Kraiburg TPE : Des TPE pour les emballages exigeants

La Valve de dosage – pour des bouchons précis et étanches

Les changements actuels sur le marché des emballages exigent de nouvelles solutions pour les matériaux et elles parlent en faveur d’un recours renforcé aux élastomères thermoplastiques (TPE). KRAIBURG TPE a identifié cette tendance et répond aux exigences de ses clients dans l’industrie de l’emballage avec une large offre de matières et de services complets. L’article suivant traite des multiples avantages des TPE pour les emballages avec une fonctionnalité accrue et une étanchéité fiable.

Les élastomères thermoplastiques se sont imposés dans de nombreux domaines de l’emballage en raison de leurs propriétés d’élasticité et de leur facilité de transformation. Ils assurent notamment une surface douce, agréable au toucher et offrant une bonne prise en main. Par ailleurs, ils sont parfaitement appropriés aux applications de moulage par injection à 2 composants riches en contraste, en particulier dans les combinaisons souple/dur avec d’autres thermoplastiques, en raison de leur bonne aptitude à la coloration.

Ce sont surtout les fabricants de produits de grande consommation qui s’efforcent de plus en plus de développer aussi des caractéristiques fonctionnelles uniques à travers leur emballage. En même temps, la croissance des envois individuels de produits liquides dans le commerce électronique par rapport à la grande distribution classique sur des palettes entraîne une augmentation des exigences portées à la sécurité de l’étanchéité des emballages. 

Un design intelligent et fonctionnel

« Aujourd’hui, une surface soft touch classique ne suffit plus pour transmettre au consommateur le caractère de grande valeur d’un produit », souligne Josef Neuer, directeur de la gestion des produits EMEA de KRAIBURG TPE. « Dans le développement de nos matériaux, nous misons donc systématiquement sur des compositions adaptées au client et au marché qui ouvrent la voie à des solutions d’emballage innovantes et accélèrent leur lancement sur le marché. »

Un exemple d’application innovante des élastomères thermoplastiques concerne les valves de dosage qui conditionnent les produits alimentaires, de soin ou de nettoyage sans qu’il y ait un risque de fuite. La valve ne répond qu’à la pression et le contenu peut être prélevé de façon contrôlée, sans continuer de goutter et sans former de dépôts. A cette fin, la société MENSHEN de Finnentrop dans le Sauerland (Rhénanie du Nord-Westphalie), un leader mondial pour les bouchons de grande qualité, a conçu la valve de dosage one2serve qui ne s’ouvre que par une pression sur le flacon ou le tube. Dès que la pression cesse, le jet s’arrête et l’ouverture redevient étanche, empêchant la pénétration de salissures et de poussières ainsi que l’écoulement du produit (illustration 1).

La valve de dosage est produite sous la forme d’un produit fini en une pièce au moyen de la méthode économique de moulage par injection à 2 composants. L’excellente adhérence du TPE sur le composant rigide garantit la rationalité de la mise en œuvre qui assure des étapes de production supplémentaires et l’étanchéité hygiénique de la valve.

Des compounds taillés sur mesure

KRAIBURG TPE propose une multitude de produits taillés sur mesure qui se caractérisent par une aptitude au retour élastique et un allongement équilibrés ainsi qu’un collage réduit et une faible tendance à la migration en contact avec les produits alimentaires. 

Les formulations TPE pour une utilisation comme valve de dosage offrent une élasticité comparable aux silicones typiques du marché tout au long du cycle de vie du produit. Le comportement vis-à-vis de la déformation élastique et de l’hystérésis de ces compounds présente une forte réduction de la déformation par rapport aux TPE standards. Afin de garantir que la première ouverture de la valve ne nécessite pas une pression élevée même après un stockage de plusieurs mois, les matériaux TPE disposent également d’un équipement spécial contre le colmatage de la fente.

« Les valves de dosage ne sont qu’une étape supplémentaire dans la réussite orientée vers le client de nos TPE pour le marché de l’emballage. Pour cela, nous utilisons exclusivement des huiles minérales blanches de grande pureté qui sont également employées dans l’industrie médicale », ajoute Josef Neuer. Tous les produits sont exempts de PVC, latex et métaux lourds.

Une compatibilité alimentaire assurée

« En plus des données laboratoire et de la pratique nous permettant de sélectionner le TPE conforme à l’application, nous apportons à nos clients un ensemble de services complet depuis l’idée initiale jusqu’à la fabrication en série, y compris l’optimisation des outils, des recommandations pour la mise en œuvre et des essais de migration exhaustifs pour les applications en contact avec des produits alimentaires », continue Josef Neuer.

Les nouveaux matériaux THERMOLAST® K répondent aux règles strictes du Code of Federal Regulations, Title 21 (CFR21) de l’Agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux (FDA) et du règlement (UE) n° 10/2011 concernant les matériaux et objets en matière plastique destinés à entrer en contact avec les denrées alimentaires.

Le règlement UE n°10/2011 est une prescription qui contient une liste positive exhaustive des monomères et des additifs. Il s’applique aux matériaux et aux objets en matière plastique destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires et il définit une limite de migration globale (OML) de 10 mg/dm². Cela correspond à 60 mg par kilogramme de produit alimentaire pour un rapport conventionnel surface/volume de 6 dm²/kg. L’essai de migration est réalisé au moyen de simulations pour différentes catégories de denrées. En général, le respect des valeurs limites est plus difficile pour les applications présentant un rapport surface/volume élevé. Toutefois, chaque application doit être prise en considération et examinée au cas par cas. Sur ce point, KRAIBURG TPE assiste ses clients de manière approfondie.

 

Le tableau 1 résume l’aptitude des compounds TPE pour les applications au contact des aliments. Les TPE conviennent bien aux applications en contact avec des denrées hydrophiles et alcooliques ainsi qu’aux produits laitiers. Il est toutefois nécessaire de réaliser un essai de migration pour tous les matériaux et éléments en matière plastique utilisés dans le secteur alimentaire. Ce contrôle représente un défi particulier pour les TPE surtout dans le cas des aliments gras (essai de migration avec le produit de simulation D2 – huile végétale) (illustration 2). Dans son portefeuille, KRAIBURG TPE propose une série de compounds spéciaux pour les applications «nourriture grasse» dont la formulation peut être adaptée de façon ciblée en fonction du rapport surface/volume correspondant.

Dans tout cela, il faut constater que le règlement (UE) n° 10/2011 ne traite que des matières plastiques et des TPE, mais pas des silicones qui ont jusqu’à présent une position dominante dans ce domaine d’application et pour lesquels l’évaluation pour le contact alimentaire est effectuée selon des règles nationales. Contrairement aux silicones, les TPE peuvent être mis en œuvre nettement plus facilement par moulage par injection à 2 composants en raison de leurs meilleures fluidité et capacités d’adhérence sur des matières synthétiques plus ou moins «dures» – depuis les polyoléfines jusqu’aux thermoplastiques techniques. Par ailleurs, les élastomères thermoplastiques sont facilement recyclables en raison de leurs propriétés thermiques. Cela signifie que les produits élaborés à partir de THERMOLAST® K peuvent être réinjectés dans le cycle général des matières premières à la fin de leur vie. 

Une aptitude au retour élastique exceptionnelle

La méthode économique de moulage par injection à 2 composants est bénéfique pour les emballages du secteur en croissance du commerce électronique qui doivent essentiellement garantir une chose: une étanchéité parfaite. « L’accroissement des envois individuels de produits par la poste ou par des services de livraison requiert des solutions d’emballage qui répondent à des exigences particulièrement élevées en ce qui concerne l’étanchéité », explique Josef Neuer. « Pour ce domaine d’utilisation, nous avons conçu des matériaux spécifiques qui assurent une étanchéité durable et optimale même pour les petites dimensions. »

Afin de le démontrer, KRAIBURG TPE a mesuré la relaxation des contraintes et de la pression sur des échantillons de matières. Les résultats confirment que les joints réalisés dans ces matières conservent leur excellente aptitude de retour élastique même après des sollicitations par la pression répétées pendant plusieurs semaines.

Les séries conçues spécialement pour ces applications sont très fluides, ce qui autorise un remplissage uniforme des cavités et permet d’éviter les problèmes avec les lignes de soudure. Chaque formule peut être adaptée aux exigences spécifiques. Grâce à une bonne élasticité à froid, les matériaux conservent leur fonction d’étanchéité même pendant le transport et le stockage à basse température, sans devenir cassant.

 

Conclusion

De nouvelles applications du portefeuille THERMOLAST® K telles que des valves de dosage et des joints d’emballage illustrent la polyvalence de cette technologie TPE qui apporte plus de fonctionnalité et de performance par rapport aux nouvelles tendances et aux défis du marché du conditionnement. Le soin apporté à l’adéquation des matériaux à leur destination est décisif pour la réussite sur le marché. Cela implique une bonne connaissance du marché et un soutien actif à la clientèle et donc d’être attentif à son évolution afin de pouvoir répondre aux exigences futures. Dans ce contexte, Josef Neuer cite notamment le développement de TPE dans le domaine des Shore les plus souples pour les denrées grasses et de compounds à la friction adaptable pour les joints.

 

Illustration 1   

Dans le domaine de l’emballage aussi, les élastomères thermoplastiques apportent une valeur ajoutée aussi bien au transformateur qu’au consommateur. 

 

Illustration 2

Les denrées alimentaires sont réparties en six catégories différentes:

 

Tableau 1       

Aptitude des élastomères thermoplastiques au contact avec des produits alimentaires différents d’après des essais de migration avec des simulants selon le règlement (UE) n° 10/2011.

 

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CONTACT MÉDIAS

Simone Hammerl
Public Relations EMEA

Kraiburg TPE GmbH & Co. KG
Tél : +49 8638 9810-568
simone.hammerl@kraiburg-tpe.com

 

Retrouvez la présentation de Kraiburg TPE
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