C’est un sujet délicat.
Littéralement.
Les emballages en papier pourraient être le modèle de la recyclabilité. Mais apposez une étiquette dessus, ajoutez un sceau en plastique ou enduisez-le de colle, et vous gâchez le lot.
Les adhésifs non recyclables – « collants » pour les connaisseurs – ne gênent pas seulement les recycleurs. Ils cassent des machines. Ils contaminent les lots. Ils entraînent le rejet et la mise en décharge de quantités entières de papier par ailleurs de bonne qualité, selon des scientifiques de la NC State University.
C’est tragique pour le recyclage du papier européen, qui atteint un bon taux de 74 %. Mais les réglementations se durcissent. Le nouveau règlement européen sur les emballages et les déchets d’emballages (PPWR), entré en vigueur en août, impose un taux de recyclabilité de 70 % d’ici 2030. L’Allemagne pousse déjà plus fort en imposant des frais de licence plus stricts.
L’industrie cherche donc un moyen de sceller le papier sans les « collants ».
Comment fonctionne le scellage au laser sans colle
Trois entreprises allemandes se sont associées pour résoudre ce problème : Fraunhofer, Hermann Ultrascholl et Henkel.
Pourquoi l’Allemagne ? La « Packaging Valley » est un pôle mondial d’innovation. Alors que des amendes menacent les entreprises non conformes, ces entreprises misent sur la technologie plutôt que sur les adhésifs.
Fraunhofer a lancé le projet PAPURE en 23023. Ils ont développé un procédé de chauffage par laser. Il scelle le papier en utilisant de la chaleur et non de la colle. Aucun matériau étranger requis.
Le projet se termine en septembre. Fabian Kayatz, responsable d’un groupe de chercheurs, affirme que la réponse de l’industrie a été forte. Ils ont exposé leur technologie au salon Interpack à Düsseldorf.
“Nous pensons qu’il est probable que nous puissions commercialiser [cela]”, déclare Kayatz.
Si tout se passe bien, les premières solutions commerciales pourraient arriver d’ici deux ans.
Scellage par ultrasons : papier à souder
Hermann Ultraschall a suivi un chemin différent. En 2023, ils ont acheté les droits d’une technologie brevetée de scellage par ultrasons.
Pensez-y comme au soudage. Les vibrations à haute fréquence fusionnent les couches de papier.
Michael Baumann, responsable du développement commercial de l’entreprise, affirme qu’ils sont en pourparlers avec les principaux acteurs du marché pour passer à la production de masse.
“Un client m’a dit qu’il s’agissait d’une innovation qu’il n’avait jamais vue auparavant”, explique Baumann.
Cela semble simple. Mais l’ingénierie est complexe. Et il y a des obstacles.
Pourquoi il est difficile de remplacer la colle par des lasers
Vous ne pouvez pas simplement remplacer le pistolet à colle par un pistolet laser.
Les lignes d’emballage existantes sont conçues pour l’application d’adhésifs. Ils doivent être repensés. Certains pourraient avoir besoin d’un remplacement complet. C’est cher. Cela prend du temps.
“Notre plus grand défi réside dans les machines existantes”, admet Baumann.
Volker Franke, un autre chercheur du Fraunhofer, n’est pas d’accord. Il pense que les machines existantes peuvent être modernisées en ajoutant le module laser PAPURE. Selon lui, le goulot d’étranglement ne vient pas du matériel, mais de la vitesse.
Actuellement, le scellage au laser et par ultrasons est plus lent que les lignes de colle à grande vitesse. Franke insiste sur le fait que les lignes de production entièrement automatisées peuvent être optimisées en termes de vitesse. Ils n’en sont tout simplement pas encore là.
Ensuite, il y a le matériel lui-même.
Tous les papiers ne se lient pas de la même manière. Le scellement par ultrasons ne fonctionne pas sur tous les types de fibres.
“Il n’est pas possible de coller tous les matériaux papier”, confirme Baumann.
La solution ? Travaillez avec les fabricants de papier pour créer des matières premières spécialement conçues pour un collage facile.
Le problème de l’emballage alimentaire
Voici le problème : ces technologies ont du mal avec les emballages de qualité alimentaire.
La plupart des emballages alimentaires nécessitent une couche barrière. Il empêche l’oxygène d’entrer et l’humidité d’entrer. Ce revêtement interfère souvent avec le scellement au laser ou par ultrasons.
Henkel a cependant réussi à résoudre ce problème.
En février, ils ont lancé une solution de scellage à froid pour le papier couché barrière. Le scellage à froid utilise la pression, et non la chaleur, pour lier les couches. Ceci est crucial pour les produits sensibles à la chaleur comme le chocolat ou la glace.
Le scellant agit directement avec le revêtement barrière. Le résultat ? Un emballage recyclable qui ne fait pas fondre votre dessert.
Jamie Stone, expert en emballage chez PA Consulting, note qu’il est difficile de marier du papier recyclable avec un scellant compatible.
Prenez un pot de yaourt. Vous avez de la fibre de papier. Vous disposez d’une doublure barrière. Vous avez besoin d’un couvercle sécurisé.
“Si la couche barrière n’adhère pas suffisamment, vous risquez de déchirer la doublure”, explique Stone. “Vous obtenez un pot en désordre. C’est une mauvaise expérience pour le consommateur.”
La colle est-elle même l’ennemi principal ?
Peut être. Ou peut-être pas.
Ambarish Mitra, co-fondateur de la société d’analyse des déchets Greyparrot, affirme que la colle n’est pas le plus grand méchant.
Une grande partie du papier n’est pas recyclé parce qu’il est sale. Ou mélangé à d’autres déchets. Cela se produit avant même qu’il n’atteigne l’usine de recyclage. Les mauvaises méthodes de collecte et de tri sont responsables de la plupart des pertes, explique Mitra.
Pourtant, Stone affirme que ces nouvelles technologies d’étanchéité constituent « un bon point de départ ».
Nous avons besoin de solutions capables de gérer les emballages à haute barrière sans ajouter de déchets plastiques. Et nous en avons besoin pour correspondre à la vitesse et au coût des lignes plastiques actuelles.
Cela n’arrivera pas du jour au lendemain. Mais pour la première fois, nous disposons de moyens viables pour sceller le papier sans ruiner sa recyclabilité. La machinerie attend. La technologie est prête. Vient maintenant la partie la plus difficile : amener l’industrie à réellement changer ses habitudes.
