Packaging & Speciality Papers

Les papiers barrière peuvent-ils remplacer les emballages en plastique ?

(Editeur : Dieter Finna)

Développements prometteurs dans le domaine des emballages en papier

Jusqu’à aujourd’hui, la tendance en matière d’emballages souples était clairement orientée vers le plastique. En termes de durabilité, cependant, les solutions mono-papier sont clairement supérieures à ce dernier. Grâce aux nouveaux papiers barrière, le papier gagne également en importance pour l’industrie alimentaire dans le domaine des emballages souples. Pour quels segments d’application les nouveaux développements sont-ils adaptés et où faut-il encore intervenir pour qu’un système en circuit fermé fonctionne ?

La majorité des emballages souples en papier du marché sont laminés et éliminés via les systèmes de collecte d’emballages en plastique. Ils ne peuvent être recyclés que dans des entreprises spécialisées.

Pour le papier et le carton, le cycle du vieux papier a fait ses preuves. L’idéal serait que les emballages en papier barrière souples puissent également être intégrés dans ce cycle de matériaux. Aujourd’hui, il existe déjà des entreprises qui peuvent et sont désireuses d’intégrer ces matériaux dans le flux de recyclage. Toutefois, l’industrie du recyclage doit maintenant veiller à créer un flux de recyclage sûr afin que ces nouvelles solutions durables en matière de papier puissent également être utilisées à grande échelle et réintégrées dans le cycle. Dans le même temps, il doit y avoir une volonté croissante sur le marché de voir l’emballage en papier se substituer à l’emballage en plastique et de mettre en œuvre cette solution étape par étape dans le développement de l’emballage.

 

Couches barrière améliorées

C’est dans cet esprit que Sappi Europe a commencé, il y a environ cinq ans, à établir un programme de papiers barrière recyclables. « Notre portefeuille consiste à mettre en œuvre progressivement les exigences du marché et à améliorer les propriétés des produits. Nous suivons une stratégie clairement définie et établie. L’intégralité du développement a, dès le début, été orientée vers la mise au point de papiers d’emballage à haute barrière qui soient également recyclables », explique Kerstin Dietze, Key Account Manager New Business Development chez Sappi Europe, en décrivant les exigences imposées au développement de produits et précisant : « Le fondement réside sur un criblage très poussé des matières premières et sur des séries de tests poussés sur la coucheuse. » Simultanément, Sappi a cherché à coopérer avec le fabricant de papier Felix Schoeller Group, qui disposait déjà des conditions préalables du point de vue de la production et du savoir-faire en matière de production pour appliquer des dispersions multicouches sur la bande de papier et ce, en une seule étape. La coopération combine les compétences de production et de vente, Sappi apportant non seulement sa connaissance des matières premières mais aussi son accès au marché de l’emballage.

L’intégralité du développement a, dès le début, été orientée vers la mise au point de papiers d’emballage à haute barrière qui soient également recyclables », explique Kerstin Dietze, Key Account Manager New Business Development chez Sappi Europe, en décrivant le développement de produits.

 

Des solutions compétitives

En 2020, Sappi et Felix Schoeller ont lancé le papier barrière AvantGuard sur le marché, un papier de deuxième génération. Il constitue une alternative aux papiers couchés PVdC de première génération et est également recyclable. « Avec AvantGuard, nous accédons au secteur allant jusqu’à la haute barrière », explique Dr Knut Hornig, Senior Vice President Research & Innovation chez Felix Schoeller Group, en décrivant les propriétés matérielles du nouveau composite en papier couché. En termes de propriétés barrière, la barrière à la vapeur d’eau est principalement la variable critique. AvantGuard a des valeurs inférieures à 1 g/m2/d (23°C et 50% d’humidité relative) dans des conditions normales et possède des propriétés barrière élevées.

« Avec AvantGuard, nous accédons au secteur allant jusqu’à la haute barrière », explique Dr Knut Hornig, Senior Vice President Research & Innovation chez Felix Schoeller Group, en décrivant les propriétés matérielles du nouveau composite en papier couché.

Les facteurs décisifs pour la qualité barrière des emballages en papier résident dans le maintien d’une épaisseur de couche uniforme et dans l’absence de défauts lors du couchage. La fonction protectrice des emballages en papier dépend de la résistance à la perforation et de la rigidité de la qualité du papier. Le grammage du papier et le type de papier utilisé jouent un rôle majeur à cet égard. AvantGuard est disponible dans trois grammages. En 90 et 100 g/m2 avec une surface d’impression couchée brillante et une version plus fine de 75 g/m2 avec une surface de papier calandrée et non couchée.

 

Méthode de production

Le procédé Curtain Coating (couchage au rideau) est par exemple approprié pour l’application de dispersions aqueuses. Ce procédé permet d’appliquer différentes couches barrière et la couche de scellage sur la bande de papier en une seule opération. « Les couches sont ici appliquées en chute libre sur la bande de papier déroulante. Dans ce processus, il est crucial que les couches ne se mélangent pas. Cela signifie que les différentes couches restent séparées durant le processus en raison des propriétés rhéologiques et de la tension superficielle », affirme Dr Hornig, en expliquant les difficultés du processus de fabrication. Felix Schoeller Group utilise deux de ces agrégats dans son usine de Weissenborn en Allemagne.

Marchés des papiers barrière nouvellement développés

Les marchés cibles de la nouvelle génération de produits se situent dans des domaines d’application où une barrière modérée à élevée contre l’oxygène, la vapeur d’eau et la graisse est nécessaire. « De nouvelles applications sont créées chaque jour », affirme Kerstin Dietze en décrivant la situation actuelle du marché et l’intérêt que suscitent les papiers barrière dans l’industrie alimentaire. Elle en cite des exemples actuels : « Ils sont souvent utilisés dans le secteur des confiseries telles que le chocolat, les produits chocolatés et les barres de céréales. Les aliments secs tels que la farine, le sucre, les emballages de pâtes et de crème pâtissière en poudre y sont également conditionnés, tout comme les produits de boulangerie et les céréales pour le petit-déjeuner. Les papiers barrière scellables sont également de plus en plus utilisés en tant qu’emballage des sachets de thé. S’y ajoute l’utilisation comme papier d’emballage pour les cubes de bouillon.

Dans le domaine des aliments surgelés, les premiers pas sont faits avec la crème glacée. Des projets de développement sont en cours dans le secteur de la congélation, bien que les propriétés barrière ne soient ici pas vraiment en avant-plan. En raison du contenu congelé, les propriétés mécaniques telles que la résistance à la perforation sont plus importantes. Et lors de la décongélation, la résistance à l’humidité des papiers joue un rôle. Pour chaque nouvelle application, nous discutons en détail avec le client des exigences liées au remplissage. Des tests de produits que les clients évaluent selon leurs propres normes, sont ensuite effectués. »

 

Élimination dans le cycle des matières

Les emballages en papier avec propriétés barrière élevées contiennent jusqu’à 20 % de composants non-papiers en raison du revêtement polymère. Leur élimination n’est donc pas réglementée de manière uniforme en Europe. La question pour le consommateur est donc de savoir si l’emballage est en papier, en composite ou en composite laminé. Et à quel système d’élimination l’emballage appartient ?

En Allemagne, la méthode PTS 021/97 est utilisée pour évaluer la recyclabilité des papiers. Par analogie, le Bureau central ou les recycleurs de vieux papiers, a/ont défini la « règle des 5% », selon laquelle les papiers ayant un contenu étranger supérieur à 5 % ne peuvent pas être éliminés dans le flux de vieux papiers (poubelle bleue). L’élimination des emballages en Angleterre est soumise au label OPRL, qui autorise actuellement 15 % de contenu étranger et qui prévoit de réduire ce pourcentage à 10 %. En Italie, il existe à nouveau une méthode de contrôle différente avec l’Aticela 501/19. C’est pourquoi la Confédération des industries papetières européennes (CIPE) a commencé à élaborer une procédure normalisée intitulée « Harmonized Recyclability Test Method » dans le cadre de l’initiative industrielle « 4evergreen ». Elle est ici soutenue par des instituts de renom. Une réglementation uniforme dans toute l’Europe est souhaitable et nécessaire, et favoriserait clairement l’utilisation des emballages en papier.

 

Perspective

Avec la pression du marché et les exigences législatives en matière de solutions d’emballage durables, l’intérêt de l’industrie alimentaire pour les solutions recyclables dans le secteur des emballages souples ne cesse de croître. Les emballages en papier à haute barrière constituent une alternative aux emballages en plastique dans de nombreux domaines. La protection du produit ainsi que la durée de conservation des aliments doivent être garanties. Sappi poursuit le développement de nouveaux produits afin de mettre au point des papiers d’emballage aux propriétés barrière élevées, même dans des conditions tropicales. Dans le même temps, la part des matières premières renouvelables doit être portée à 100 %.

En outre, le développement de nouvelles capacités de production a commencé. Au début de l’année, Sappi a annoncé l’introduction d’une nouvelle technologie de revêtement barrière pour les emballages en papier fonctionnels dans son usine de papiers spéciaux à Alfeld, en Allemagne. Le développement des possibilités de couchage barrière s’accompagne d’une augmentation de la capacité de production afin de servir le marché croissant des papiers barrière.

Felix Schoeller travaille également intensivement sur de nouveaux développements dans le domaine des papiers d’emballage. Le thème de la durabilité étant un point essentiel. Au cours des prochaines années, il sera nécessaire, dans le cadre d’un processus progressif, de qualifier pleinement les matériaux qui proviennent de matières premières renouvelables tout en garantissant les propriétés de protection nécessaires pour un large éventail de produits d’emballage.

 

Felix Schoeller Group

Felix Schoeller Group, dont le siège est à Osnabrück, en Allemagne, a été fondé en 1895 et est une entreprise familiale opérant au niveau mondial. Avec plus de 3 700 employés répartis sur 19 sites dans 11 pays, elle développe, produit et commercialise des papiers spéciaux pour des applications photographiques, pour des systèmes d’impression numérique, pour le marché de l’emballage, pour des applications auto-adhésives et pour les secteurs de l’ameublement, des matériaux à base de bois et du papier peint. La production de papiers barrière pour le marché de l’emballage a lieu à l’usine de Weissenborn en Allemagne. C’est ici que des papiers d’emballage ayant un large éventail de propriétés barrière sont produits au moyen de procédés tels que le couchage par extrusion ou le Curtain Coating.