Futurs bouchons et fermetures :plus de HDPE, plus de PCR

Le HDPE avec incorporation de PCR et PIR proliférera dans les bouchons et les fermetures.

Attendez-vous à ce que le HDPE avec un contenu de recyclage post-consommation (PCR) et de recyclage post-industriel (PIR) devienne dominant dans les futurs bouchons et fermetures pour les aliments et les boissons ainsi que pour les emballages non alimentaires. C'est le point de vue de Brant Wunderlich, responsable du marché des bouchons et fermetures chez Nova Chemicals. Dans une récente discussion avec Plastics Technology , Wunderlich a donné son point de vue sur ce à quoi nous pouvons nous attendre pour les plafonds et les fermetures de 2030.

Bien qu'il concède que les bouchons et fermetures en PP d'aujourd'hui sont deux fois plus nombreux que le HDPE, il voit cette tendance déjà en train de changer à mesure que le HDPE gagne du terrain. « Le polyéthylène a un taux de recyclage beaucoup plus élevé que le PP, nous visons donc à concevoir pour le recyclage ainsi que la réduction des matériaux. Les bouchons en polypropylène ont généralement une doublure en LDPE, donc le HDPE permet une fermeture tout en PE, ce qui en fait un meilleur partenaire pour les bouteilles de boissons en PET qui sont actuellement beaucoup plus recyclées que les bouchons en PP/LDPE.

Les fermetures « attachées » sont également susceptibles de jouer un rôle important dans les fermetures du futur pour garantir que le bouchon reste sur la bouteille et pénètre avec elle dans le flux de recyclage afin qu'elle ne devienne pas une détritus. Celles-ci sont déjà requises par la réglementation de l'UE qui entrera en vigueur en 2024. Wunderlich conclut que l'incorporation et l'attache de PCR sont susceptibles de modifier les priorités de l'industrie.

Facteurs entraînant des fermetures dans de nouvelles directions

Les innovations qui émergent à toutes les étapes de la chaîne d'approvisionnement des emballages alimentaires et des boissons ont amélioré l'efficacité, la sécurité et la durabilité des emballages, les fermetures jouant un rôle clé. Wunderlich s'attend à une innovation continue avec un accent plus marqué sur la durabilité, car les exigences de la législation, des propriétaires de marques et des consommateurs entraînent le besoin de nouvelles solutions de marché. « Une collaboration accrue tout au long de la chaîne d'approvisionnement est essentielle pour garantir que nous sommes en mesure d'atteindre de nouveaux objectifs de développement durable sans compromettre les avantages des fermetures en plastique sur lesquelles nous comptons tous. »

L'allègement, l'incorporation de PCR/PIR et la recyclabilité sont des facteurs clés à l'origine des fermetures et des résines de fermeture du futur.

Les facteurs clés qui poussent les fermetures et les résines de fermeture dans de nouvelles directions comprennent l'allègement, l'incorporation de PCR et PIR, et la recyclabilité.

▪ Allégement : Cela peut réduire l'empreinte environnementale totale d'un produit, car moins de matières premières doivent être produites, traitées et transportées. Selon Wunderlich, deux avancées en matière d'allègement méritent d'être mentionnées. Le premier est un changement de la finition du goulot il y a environ une décennie dans de nombreux types de bouteilles de boissons, où la partie filetée du goulot de la bouteille a été raccourcie, éliminant des quantités importantes de matériau pour une réduction simultanée du poids de la fermeture de 20 à 30 %. Une seconde implique une opportunité en attente de réduire le poids de la fermeture de 20 % supplémentaires (environ) grâce à davantage de progrès dans la conception de la finition du col pour les boissons gazeuses non alcoolisées.

Pendant ce temps, un degré plus élevé d'allègement des bouchons pour les boissons autres que l'eau peut être obtenu avec des PE hautes performances, qui offrent des propriétés mécaniques améliorées nécessaires pour les bouchons et bouchons de nouvelle génération. De telles propriétés découlent des avancées dans la conception des résines telles que la distribution bimodale du poids moléculaire et l'utilisation du comonomère octène, qui offrent des avantages uniques par rapport aux résines PE conventionnelles. Ces résines avancées sont également viables dans les fermetures auparavant limitées à des solutions en deux parties grâce à des améliorations de la technologie de moulage et de moulage.

▪ Incorporation PCR/PIR :Les processeurs intègrent avec succès le PIR dans les pièces moulées depuis de nombreuses années. L'intégration de la PCR va encore plus loin. Wunderlich dit qu'il y a de nombreux facteurs à prendre en compte afin d'intégrer efficacement la PCR dans les fermetures pour les applications en contact avec les aliments et non alimentaires. "À l'avenir, ces facteurs joueront un rôle plus important dans la détermination des limites de ce qui est faisable alors que les organisations cherchent à maximiser le contenu recyclé dans les bouchons et les fermetures."

Wunderlich dit que les résines vierges doivent être conçues en tenant compte de l'incorporation de la PCR. « La résine vierge elle-même doit être formulée pour conserver les propriétés physiques clés grâce à plusieurs « historiques thermiques » de recyclage mécanique, qui ont tendance à dégrader certaines propriétés des matériaux et à introduire des substances volatiles. Des formulations d'additifs de pointe garantissent que la résine prête à recycler présente des performances exceptionnelles en matière d'odeur et de couleur tout en se traitant et en fonctionnant comme une résine vierge. »

Nova Chemicals, pour sa part, propose désormais une gamme de « résines prêtes à recycler » Surpass qui permettent une plus grande utilisation du contenu recyclé avec des résines vierges, augmentent la demande du marché pour les produits recyclés et aident l'industrie à atteindre ses objectifs de durabilité. « Permettre un pourcentage élevé de contenu recyclé est pertinent pour tout emballage, mais dans les bouchons et les fermetures, cela signifie une résine robuste avec des forces qui équilibrent les faiblesses des matériaux post-consommation à usage plus général actuellement disponibles. La résine vierge idéale a une aptitude au traitement exceptionnelle, une résistance aux fissures sous contrainte et une ténacité contre la déformation pour résister aux rigueurs des applications de bouchons ardues telles que les boissons gazeuses ou les boissons à remplissage chaud. »

Concernant l'utilisation du PIR, Wunderlich note qu'il est le plus souvent réintroduit directement dans le processus de fabrication dans la même usine où il a été produit pour la première fois. Cependant, s'il est rejeté en raison de la performance finale du matériau non conforme, ou s'il ne peut pas être réutilisé dans la même installation, il peut être envoyé à un recycleur ou vendu sur le marché libre dans une application plus appropriée.

▪ Recyclabilité : Traditionnellement, la plupart des bouchons étaient composés de deux ou plusieurs matériaux différents pour répondre à des exigences telles que l'inviolabilité ou la performance des scellés, mais une transition vers des bouchons en PE monomatériau entièrement recyclables est déjà en cours. Alors que l'importance du recyclage continue de croître avec la sensibilisation accrue des consommateurs et les améliorations apportées à l'infrastructure de recyclage, la conception pour la recyclabilité redevient une priorité parmi les marques.

Selon Wonderlich, l'approche « caps-on » est le meilleur moyen de s'assurer qu'un bouchon entre dans le système de recyclage en le gardant sur la bouteille. Les bouteilles de boissons sont généralement en PET tandis que la fermeture monomatière sera en PE. La technologie ou les systèmes qui séparent la bouteille et la fermeture dans le processus de tri permettent d'assurer un flux propre de chaque matériau.

Bien que le coût et l'efficacité de la production restent des facteurs importants, de nouvelles directives et législations de recyclage façonneront les fermetures modernes et augmenteront l'intérêt pour des éléments tels que l'attache et les résines barrières recyclables.

Wunderlich note que dans le cas des petites bouteilles en PEHD, l'avantage d'une fermeture tout PE est clair, car l'ensemble du conteneur est monomatériau et peut être recyclé dans le même flux. L'ajout de la fermeture PP courante dans la séparation polymère flotteur/évier typique d'aujourd'hui est problématique avec ces bouteilles. Étant donné que le PP et le PE flottent tous les deux, ils ne se séparent pas facilement par densité, ce qui entraîne un flux de PE recyclé avec un niveau important de contamination par le PP.

Les bouteilles de boissons en PET représentent un défi différent, car de nombreuses fermetures de boissons, en particulier pour les boissons gazeuses, sont constituées d'une coque en PP avec une doublure en PE. La bouteille et le matériau de fermeture seront séparés dans le processus flotteur/évier car le PET coule. Cependant, vous vous retrouvez toujours avec une pièce à deux matériaux dont les composants ne peuvent pas être séparés. En tant que tel, une fermeture tout en PE offre la meilleure recyclabilité dans ce cas également.

Remarques Wunderlich :« La technologie proche infrarouge (NIR) peut trier un contaminant mineur, qu'il s'agisse de PP ou de PE, mais elle n'est pas encore couramment utilisée et elle ne fonctionne pas si la division est plus proche de 50/50. Le tri électrostatique est une autre technologie émergente qui peut également trier le PP du PE, mais n'en est qu'à ses débuts. »