Les granulés de plastique recyclé sont de plus en plus utilisés comme matière première pour l'emballage, car les fabricants cherchent à augmenter la teneur en matériaux recyclés et à réduire leur dépendance aux plastiques vierges. L'ampleur du défi est considérable : l'OCDE a rapporté que les déchets plastiques mondiaux ont atteint 353 millions de tonnes en 2019, alors que seulement 9 % d'entre eux ont finalement été recyclés après avoir pris en compte les pertes liées au recyclage. Les emballages représentaient environ 40 % des déchets plastiques. À mesure que le plastique recyclé est davantage intégré dans les applications d'emballage, la qualité des granulés – y compris la pureté du polymère, la constance, la contamination et les performances de traitement – devient de plus en plus importante.
Que sont les granulés de plastique recyclé ?
Les granulés de plastique recyclé sont de petits granules fabriqués en transformant le plastique récupéré en une matière première polymère plus homogène. Le plastique récupéré est trié et nettoyé avant d'être réduit en morceaux plus petits. Le matériau est ensuite fondu et filtré pour éliminer les impuretés restantes avant d'être formé en granulés uniformes.
Ces granulés peuvent être utilisés dans des processus de fabrication tels que :
- Le moulage par injection
- Le moulage par soufflage
- L'extrusion
- La production de feuilles
- La production de films
La performance finale dépend largement du type de polymère, de la qualité du matériau entrant et de l'efficacité du processus de recyclage.
1. Performances mécaniques
L'une des principales questions que se posent les fabricants est de savoir si les granulés recyclés peuvent offrir une résistance suffisante.
Les propriétés importantes incluent :
- Résistance à la traction
- Résistance aux chocs
- Flexibilité
- Rigidité
- Allongement
Les granulés recyclés peuvent bien fonctionner dans de nombreuses applications d'emballage, mais les propriétés peuvent varier en fonction de l'historique de traitement antérieur du matériau et de la qualité de la matière première recyclée.
Pour les applications exigeantes, les fabricants doivent évaluer la qualité réelle du grade recyclé par rapport aux spécifications requises du produit plutôt que de supposer que toutes les résines recyclées ont les mêmes performances.
2. Performances de traitement
Un traitement constant est essentiel pour la production d'emballages.
Les fabricants surveillent généralement des propriétés telles que :
Débit à l'état fondu
Le débit à l'état fondu affecte la façon dont le polymère se déplace dans l'équipement de traitement et peut influencer les dimensions du produit et les conditions de production.
Humidité
Le contrôle de l'humidité est particulièrement important pour les matériaux hygroscopiques tels que le PET. Un excès d'humidité peut affecter le traitement et les propriétés du produit fini.
Contamination
D'autres polymères, étiquettes, adhésifs, métaux et résidus peuvent interférer avec le traitement et réduire l'homogénéité du produit.
Les granulés recyclés de bonne qualité doivent donc avoir des spécifications clairement définies et des performances de lot constantes.
3. PET recyclé dans l'emballage
Le PET recyclé, communément appelé rPET, est largement utilisé dans les applications d'emballage.
Il peut être transformé en :
- Bouteilles
- Récipients
- Plateaux
- Feuilles
- Emballages thermoformés
Les propriétés du PET le rendent adapté à une large gamme de produits d'emballage, mais la qualité du PET recyclé dépend fortement de la sélection de la matière première, du tri, du nettoyage et du traitement.
Pour les fabricants, il est plus utile de spécifier le grade de rPET requis que de considérer tous les granulés de PET recyclé comme équivalents.
4. HDPE recyclé dans l'emballage
Le HDPE recyclé est un autre matériau important pour l'emballage.
Les applications courantes incluent :
- Bouteilles
- Récipients
- Bouchons
- Emballages de produits ménagers
- Emballages industriels
Le HDPE offre une combinaison utile de rigidité, de résistance aux chocs et de résistance chimique. Cependant, le HDPE recyclé peut varier en couleur, en fluidité à l'état fondu et en performances mécaniques en fonction de la matière première et des conditions de traitement.
5. PP recyclé dans l'emballage
Le polypropylène recyclé, ou rPP, est de plus en plus utilisé dans les applications où sa rigidité, sa résistance chimique et sa densité relativement faible sont utiles.
Les applications potentielles incluent :
- Récipients alimentaires et non alimentaires
- Plateaux
- Caisses
- Composants d'emballage
- Films et feuilles
L'adéquation du rPP dépend de la matière première et de l'utilisation prévue. Pour les applications en contact avec les aliments, des exigences réglementaires et de contrôle de la source spécifiques s'appliquent également. La base de données actuelle de la FDA inclut des avis favorables pour certains processus et applications de PP recyclé.
6. Aspect et couleur
L'aspect est une autre différence importante entre le plastique recyclé et le plastique vierge.
Les granulés recyclés peuvent présenter :
- Des variations de couleur
- Des tons gris ou plus foncés
- De petites imperfections visuelles
- Une transparence réduite
Pour les emballages où l'apparence est critique, les fabricants peuvent utiliser une matière première soigneusement triée, un mélange ou une pigmentation pour obtenir une plus grande homogénéité.
Cela rend les granulés recyclés particulièrement adaptés aux applications où une légère variation de couleur est acceptable, tandis que les produits visuellement plus haut de gamme peuvent nécessiter des spécifications de matériaux plus strictes.
7. Odeur et contamination
L'odeur peut devenir un problème lorsque le plastique recyclé provient de flux de déchets mélangés ou contaminés.
Un nettoyage et un traitement efficaces peuvent réduire les résidus indésirables, mais le résultat dépend de la qualité du matériau entrant et du système de recyclage.
Pour les applications d'emballage sensibles, les fabricants doivent envisager des tests d'odeur et de contamination dans le cadre de leur programme de contrôle qualité.
8. Considérations relatives à l'emballage alimentaire
L'emballage en contact avec les aliments nécessite des contrôles supplémentaires car les contaminants provenant du plastique post-consommation peuvent potentiellement rester dans le matériau recyclé ou migrer dans les aliments.
La FDA évalue au cas par cas les processus de recyclage proposés pour les applications en contact avec les aliments. Son évaluation prend en compte des facteurs tels que la source du plastique recyclé, les contrôles de contamination, l'efficacité du recyclage et les conditions d'utilisation prévues.
Cela signifie que le PET, le HDPE ou le PP recyclés ne doivent pas être considérés automatiquement comme adaptés à l'emballage alimentaire simplement parce le polymère lui-même est couramment utilisé dans les contenants alimentaires.
9. Granulés recyclés vs résine vierge
Les fabricants n'ont pas toujours à choisir entre une résine 100 % recyclée et une résine 100 % vierge.
Le mélange de résine recyclée et vierge peut aider à équilibrer :
- Les performances mécaniques
- L'apparence
- La stabilité du traitement
- La teneur en matériaux recyclés
- Le coût des matériaux
La formulation appropriée dépend des spécifications du produit et des exigences applicables.
10. Qu'est-ce qui détermine la qualité des granulés recyclés ?
Plusieurs facteurs influencent la performance des granulés recyclés dans l'emballage.
Qualité de la matière première
Des matériaux d'entrée plus propres et plus homogènes produisent généralement une résine recyclée plus prévisible.
Précision du tri
Une séparation précise des types de polymères aide à prévenir la contamination croisée.
Nettoyage
Un lavage et un nettoyage efficaces peuvent éliminer la saleté, les résidus, les étiquettes et autres matériaux indésirables.
Filtration
La filtration de la masse fondue peut éliminer certains contaminants solides pendant le traitement.
Historique de traitement
Une exposition répétée à la chaleur et au traitement mécanique peut affecter les propriétés du polymère.
Contrôle qualité
Les tests aident les fabricants à surveiller la cohérence entre les lots et à identifier les changements dans les performances des matériaux.
Comment les fabricants doivent-ils évaluer les granulés recyclés ?
Avant d'acheter des granulés recyclés pour la production d'emballages, les fabricants doivent examiner des spécifications telles que :
- Le type de polymère
- L'indice de fluidité à chaud
- L'humidité
- La couleur
- Les limites de contamination
- Les propriétés mécaniques
- La constance des lots
- La documentation réglementaire, le cas échéant
La production d'essai peut également aider à déterminer si un grade recyclé fonctionne de manière fiable dans des conditions de fabrication réelles.
Où les granulés recyclés peuvent-ils être utilisés ?
Selon leur qualité et leurs spécifications, les granulés recyclés peuvent être utilisés dans :
- Bouteilles et récipients
- Feuilles d'emballage
- Plateaux
- Emballages industriels
- Emballages de produits ménagers
- Emballages de protection
- Emballages de transport
- Emballages non alimentaires
L'application la plus appropriée dépend du grade de polymère et des exigences de performance.
Pour les fabricants d'emballages, un tri constant, un contrôle de la contamination, un traitement et des tests de qualité sont essentiels pour produire des granulés recyclés capables de répondre à des exigences de performance spécifiques. À mesure que la demande de contenu recyclé continue de croître, des matières premières recyclées de meilleure qualité deviendront de plus en plus importantes pour la production d'emballages.
FAQ
1. Les granulés recyclés sont-ils aussi solides que le plastique vierge ?
Pas toujours. Les performances dépendent du polymère, de la qualité de la matière première, de la contamination et de l'historique de traitement.
2. Les granulés recyclés peuvent-ils être utilisés pour l'emballage alimentaire ?
Certains le peuvent, mais ils doivent satisfaire aux exigences applicables en matière de contact alimentaire et provenir d'un processus de recyclage évalué de manière appropriée.
3. Quels plastiques recyclés sont couramment utilisés dans l'emballage ?
Le rPET et le HDPE recyclé sont largement utilisés, tandis que le PP recyclé convient également à certaines applications.
4. Qu'est-ce qui affecte la qualité des granulés recyclés ?
Les facteurs clés incluent la pureté du polymère, la contamination, l'humidité, l'indice de fluidité à chaud, la filtration et la constance du traitement.
5. Les granulés recyclés sont-ils moins chers que le plastique vierge ?
Pas nécessairement. Les prix varient selon le type de polymère, la qualité, l'offre, la demande et les conditions du marché.