Arnaud BOZEC

Pôle Viandes Fraîches et Produits Transformés Juin 2010

Veille sur les différents matériaux d’emballages

Sommaire

Résumé .................................................................................................................................... 3 Introduction ............................................................................................................................... 4 Les principaux procédés de conditionnement .......................................................................... 5 

1.  Le conditionnement sous atmosphère modifiée (MAP) ................................................. 5 a)  Le procédé par balayage gazeux .................................................................................. 5 b)  La technique du vide compensé (vide et réinjection de gaz) ......................................... 6 2.  Le conditionnement sous film ........................................................................................ 8 3.  Le conditionnement sous vide ..................................................................................... 10 

LES EMBALLAGES ACTIFS ET INTELLIGENTS ................................................................. 12 1.  Emballage actif ............................................................................................................ 12 2.  Emballage intelligent ................................................................................................... 13 

ETAT DES LIEUX DES MATERIAUX .................................................................................... 14 1.  Le polyéthylène - PE ................................................................................................... 15 2.  Le polypropylène - PP ................................................................................................. 15 3.  Le polystyrène expansé - PSE .................................................................................... 16 4.  Les polyesters ............................................................................................................. 18 5.  Le Chlorure de polyvinyle -PVC .................................................................................. 20 6.  Ethylène vinyle alcool copolymère - EVOH ................................................................. 21 7.  L’acide polylactique (PLA) ........................................................................................... 22 8.  Matériaux bio-basés .................................................................................................... 22 

LE RECYCLAGE .................................................................................................................... 24 1.  Un recyclage à optimiser ............................................................................................. 24 2.  Faisabilité technique .................................................................................................... 25 3.  Une filière qui ne pourra pas s'autofinancer ................................................................ 26 

CONCLUSION ....................................................................................................................... 28 DEFINITIONS ......................................................................................................................... 29 PRINCIPES ............................................................................................................................ 30 REGLEMENTATION .............................................................................................................. 31 BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................... 32 

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Résumé

La place des Unités de Ventes Consommateur Industrielle (UVCI) est de plus en plus grande dans les linéaires de GMS, comme le prouve le développement des espaces Libre Service dans les magasins, et bien que la viande fraîche conditionnée sous film reste encore très présente avec un conditionnement en arrière boutique. Les industriels innovent en apportant aux consommateurs de nouveaux emballages, plus vendeurs, plus attractifs et de plus en plus sophistiqués. Les innovations sont multiples :

• Emballages intelligents permettant de suivre la chaîne du froid ; • Emballages actifs pouvant avoir une action sur des flores pathogènes ; • Réduction de la taille des emballages ; • Préservation de la couleur de la viande ; • Possibilité de présenter les produits verticalement ; • …

Une véritable révolution semble être à ses débuts au regard de la nouvelle réglementation européenne qui ouvre la voie vers ces emballages de plus en plus techniques.

Cette évolution de l’offre emballage répond à une demande des industriels toujours à la recherche d’une meilleure présentation et d’une meilleure conservation des aliments. Cette évolution est en phase avec les modes de consommation et les attentes des consommateurs qui souhaitent des produits attractifs et prêts à l’emploi. Le marché s’oriente également vers un développement de produits de plus en plus élaborés : produits marinés, produits prêts à cuire, plats cuisinés. Les conditionnements évoluent avec ces nouveaux produits en permettant au consommateur final une utilisation "facile" (micro-ondes, supports allant au four traditionnel).

L’éco-conception des emballages, la réduction de l’épaisseur des films ou de la taille des barquettes, ne solutionnent cependant pas la destination de nos emballages.

Faute de volumes suffisants, de filières de traitements, ou en raison de la multiplicité des matériaux utilisés dans les emballages, la quasi-totalité de nos emballages ne sont pas recyclés.

Seuls l’élargissement progressif des consignes de tri et la mise en place de nouvelles filières de recyclage permettront de modifier le contexte actuel.

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Introduction

Les linéaires des GMS nous donnent aujourd’hui une bonne image des emballages utilisés pour la viande. La GMS continue à réaliser du conditionnement sur le lieu de vente à l’aide de barquettes ou de caissettes en polystyrène expansé (PSE) recouvertes d'un film mince étirable. Les industriels se sont orientés vers des techniques favorisant une plus longue conservation. Le conditionnement sous atmosphère des Unités de Ventes Consommateur Industrielle (UVCI) à l’aide de mélanges gazeux permet de préserver la couleur et la qualité microbiologique des viandes. Le conditionnement sous vide reste largement utilisé par les industriels. En l’absence d’O2, il assure une longue DLC (21 jours). Il est aujourd’hui possible de conditionner des portions sous vide sous skin, la couleur sombre du produit pouvant être masquée par un suremballage.

Le marché de l’emballage s’oriente vers le développement de produits de plus en plus élaborés : doubles films, emballages actifs et intelligents. Cette évolution des matériaux est conduite dans un contexte environnemental visant à réduire l’impact carbone des emballages, en réduisant la taille des barquettes et l’épaisseur des films. Cette démarche environnementale va du berceau, avec le développement de l’éco-conception des matériaux, jusqu’à la tombe, avec l’élargissement des consignes de tri des emballages recyclés.

Dans cette synthèse, il s’agit de faire :

Un recensement des principaux modes de conditionnement des viandes ;

Les innovations en emballages : emballages intelligents, actifs ;

Un recensement des matériaux d’emballage utilisés ;

Un état des lieux recyclage des emballages et de l’évolution des consignes de tri.

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Les principaux procédés de conditionnement

1. Le conditionnement sous atmosphère modifiée (MAP)

Le conditionnement sous atmosphère modifiée (MAP) est une technique de préservation des aliments frais ou transformés. L'air qui entoure la nourriture dans le paquet est remplacé par un gaz d’une autre composition. Le mélange gazeux dépend du produit et de sa durée de vie microbiologique. La viande de porc est principalement conditionnée sous un mélange de 30% de CO2 ayant un effet bactériostatique et de 70% d’O2 afin de préserver la couleur rouge vif de la viande (oxymyoglobine) qui est recherchée par le consommateur.

La durée de vie microbiologique des viandes conditionnées sous atmosphère varie de 10 à 14 jours respectivement pour les procédés de balayage et de vide et réinjection de gaz.

Ces deux technologies sont schématisées ci-après :

a) Le procédé par balayage gazeux

Figure 1- Le procédé par balayage gazeux de chez CRYOVAC dénommé BDF®

Passage du film dans le conformateur

Soudure longitudinale

Soudure et découpe transversale

Bobine

Enveloppage de la barquette

Balayage gazeux

Rétraction dans le tunnel à air chaud

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Ce procédé d’enveloppage rétractable pour le conditionnement sous atmosphère modifiée, utilise diverses sortes de barquettes (PSE, aluminium, carton, PLA…) avec un film ultrafin barrière et antibuée. C’est le film qui apporte ses propriétés barrière à l’ensemble du conditionnement.

Photo 1- Exemples de barquettes conditionnées avec le procédé BDF®

b) La technique du vide compensé (vide et réinjection de gaz)

La technique du vide compensé consiste à réaliser au sein d’un outillage d’operculeuse (photo 2) le vide d’air avant de réinjecter le mélange gazeux souhaité. Les propriétés barrières sont apportées par le film d’operculage et par la barquette.

Photo 2- Operculeuse permettant un conditionnement sous atmosphère modifiée

Le conditionnement sous atmosphère modifiée des viandes et produits carnés a permis d’allonger la durée de vie microbiologique (DLC) des produits tout en préservant leur couleur. Cependant, ce procédé de conditionnement n’a pas réglé tous les problèmes. Ainsi, dans le cas d’une surcharge de barquette, les viandes peuvent rentrer en contact avec le film d’operculage, ce qui génère l’apparition de problèmes de couleur. De plus, le respect des proportions (2/3 de viandes pour 1/3 de gaz) nécessite l’utilisation de barquettes volumineuses. La technologie Mirabella® développée par Sealed Air ® est une piste intéressante pour remédier à ces défauts. Elle permet de réduire le volume des barquettes et d’éviter toute décoloration du muscle grâce à l’utilisation d’un double film.

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Figure 2- Le procédé Mirabella®

Photo 3- Le procédé Mirabella®

La technologie Bloom® développée par Sealed Air® combine les procédés skin et atmosphère modifiée. Cette technologie permet le positionnement vertical des viandes et abats en linéaires.

Figure 3- Le procédé Bloom®

Photo 4- Viandes et abats conditionnés selon le procédé Bloom®

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Le film d’emballage constitue aussi l’un des points clés de la réussite d’un conditionnement sous atmosphère modifiée. Il doit maintenir le mélange gazeux dans l’emballage pendant toute la durée de conservation avec :

une bonne imperméabilité aux gaz et à la vapeur d’eau ; une soudure étanche.

Les recherches effectuées par les chimistes produisant ces matériaux ont fait des avancées considérables au cours des deux dernières décennies. Un seul matériau ne peut à lui seul assurer toutes les fonctions demandées à l’emballage, aussi avons-nous affaire à des matériaux complexes. Chaque constituant du film a une fonction bien précise. Selon les fonctions recherchées pour réaliser tel ou tel type de conditionnement, l’industriel a un large choix de combinaisons possibles de polymères qui se superposent en couches coextrudées ou laminées selon la technologie de fabrication du film. On peut distinguer les fonctions suivantes assurées par un polymère ou une famille de polymères particuliers.

Tableau 1- Propriétés des polymères utilisés dans les emballages

Fonction Polymère

Résistance mécanique Polycarbonate, polyéthylène basse et haute densité, polypropylène

Propriété barrière aux gaz* Polychlorure de vinylidène, Alcool éthylvinylique, Polycarbonate, PVC

Propriété barrière à la vapeur d’eau Polyester, polyéthylène, PVC, Polypropylène

Action anti-UV

Action anti-buée

Soudabilité Polyamide, Polyéthylène, Polypropylène

Brillance ou transparence Polyéthylène phérophtalate

« Imprimabilité »

Les emballages les plus sophistiqués peuvent comporter jusqu’à une dizaine de couches sur une épaisseur très faible, d’à peine 50 micromètres, chose impensable il y quelques années. Car l’un des enjeux pour l’avenir de l’emballage sera la limitation du poids et du volume d’emballage se retrouvant dans nos poubelles après usage, pour des raisons évidentes d’environnement.

2. Le conditionnement sous film

Le conditionnement sous film est une technique simple de protection des aliments. Elle consiste à placer la viande dans une barquette type PSE et à venir positionner de façon manuelle ou automatique un film étirable. La barquette en PSE apporte une protection mécanique et préserve la fraîcheur de la viande grâce à ses propriétés isothermes. Le film étirable permet de mettre en valeur le produit tout en lui apportant une protection. En revanche, le film étirable est perméable aux gaz, les viandes sont ainsi conditionnées sous air ambiant (77 % N2, 22 % O2, 1 % de gaz rares). Ce procédé permet de conserver des viandes de 4 à 7 jours dans une enceinte réfrigérée à 4°C.

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Photo 5- Viande de porc conditionnée sous film

Selon une étude comparative entre le conditionnement sous film et le conditionnement sous atmosphère modifiée (70% O2 – 30% C02) menée en 2008 par l’IFIP, les taux maximum de croissance et les temps de latence spécifiques aux conditions expérimentales ont ainsi été déterminés (tableaux 1 et 2) pour différentes flores d’altération (Pseudomonas, entérobactéries, flore lactique). Quel que soit le « type » bactérien étudié, le conditionnement sous gaz permet de réduire considérablement leur vitesse de croissance. En effet, celle-ci est en moyenne divisée par deux pour les UVCI conditionnées sous le mélange gazeux étudié comparativement aux UVCI conditionnées sous film perméable à l’air. En revanche, les temps de latence mesurés sont équivalents quel que soit le conditionnement appliqué. Celui-ci est quasi nul pour les Pseudomonas alors qu’il est proche de 100 h (plus de 4 jours) pour les entérobactéries.

Tableau 2- Temps de latence (lag) de la flore lactique, des entérobactéries, des Pseudomonas dans les UVCI

Lot 1 Lot 2 Lot 3 Moyenne

Lag (h) Lag (h) Lag (h) Lag (h)

Flore lactique Sous film 38 ± 10 19 ± 7 28 ± 9 28 ± 10

Sous gaz 110 ± 10 96 ± 8 34 ± 11 75 ± 51

Entérobactéries Sous film 120 ± 9 100 ± 5 55 ± 9 94 ± 35

Sous gaz 170 ± 12 130 ± 6 99 ± 10 133 ± 35

Pseudomonas Sous film 0 ± 4 4 ± 4 0 ± 3 1 ± 2

Sous gaz 0 ± 12 0 ± 7 0 ± 6 0 ± 0

Tableau 3- Taux maximal de croissance (µmax) de la flore lactique, des entérobactéries, des Pseudomonas dans les UVCI

Lot 1 Lot 2 Lot 3 Moyenne

µmax (h-1) µmax (h-1) µmax (h-1) µmax (h-1)

Flore lactique Sous film 0.059 0.056 0.062 0.059

Sous gaz 0.035 0.032 0.040 0.035

Entérobactéries Sous film 0.16 0.12 0.081 0.121

Sous gaz 0.056 0.053 0.056 0.055

Pseudomonas Sous film 0.088 0.089 0.086 0.088

Sous gaz 0.03 0.035 0.033 0.034

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3. Le conditionnement sous vide

Le conditionnement des viandes sous vide consiste à effectuer un niveau de vide compris entre -3 et -5 mbar dans un sac hautement barrière aux gaz contenant un morceau de viande, puis à le souder. Deux technologies sont utilisées :

le vide sous cloche en sac ou en poche thermoformée (figure 4) ;

le skin (figure 5) qui consiste à déformer par la chaleur le film supérieur du conditionnement et à l’appliquer sur la viande : le film épousant la forme du produit, évite sa déformation et toute formation d’exsudats.

Lorsque la viande est conditionnée sous vide, elle est privée d’oxygène, elle présente un rouge plus sombre qui correspond à la déoxymyoglobine. Cette modification de la couleur naturelle est peu attrayante pour le consommateur. Cependant cette décoloration est réversible dès lors que le produit est réoxygéné à l’air ambiant. Ce phénomène qui est très vrai pour la viande de bœuf, l’est à une échelle moindre pour la viande de porc. Néanmoins peu de viandes de porc sont commercialisés sous vide « classique » dans les linéaires de GMS. Le commerce de viande sous vide se fait entre industriels de la filière et à destination de la RHF. En linéaire de GMS, la solution marketing pour commercialiser ces viandes sous vide consiste à les sur-emballer dans une cartonnette ou un sachet à vocation commerciale.

Figure 4- Procédé de conditionnement sous vide « classique »

Le produit est inséré dans le sac

L’air est évacué durant la mise sous vide et le sac est soudé

Le processus de rétractation à l’eau chaude permet d’obtenir un effet « seconde peau »

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Figure 5- Thermoformage en ligne de laminés barrière rigides et souples. Operculage sous vide d’un laminé barrière souple avec effet «seconde peau»

Pompe à vide

Film inférieur

Dôme de chauffage

Film supérieur

Cales de forme

Phase de mise sous vide: chauffage du film supérieur par le dôme, jusqu’à la température requise.

Processus de ventilation douce: le film supérieur vient se mouler en adoptant parfaitement la forme du produit, puis il est scellé à la barquette.

Photo 6- Viande de porc conditionnée selon le procédé DARFRESH®

La société CRYOVAC Sealed Air propose une extension du procédé skin, sur des produits fragiles, le procédé DARFRESH permet ainsi de conditionner des viandes marinées crues qui sont cuites avant consommation de façon traditionnelle ou au four à micro-ondes (dans l’emballage).

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LES EMBALLAGES ACTIFS ET INTELLIGENTS

Le rôle initial de l'emballage est de contenir, transporter, stocker et protéger le produit. Toutefois, aujourd'hui, le consommateur demande de plus en plus de fonctionnalités : durée de vie plus longue du produit emballé, traçabilité, caractère anti-microbien ou encore auto-réparant, communication… C’est pourquoi les emballages intelligents et actifs suscitent beaucoup d’attention ces dernières années.

La réglementation européenne n°1935/2004 sur les matériaux à contact alimentaire a ouvert la voie aux emballages actifs et intelligents en leur apportant une définition :

Emballage actif : il change les conditions du produit emballé afin d'améliorer sa durée de vie et sa sûreté tout en maintenant la qualité. Ex : absorbeur (O2, humidité,…), système antimicrobien.

Emballage intelligent : il contrôle les conditions de conservation pour donner des informations sur la qualité de l’aliment emballé durant le transport et le stockage. Ex : indicateur temps-température (ITT), indicateur de fuites, indicateur de fraîcheur.

Depuis le 29 mai 2009, le règlement CE n°450/2009 apporte des précisions relatives à l’utilisation des emballages actifs et intelligents. Ceux-ci seront intégrés dans une liste positive de matériaux sur la base d’un dossier technique présenté à l’EFSA en justifiant d’une part de leur conformité au règlement de 2004 (en particulier l’inertie) et d’autre part de leur stabilité dans les conditions de leur emploi. Si une de ces conditions n’est pas respectée, un dossier d’évaluation des risques pour garantir l’innocuité de la substance devra être bâti.

L’emballage intelligent ou actif peut être constitué de différents matériaux. Tous les emballages actifs et intelligents sont soumis aux réglementations préexistantes et doivent être évalués par l’Autorité Européenne de Sécurité des Aliments (European Food Safety Authority (EFSA)).

1. Emballage actif

Depuis les années 1990, le développement de la micro-encapsulation a favorisé l’essor des emballages actifs. Il est maintenant possible d’encapsuler des absorbeurs d’oxygène (acide ascorbique) ou de dioxyde de carbone, des absorbeurs d’humidité (CaO2), des arômes (papier répulsif), des bactéricides (emballage antibactérien avec le triclosan), etc.

Les dernières recherches montrent l’apparition de nouveaux systèmes avec relargage contrôlé. Ainsi, le système BioSwitch de TNO (the Netherlands Organisation for Applied Scientific Research) a un rôle antibactérien uniquement s’il y a des bactéries : ces dernières mangent le matériau constituant la capsule, cela libère le produit antimicrobien qui provoque leur élimination comme le montre la figure ci-dessous.

Figure 6- Schéma d'un emballage actif antimicrobien selon Thijssen [et al], 2004

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En termes de recherche, un emballage bio-actif a été présenté lors du premier colloque international sur des interactions matériaux polymères au contact des bioproduits (MATBIM-2010). Un film actif plastifié multicouches (HPMC) biodégradable contenant un agent antimicrobien (Nisin) présente une action antimicrobienne efficace sur certaines flores pathogènes (S. aureus, L. monocytogenes, B. cereus). Ce film actif biodégradable peut être une approche intéressante dans la suppression de la contamination post-process des aliments.

Les systèmes industriels des emballages actifs restent principalement les absorbeurs en sachet (sel, poudre) notamment les absorbeurs d’oxygène. En effet, l'oxygène provoque de nombreuses détériorations alimentaires liées aux oxydations - produit rance, changement de couleur de la viande, etc. - et son élimination permet d’augmenter la durée de vie des aliments. Des travaux de recherche présentés lors du MATBIM 2010 faisaient état d’antioxydants (α-tocophérol ou vitamine E) incorporés dans le film et diffusés tout au long de la période de conservation afin de préserver l’aspect du produit en limitant les phénomènes oxydatifs.

2. Emballage intelligent

Considérant la définition établie par la norme – "emballage qui contrôle, mesure les conditions interne et externe d’un produit durant son cycle de vie" –, il faut distinguer deux types d’emballage intelligents : l’un mesure directement la qualité de l’aliment (intérieur de l’emballage : aliment ou espace de tête) et l’autre vérifie les spécificités du conditionnement (extérieur de l’emballage : chaîne du froid).

Parmi les principaux emballages intelligents, il y a les emballages qui utilisent les Indicateurs Temps-Température (ITT) permettant de détecter si la chaîne du froid a bien été respectée. Il existe aussi des systèmes de détection de la maturité ou de la fraîcheur du produit emballé. Ils utilisent des papiers imprimés avec des encres qui réagissent avec des molécules chimiques de l’environnement comme les arômes, l’éthylène ou l’oxygène.

En France, la société Cryolog a breveté le procédé (eO)® qui s’appuie sur l’utilisation de microorganismes pour simuler la dégradation réelle des aliments. (eO)® renferme un gel composé de microorganismes de grade alimentaire qui est paramétré par Cryolog en fonction des caractéristiques des produits à tracer (type de produit, conditions de conservation, niveau de fraîcheur à assurer). Les produits alimentaires frais se dégradent dans le temps, plus ou moins rapidement en fonction de la température, du fait du développement des microorganismes naturellement présents dans les produits. L’utilisation de la microbiologie permet donc de tracer précisément ce qui se passe effectivement à l’intérieur d’un produit alimentaire. Ce procédé peut s’appliquer sur les produits pour lesquels les consommateurs souhaitent avoir une information sur l'état de fraîcheur (viandes, sandwichs, salades…).

Photo 7- Emballages intelligents, utilisant des Indicateurs Temps Température eO®

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ETAT DES LIEUX DES MATERIAUX

Les matières premières servant à la fabrication des plastiques sont :

- le charbon, - le gaz naturel, - le pétrole.

Actuellement, c’est le pétrole qui est de loin le plus utilisé, alors que le charbon a totalement disparu. Le tableau ci-dessous illustre les types de productions possibles.

Tableau 5- Matières premières servant à la fabrication des matières plastiques

Matières premières

Produits intermédiaires

Dérivés Matières plastiques

Pétrole Gaz naturel

Ethylène Polymérisation Ethylbenzène-Styrène Chlorure d’éthyle Dichloréthane-Chlorure de vinyle Tétrafluoréthylène Oxyde d’éthylène

Polyéthylène Polystyrène Silicone PVC PTFE Polyester

Pétrole Gaz naturel

Propylène Polymérisation Chlorure allylique Phénol Cyclohexanol Alcool Iso Acrylonitrile

Polypropylène Polyester Polyamide 6 ABS –SAN

Charbon (coke) Gaz naturel

Acétylène Acrylonitrile Chlorure de vinyle Dérivés vinyliques

Métacrylate PVC Acétate de polyvinyle

Gaz naturel Pétrole

Butane Butylène

Butadiène Caoutchouc Styrène Butadiène

Charbon (gaz de houille) Pétrole

Méthane Formaldéhyde Méthanol : Acétate de vinyle

Phénol Formol Mélanine Formol Urée Formol Acétate de polyvinyle

Charbon (goudron) Pétrole

Benzène Phénol Cyclohexane Acide maléique Ethylbenzène Styrène

Polycarbonate Polyamide 6 Polyester Polystyrène

Charbon (goudron) Pétrole

Xylène Anydride phtalique Polyester

Charbon (goudron) Pétrole

Toluène Diisocyanates Polyuréthanne

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1. Le polyéthylène - PE Le polyéthylène, ou polyéthène (sigle générique PE), est un des polymères les plus simples et les moins chers. Il appartient à la famille des polyoléfines. Son nom vient du fait qu'il est obtenu par polymérisation des monomères d'éthylène (CH2 = CH2) en une structure complexe de formule générique : − (CH2 − CH2)n − C’est le premier polymère en termes de part de marché dans l’emballage. Sa production mondiale était d'une quarantaine de millions de tonnes en 2003. La multitude de densité des gammes du polyéthylène lui permet de couvrir de multiples applications :

Dans les très basses densités linéaires, on observe une grande aptitude à la soudure rapide et une grande souplesse permettant d’obtenir un film de très haute performance. Par contre, la barrière à la vapeur d’eau ainsi que la tenue thermique sont moyennes ;

Polyéthylène Haute Densité. Il présente une mauvaise transparence, une rigidité plus grande, une plage de soudure plus étroite mais il possède une excellente tenue au froid négatif (donc surgélation) et une bonne tenue à la chaleur permettant le réchauffage dans l’eau chaude, voire la stérilisation à 108°C ;

Les densités intermédiaires 0.910/0930 sont le plus utilisées dans le flexible car leur rapport prix/performances est tout-à-fait acceptable pour la grande majorité des applications.

Les PE linéaires sont très largement utilisés dans la fabrication des films coextrudés auxquels ils apportent à moindre coût leurs performances, les PE/EVOH/PE sont utilisés dans les UVCI en viande de porc.

2. Le polypropylène - PP

Le polypropylène (ou polypropène) isotactique, de sigle PP (ou PPi) et de formule chimique (-CH2-CH(CH3)-)n, est un polymère thermoplastique semi-cristallin de grande consommation. Le polypropylène est l'un des polymères les plus polyvalents. Il est le second polymère en termes de part de marché dans l’emballage. Il sert à la fois comme thermoplastique et comme fibre.

Comme thermoplastique, il sert à fabriquer des boîtes à aliments qui résistent au lave-vaisselle. C'est possible parce qu'il ne fond pas en-dessous de 160°C. Le polyéthylène, plastique plus commun, fond à 140°C, ce qui veut dire que les plats en polyéthylène risquent de fondre au lave-vaisselle.

Comme fibre, le polypropylène est utilisé pour faire des revêtements de sol intérieur et extérieur, du type de ceux que l'on trouve autour des piscines et des golfs miniatures.

Le polypropylène isotactique est une polyoléfine résultant de la polymérisation des monomères propylène [(CH2=CH-CH3)] en présence de catalyseurs, suivant principalement le procédé Ziegler-Natta :

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Le polypropène atactique (sigle PPa), matériau amorphe affichant une faible résistance mécanique, présente peu d'intérêt industriel. Le polypropylène commercial le plus courant est le PPi. Le polypropène syndiotactique (PPs), industrialisé à partir de 1992, tend à se développer. Cette matière, différente du PPi, peut être obtenue en utilisant des systèmes catalytiques à base de métallocènes.

Le polypropylène de grade « injection » est très facilement recyclable ; le PP de grade « film » est au contraire beaucoup plus délicat à recycler, surtout s'il est imprimé. Le PP film imprimé est sûrement l'un des plastiques usuels les plus difficiles à recycler.

Le polypropylène est translucide à opaque, hydrophobe, dur, semi-rigide et très résistant à l’abrasion. Pour augmenter ses propriétés mécaniques, il est courant qu'il soit chargé en fibre de verre, à hauteur de 10 à 30 % en général. Le polypropylène expansé, de sigle EPP en anglais, est une mousse blanche ressemblant au polystyrène expansé, mais avec une mémoire de forme lui permettant de se déformer sans casser et de conserver sa structure.

Avantages et inconvénients Le polypropylène présente de nombreux avantages : il est bon marché, alimentaire (inodore et non toxique), indéchirable, très résistant à la fatigue et à la flexion (fabrication de charnières), très peu dense, chimiquement inerte, stérilisable et recyclable. C'est de plus un excellent isolant électrique. Par contre, il est fragile (cassant) à basse température (car sa Tg est proche de la température ambiante), sensible aux UV, moins résistant à l'oxydation que le polyéthylène et difficile à coller. La résilience du polypropylène peut être améliorée en malaxant du PPi avec les élastomères EP ou EPDM. Sa production en masse est source d'impacts environnementaux et de consommation de pétrole, ainsi que d'émission de gaz à effet de serre. Son impression ou certains additifs (fibres, métaux lourds, ignifugeants) peuvent rendre son recyclage difficile ou impossible de manière rentable. Les progrès de l'éco-conception dans la plasturgie pourraient faciliter le tri et le recyclage de ce matériau.

3. Le polystyrène expansé - PSE

Découvert en 1944 par Ray McIntire, le PSE est une matière plastique, classée dans la famille des thermoplastiques à structure alvéolaire. Il est facilement identifiable par sa blancheur et sa légèreté (étant constitué à 98 % d’air).

a) Production de la matière première : le polystyrène expansible

Le polystyrène expansible est obtenu par polymérisation du styrène avec introduction simultanée d’un agent d’expansion : le pentane. Le polymère obtenu se présente sous forme de billes sphériques dont les diamètres varient de 0,2 à 0,3 mm. Cette étape a lieu au sein d’usine pétrochimique. Le PSE utilise peu de matières premières, d’eau et d’énergie pour sa fabrication. Comme l’indique sa formule chimique, il n’est constitué que de carbone et d’hydrogène. Son procédé de fabrication ne met en œuvre ni HCFC, ni CFC, ni métaux lourds.

Formule chimique de la polymérisation du monomère de styrène

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Le passage de l’état expansible à l’état expansé est réalisé sur les sites de fabrication des transformateurs en trois étapes successives :

Pré-expansion : A l’intérieur d’une cuve en inox et en présence de vapeur d’eau, l’agent d’expansion se dilate et provoque une première expansion du polystyrène expansible (jusqu’à 30 fois leur volume initial !). Les billes pré-expansées ainsi obtenues sont dotées d’une structure alvéolaire composée à 98 % d’air.

Maturation : Ensuite, ces billes pré-expansées reposent dans des silos pendant plusieurs heures pour permettre leur stabilisation.

Moulage de l’emballage : Les billes préexpansées finalement introduites dans un moule fermé sont soumises à une nouvelle injection de vapeur d’eau. Elles reprennent leur expansion (jusqu’à 50 fois leur volume initial), occupent tout l’espace du moule et se soudent entre elles pour constituer l’emballage.

Figure 7- Schéma de fabrication du PSE

Ses propriétés sont très favorables à la protection et à la conservation. De par ses caractéristiques que lui confèrent ses 98% d’air, le PSE s’est imposé dans l’emballage, afin de protéger les produits tout au long de la chaîne logistique, et ce, jusqu’au consommateur. Ses principales propriétés sont :

Sa légèreté, Son pouvoir isotherme, Son aptitude au contact alimentaire.

Photo 8- Saucisses et merguez conditionnées en barquettes PSE

b) Valorisation

Après utilisation, le PSE est 100% recyclable : différentes filières existent pour lui redonner une seconde vie au travers de multiples applications soit sous forme expansée soit sous forme extrudée. A titre d’exemple, le recyclage en boucle (réintroduction dans de nouveaux emballages PSE) représente moins de 16% des possibilités de recyclage !

Dans le cas de l’emballage PSE, le recyclage s’effectue en conservant ou non à la matière son caractère expansé :

Sous forme expansée, un emballage usagé sera réintroduit en production après broyage (séparation mécanique des billes) pour obtenir de nouveaux emballages PSE, des blocs et plaques PSE,…

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Sous forme extrudée (non expansée), il se présente en granules de polystyrène. Ils seront utilisés dans de multiples applications de produits manufacturés en matière plastique (coffrets de compact-discs, mobilier urbain…).

Photo 9- Billes de PSE

to 10- Usine d’incinération

La valorisation énergétique est la solution privilégiée dans les cas où le recyclage n’est pas viable d’un point de vue économique et/ou environnemental (solution retenue en France pour les emballages PSE ménagers présents en faible quantité dans les poubelles des consommateurs (à peine 300 g/an/habitant).

Pho

4. Les polyesters

Polyester (PET)- Copolyester (PETG)- Polyester amorphe (APET) – Polyester cristallisable (CPET). Ces différents produits représentent la grande famille des polyesters dont chacun, avec ses propriétés spécifiques, couvre des domaines biens définis. Tous ces produits se présentent sous la forme de feuilles rigides et sont fabriqués par extrusion en filière plate.

Photo 11- Ligne d'extrusion pour films de thermoformage A-PET

Les polyesters amorphes (APET) sont utilisés pour la fabrication de feuilles et se présentent comme un substitut éventuel au PVC car ils peuvent couvrir les mêmes applications. Sous la forme cristallisable (CPET), on en réalise des barquettes qui ne sont plus transparentes, mais offrent la possibilité de tenir à la surgélation et au réchauffage au four conventionnel jusqu’à 220°C. Du fait de cette résistance à la température, le polyester cristallisable est surtout utilisé pour la fabrication de barquettes destinées aux plats cuisinés frais ou surgelés mais dont on voudra assurer le réchauffage, soit au four micro-ondes soit au four à chaleur tournante. Les barquettes sont toujours opaques, de couleur crème-marron clair.

a) Le polyéthylène téréphtalate (PET)

Le polymère est un poly-téréphtalate d’éthylène glycol de la famille des polyesters, qui se présente sous la forme de « cachous » plus ou moins transparents, ou même opaques selon les charges qui le composent. Ce polymère stocké est transformé en film par fusion et étirage thermomécanique. Il est obtenu par une réaction de polycondensation de deux produits de base dérivés du pétrole : l’éthylène glycol et le diméthyltéréphtalate.

Le produit obtenu, un prépolymère, est maintenu dans le polymériseur où, sous les effets conjugués des catalyseurs de polymérisation, d’une montée en température de 260 à 290°C environ, d’une agitation continue, d’une mise sous vide poussée à 0.3mm de mercure, la réaction se poursuit réalisant des chaînes moléculaires de D.G.T. de plus en plus longues.

Comme le montre le schéma de fabrication de barquettes en CPET ci-après, et contrairement au procédé habituel de thermoformage qui nécessite un moule froid, il faut dans le cas présent avoir un moule chaud (150 à 170°C) selon l’épaisseur de la feuille et la durée du cycle. Réchauffé à cette température, le PET va se cristalliser en 2 à 3 secondes après contact dans le moule, portant ainsi la durée du cycle de 4 à 6 secondes. C’est alors que la feuille perd sa transparence pour devenir blanc laiteux, crème. Il est essentiel que le chauffage soit uniforme pour assurer une cristal-liaison homogène.

Figure 8- Système intégré de thermoformage du PET

Photo 12- Barquette en PET

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5. Le Chlorure de polyvinyle -PVC

De formule − (CH2 − CHCl)n − , il est obtenu par polymérisation radicalaire du monomère chlorure de vinyle, CH2 = CHCl. Le PVC est un matériau organique.

a) Synthèse

Sa polymérisation est initiée par des radicaux.

Avec le développement du conditionnement sous atmosphère modifiée, du skin, c’est un matériau incontournable malgré les différentes attaques qu’il subit à cause du HCl qu’il dégage lors de son incinération.

Avec une densité de 1.35 à 1.40 selon les formulations, sa tenue au froid négatif est moyenne. C’est pourquoi, il est souvent complexé avec un PE. Son point Vicat, voisin de 75°C, ne permet pas son remplissage à chaud ni le réchauffage au four micro-ondes. Toutefois, des qualités sur-chlorées permettent un remplissage à chaud. Afin d’améliorer sa tenue au choc, il est souvent dopé avec de l’acétate de vinyle, facilitant en même temps son aptitude au thermoformage. Sa barrière à la vapeur d’eau -38°C 90 % pour une feuille de 300 microns – est d’environ 3.5g/m²/24h. Ce n’est donc pas une bonne barrière si on la compare au PEHD ou PP. Sa barrière à l’oxygène -23°C 0 % HR pour une feuille de 300 microns – est d’environ 11cm3/m²/24h. Elle est donc satisfaisante pour le conditionnement sous atmosphère modifiée.

Le PVC se transforme selon deux procédés : par calandrage ou par extrusion soufflage. Ce dernier procédé est réservé à la fabrication de feuilles minces de 15 à 100 microns. On distingue deux grandes familles de produits :

Le PVC sans plastifiant, produit rigide par définition, dont les propriétés de base sont pratiquement similaires à une feuille calandrée : transparence, rigidité, barrière ;

Le PVC plastifié, dont le taux de plastifiant peut aller jusqu’à 40% et qui est beaucoup plus souple. Avec un fort coefficient d’allongement, il cible des marchés totalement différents. En effet, pratiquement autocollant, très perméable à H20 et 02, il est principalement utilisé en emballage manuel et automatique pour le suremballage des fruits et légumes et de la viande fraîche : pièces de viande ou volaille.

b) Plastification et risque toxique On ajoute très souvent au PVC des plastifiants (pour former par exemple des plastisols) afin d'améliorer certaines caractéristiques (souplesse, allongement à la rupture, tenue au froid et aux chocs, etc.) ou de faciliter la mise en œuvre. Le PVC souple (plastifié) représente environ 30 % de la consommation de PVC. Ils permettent depuis de nombreuses années la fabrication du film étirable alimentaire. Cependant, au contact des corps gras des aliments, certains plastifiants hydrophobes migrent dans la nourriture. D'autres alternatives sont en développement pour remplacer à terme le PVC dans les films alimentaires.

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c) Principales applications du PVC Le PVC constitue une barrière suffisante pour le conditionnement sous atmosphère modifiée N2 ou comme base rigide pour le skin. En film mince, ses principaux emplois sont en confiserie mais une large utilisation se fait également dans le secteur fromager pour le conditionnement des pâtes molles. Parfois, complexé avec un PET, il est alors utilisé comme « soudant » directement dans des barquettes PVC pour le conditionnement des fruits secs ou produits apéritifs. Son principal domaine d’application est le « sous atmosphère » avec différents mélanges gazeux en fonction du produit conditionné : jambon supérieur, toute une gamme de produits tranchés de salaison, volaille piècée ou entière, tranches de fromage.

Les multiples formulations du PVC, sa large palette de couleur, sa grande aptitude au thermoformage liée à une bonne rigidité, en font un matériau apprécié des thermoformeurs. Dans les années 90, il a conquis un vaste marché dans la portion consommateur, que se soit sous atmosphère modifiée ou en skin, pour la rigidité qu’il a apportée aux présentations, mettant pleinement en valeur le produit conditionné. Mais des challengers tels que le APET le PET,… viennent se substituer à lui en raison de la mauvaise image que peut générer le PVC (cancérigéne, favorise les pluies acides…).

6. Ethylène vinyle alcool copolymère - EVOH

C’est un copolymère éthylène/alcool vinylique - EVOH - dont les propriétés « barrière » à l’état sec sont tout à fait remarquable.

Formule chimique : -(CH2-CH2) m---(CH2OH-CH)n-

Les qualités les plus imperméables contiennent 6 à 82 % en poids d’alcool vinylique et sont obtenues par l’hydrolyse de copolymère d’éthylène et d’acétate de vinyle (EVA). Ils se présentent sous forme de granulés qui sont coextrudables et servent à la fabrication de film coulé mais aussi bi-orienté.

Plus généralement, l’EVOH entre dans la production de films « barrière », soit souples en association avec des polyoléfines ou des polyamides, soit rigides en liaison avec des styréniques. Bien évidemment, des liants appropriés sont nécessaires à l’interface pour un bon assemblage mais, avec les polyamides, la rhéologie permet une association sans liant compatibilisant.

L’EVOH est avant tout à l’état sec la meilleure barrière à l’oxygène. Le problème est de pouvoir le protéger contre une reprise d’humidité trop facile. Il y a deux théories : l’une consiste à le protéger par des produits dont la barrière H2O2 est bonne (ex : le polypropylène), l’autre à l’associer à une résine n’ayant aucune propriété barrière à H2O2 (le polyamide et le polycarbonate) afin qu’il puisse rapidement revenir à l’état sec. La densité théorique de l’EVOH est de 1.15 mais, en fonction des formulations, elle oscille entre 1.12 et 1.21. Sa plage de mise en œuvre est large puisqu’elle va de 190 à 240°C. Il s’extrude donc très facilement ; par contre sa thermo-formabilité n’est pas aussi bonne que celle du PVDC ou des polyamides.

Ses emplois en co-extrusion permettent de produire des feuilles souples et rigides, mais également du flaconnage. En feuilles rigides, tous les grands producteurs offrent des associations en présence d’EVOH : PS/EVOH/PE, PP/EVOH/PE, PP/EVOP/PP pour ne citer que les principales. Leur utilisation sert exclusivement au thermoformage pour le conditionnement sous vide ou sous atmosphère modifiée.

Par ses multiples possibilités d’emplois, sa grande facilité d’extrusion, ses propriétés hautement barrière, sa faible densité, sa transparence et brillance en font un plastique barrière très utilisé pour le conditionnement des viandes.

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7. L’acide polylactique (PLA) L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des œufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable.

Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique.

Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide poly-lactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide poly-lactique produit par condensation de l'acide lactique qui est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle.

Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l’acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique.

8. Matériaux bio-basés

Le développement des matériaux à base d’agroressources dans le domaine de l’emballage à longtemps été dominé par le PLA et les blends PBAT/amidon. Les volumes de polymères de synthèse associés étaient relativement modestes car uniquement issus de deux producteurs au niveau international. L’offre de matériaux biosourcés s’élargit ces derniers temps, avec la diversification des productions de PLA et des perspectives à court terme de production de nouveaux polymères de grande diffusion tels que les PPT et le PBS.

Le caractère « biodégradable » des matériaux devient une notion de plus en plus complexe, avec le développement des oxobiodégradables et la multiplication des labels touchant au caractère bio-sourcé/biodégradable/ et ou bio-compostable. Toutefois, cette propriété ne constitue plus la motivation principale de la recherche de nouveaux matériaux : le caractère bio-sourcé, associé à la limitation d’accumulation de gaz à effet de serre, constitue l’orientation la plus privilégiée. Ce sont d’ailleurs des matériaux « durables » et recyclables qui sont recherchés ; le développement récent de polyoéfines vertes l’illustre particulièrement.

Outre les caractéristiques associées à l’impact environnemental, le marché des biomatériaux semble « trouver sa voie » avec le développement de nombreuses références dont la promotion s’appuie sur l’apport de propriétés fonctionnelles originales : des polyamides et polyuréthannes verts proposés par les grands chimistes aux papiers à base de nanofibres, le marché se développe à partir des cahiers des charges applicatifs, y compris dans le domaine de l’emballage.

Il est très difficile, à ce jour, d’extrapoler sur la chimie verte, car des produits peuvent apparaître et disparaître aussi rapidement. Par ailleurs, la chimie verte ne donne pas de molécules aromatiques or on aurait besoin de PET et de molécules cycliques pour rigidifier les matériaux. L’évolution des marchés sera dépendante de l’obtention des nouveaux « building blocks ». Enfin, les polymères émergeants sont « respirants » et pas barrière, ce qui limite les applications en viandes et charcuteries.

Tableau 6 - Propriétés et applications des polymères

Polymère

Propriétés

Applications Perméabilité

Résistant Sensible Autre Vapeur

d’eau O2

PET

32 65

Chocs, esters, gaz et arômes, alcools, graisses, bases et acides dilués, oxydation, lumière

Brillant, imprimable, transparent, hydrophobe

Corps creux soufflés pour liquides

PEHD

5 2100 Chocs, stérilisation, vapeur d’eau

Rigide, opaque, imprimable

Bouteilles, flacons, tubes, bouchons

PVC

35 120 Produits chimiques, graisses, gaz et arômes

Chaleur, lumière, oxydation

Rigide, brillant, transparent

Films, bouteilles, barquettes, boîtes

PEBD

10 7000 UV, acides et bases non oxydant, solvants polaires, vapeur d’eau

Soudable, souple, imprimable, transparent

Sacs, sachets, boîtes, tubes, flacons, films rétractables et étirables, barquettes, joints

PP

6 à 10 1800 à 3600

Contraintes mécaniques et thermiques, solutions aqueuses minérales, acides et bases diluées, micro ondes

UV, oxydation Rigide, transparent, brillant Films, boîtes, barquettes (plats cuisinés), barquettes alvéolées (biscuits), pots (yaourts), bouchons, tubes

PS

140 4000

Acides dilués, solutions aqueuses et alcools

UV, oxydation et solvants organique

Rigide, transparent (PS cristal), opaque, brillant, sécable (PS choc), léger, thermoformable (PS direct gazing)

Boîtes (œufs), pots (yaourt) gobelets jetables, bouchons, barquettes (viande)

PSE

Isotherme, moulable Barquettes (viande, poisson)

EVOH 22 à 60 0.1 à 1.4 Humidité Imperméable au CO2 et aux arômes Avec polyoléfines (PE ou PP) imperméables à l’eau

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LE RECYCLAGE

Soucieuse de maîtriser la production d'ordures ménagères générées par notre mode de consommation, la France s'est engagée depuis 1992 dans un vaste programme de valorisation des déchets.

Ainsi, les entreprises ont la responsabilité légale de valoriser les emballages usagés des produits qu'elles mettent sur le marché.

Pour ce faire, elles adhèrent à des Sociétés Agréées, comme Eco-Emballages et Adelphe, qui ont pour mission d'installer et de financer la collecte sélective, le tri et le recyclage en partenariat avec les Collectivités Locales.

Les Collectivités mettent en place les programmes de valorisation et peuvent faire appel aux filières de recyclage spécialisées pour chaque matériau d'emballages.

Les filières mettent en œuvre la garantie de reprise. Elles garantissent le recyclage des emballages collectés, triés et conditionnés par les collectivités ou leurs prestataires, quelles que soient les quantités produites et la localisation géographique du centre de tri.

1. Un recyclage à optimiser

Cependant, de nombreux efforts restent à faire notamment en matière de recyclage. Selon une étude MODECOM de l'ADEME, il reste encore du plastique dans les ordures ménagères résiduelles à hauteur de 11 %. En effet, à l'heure actuelle, le recyclage des emballages plastiques ne se concentre en France, que sur les « corps creux » d'une certaine taille (flacons, bouteilles, bidons) constitués dans l'un des trois principaux polymères thermoplastiques : PEhd (polyéthylène haute densité), PVC (polychlorure de vinyle) et PET (polyéthylène terephtalate). De nombreux emballages plastiques tels que les pots de yaourts ou les barquettes, ne peuvent donc pas être déposés dans la ''poubelle jaune'' alors que techniquement ils sont recyclables. Les industriels ont travaillé avec l'ADEME pour réfléchir à l'instauration de nouvelles filières de recyclage notamment pour les films plastiques.

L'étude publiée en novembre 2008 a permis de prouver que l'augmentation du taux de recyclage qui en résulterait serait favorable à l'environnement. Selon cette étude ''il est encore trop tôt pour intégrer les films plastiques car cela n'a pas encore été validé économiquement', tous les plastiques sont recyclables mais à des conditions économiques différentes. L’ADEME est en train de travailler matériau par matériau, ce qui s'avère être long et fastidieux au regard des nombreux matériaux plastiques que l'on peut retrouver dans une poubelle : polyamide pour les tubes, polycarbonate pour certains flacons, PET pour les barquettes, polystyrène pour certaines boîtes à œufs…sans oublier les mélanges de matériaux et bientôt les bioplastiques. Pourtant la loi Grenelle 1 du 3 août 2009 prévoit d'accroître le recyclage matière des déchets ménagers et donc concrètement d'augmenter les quantités de déchets orientés vers la ''poubelle jaune''. Le taux de déchets ménagers orientés vers la valorisation des matières et des organiques devra atteindre 35 % en 2012 et 45 % en 2015 contre 24 % en 2004, ce taux étant porté à 75 % dès 2012 pour les déchets d'emballages ménagers.

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Photo 13- Déchets plastiques

En décembre 2009, la Commission Consultative d’Agrément a pris connaissance du résultat des différents travaux confiés à l’ADEME et à Eco-Emballages sur l'opportunité du tri et du recyclage des emballages plastiques autres que les bouteilles et les flacons. Ces travaux concluent à la faisabilité, à terme, d’une extension des consignes de tri à tous les emballages plastiques ménagers. Toutefois, ils identifient aussi des contraintes organisationnelles, techniques, économiques à maîtriser dans le cadre d’un déploiement progressif.

La Commission a donc confirmé la nécessité de poursuivre des tests industriels et des travaux d’études sur le début 2010. Ces éléments lui permettront de rendre un nouvel avis à la mi-2010 dans le cadre de la validation du cahier des charges du futur agrément de la filière emballages ménagers. Sur cette base, des sites pilotes pourraient ensuite démarrer dès janvier 2011.

La note de synthèse de l’étude est téléchargeable sur le site d’Eco-Emballages et de l’ADEME. Elle comprend trois volets :

Une analyse technique et économique, visant à confirmer la faisabilité technique d’une extension des consignes de tri à l’ensemble des emballages plastiques et à en chiffrer les coûts, réalisée par Price Water Cadet pour Eco-Emballages et l'ADEME.

Une analyse environnementale complète, conforme aux principes de l’Analyse de Cycle de Vie (ACV) des Produits définis dans l’ISO 14040 visant à évaluer l’intérêt environnemental d’une extension des consignes de tri, réalisée par Price Water Cadet pour Eco-Emballages et l'ADEME.

Une analyse du volet comportemental sur l’information, la perception et les attentes du consommateur-trieur réalisée par TNS SOFRES pour Eco-Emballages et l'ADEME.

2. Faisabilité technique

Selon cette étude, l'extension du recyclage à tous les emballages plastiques pourrait se traduire par une collecte de 185.000 tonnes supplémentaires via les collectes sélectives, réparties en 17% de gisements supplémentaires de bouteilles et flacons et 83% d’emballages souples et rigides.

Sur le plan technique, l'étude conclut que la collecte de l'ensemble des emballages plastiques ne devrait pas nécessiter de modifications organisationnelles insurmontables même si l'adaptation serait plus compliquée en milieu urbain.

Les capacités des centres de tri devront en revanche être accrues notamment pour les emballages souples pour lesquels il n'existe pas de technique automatisée. ''La diversité des centres de tri est ainsi une donnée déterminante pour l’évaluation de la faisabilité technico-économique puisque le nombre d’emplois à temps plein additionnels sera très variable d’un

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type de centre de tri à l’autre'', peut-on lire dans l'étude qui estime que près de 1.000 emplois pourraient être créés grâce à l'extension de la filière principalement dans les centres de tri. Sur le plan environnemental, la réalisation d'une Analyse de Cycle de Vie (ACV) a permis d'identifier des bénéfices environnementaux sur de nombreux indicateurs : consommation d’énergie primaire totale, émissions de gaz à effet de serre, consommation de pétrole, acidification de l’air. Seule la consommation d'eau de la filière pourrait augmenter.

3. Une filière qui ne pourra pas s'autofinancer

Sur le plan économique, le surcoût net s’établit entre 535 et 786 euros par tonne dont une part très significative pour l'étape de tri. Les étapes de collecte et de transports sont plus faiblement impactées.

L'étude conclut par ailleurs que ''même en considérant le niveau d’incertitude lié aux hypothèses considérées, il est clair que le prix de reprise des matériaux triés ne pourra pas couvrir le coût de la collecte sélective et du tri. La filière n’est donc pas en mesure de s’autofinancer à partir de la seule valeur des matériaux recyclés obtenus''. Suite à la publication de l'étude, le Centre national d'information indépendante sur les déchets (CNIID), Agir pour l'environnement et les Amis de la Terre ont plaidé en faveur de l'extension de la filière de recyclage des plastiques. ''Le principal scénario étudié, s'il était mis en œuvre, porterait le taux de recyclage des emballages plastiques de 21 % actuellement à 37 %. L'objectif européen serait alors dépassé''. ''Le recyclage d'autres emballages en plastique en plus des bouteilles et flacons éviterait chaque année l'émission d'au moins 350.000 tonnes équivalent CO2. C'est comme si 40.000 habitants n'émettaient plus de CO2 pendant un an''. Encore faut-il que les acteurs de la filière, que ce soient les producteurs d'emballages ou les collectivités, soient prêts à assumer le surcoût engendré par cette extension sachant que les négociations en cours pour le nouveau barème d'indemnisation des collectivités sont déjà très compliquées rien que pour les filières de recyclage actuelles !

Les auteurs de l'étude donnent toutefois des pistes pour une mise en place ''en douceur''. Ils conseillent notamment de pousser les réflexions pour confirmer la pertinence et la faisabilité d'une telle extension. ''Une phase pilote de test pourrait par exemple être montée à l’échelle de quelques collectivités en vue de mieux appréhender les difficultés sur le terrain liées à la collecte et au tri de ces nouveaux plastiques'', peut-on lire dans l'étude. Les auteurs précisent également qu'il faudra prendre une décision sur le mode d’ouverture des consignes de tri : ouverture progressive des consignes au niveau géographique ou ouverture totale à l’ensemble du territoire, tout en analysant le comportement des habitants. ''Une extension partielle aux seuls emballages rigides pourrait se faire à un moindre surcoût à condition que le changement de consigne n’entraîne pas plus d’erreurs de tri de la part des habitants qu’aujourd’hui''.

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Tableau 7- Recyclage et destination des polymères

Type d’emballage Polymères Recyclabilité Filière de recyclage Destination actuelle

Barquette PP Oui PP (dans le futur) Ordures ménagères : incinération

Barquette PSE Oui ECOPSE

pas utilisé pour le PSE alimentaire

Ordures ménagères : incinération

Barquette PET Oui PET (dans le futur) Ordures ménagères : incinération

Barquette PSE EVOH Non Non Ordures ménagères : incinération

Barquette APET PE Oui Non Ordures ménagères : incinération

Barquette PVC PE Non Non Ordures ménagères : incinération

Barquette PLA Oui Non Ordures ménagères : incinération

Barquette Aluminium Oui Oui Tri sélectif

Film étirable Multi polymères Non Non Ordures ménagères : incinération

Film d’operculage

Oxobiodégradable

Multi polymères

Oui Compostage

oxobiodégradabilité

Ordures ménagères : incinération

Film d’operculage Multi polymères Non Non Ordures ménagères : incinération

Film d’operculage Multi polymères Non Non Ordures ménagères : incinération

Sac sous vide Multi polymères Non Non Ordures ménagères : incinération

Carton Carton Oui Carton Recyclage

CONCLUSION

La place des Unités de Ventes Consommateur Industrielle (UVCI) est de plus en plus grande dans les linéaires de GMS, comme le prouve le développement des espaces Libre Service dans les magasins, et bien que la viande fraîche conditionnée sous film reste encore très présente avec un conditionnement en arrière boutique. Les industriels innovent en apportant aux consommateurs des nouveaux emballages, plus vendeurs, plus attractifs et de plus en plus sophistiqués. Les innovations sont multiples :

• Emballages intelligents permettant de suivre la chaîne du froid ; • Emballages actifs pouvant avoir une action sur des flores pathogènes ; • Réduction de la taille des emballages ; • Préservation de la couleur de la viande ; • Possibilité de présenter les produits verticalement ; • …

Une véritable révolution semble être à ces débuts au regard de la nouvelle réglementation européenne qui ouvre la voie vers ces emballages de plus en plus techniques.

Cette évolution de l’offre emballage répond à une demande des industriels toujours à la recherche d’une meilleure présentation et d’une meilleure conservation des aliments. Cette évolution est en phase avec les modes de consommation et les attentes des consommateurs qui souhaitent des produits attractifs et prêts à l’emploi. Le marché s’oriente également vers un développement de produits de plus en plus élaborés : produits marinés, produits prêts à cuire, plats cuisinés. Les conditionnements évoluent avec ces nouveaux produits en permettant au consommateur final une utilisation "facile" (micro-ondes, supports allant au four traditionnel).

L’éco-conception des emballages, la réduction de l’épaisseur des films ou de la taille des barquettes, ne solutionnent cependant pas la destination de nos emballages.

Faute de volumes suffisants, de filières de traitements, ou en raison de la multiplicité des matériaux utilisés dans les emballages, la quasi-totalité de nos emballages ne sont pas recyclés.

Seuls l’élargissement progressif des consignes de tri et la mise en place de nouvelles filières de recyclage permettront de modifier le contexte actuel.

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DEFINITIONS

Emballage : La directive 94/62/CE, amendée par les directives 2004/12/CE et 2005/20/CE, donne les définitions suivantes :

« Tout article constitué de matériaux de toute nature, destiné à contenir et à protéger des marchandises données, des matières premières aux produits finis, à permettre leur manutention et leur acheminement du producteur au consommateur ou à l'utilisateur, à assurer leur présentation. »

L’emballage est uniquement constitué de : • L'emballage de vente ou emballage primaire, c'est-à-dire l'emballage conçu de manière à constituer au point de vente une unité de vente pour l'utilisateur final ou le consommateur. Cet emballage peut, selon le cas, être en contact avec le produit. • L'emballage groupé ou emballage secondaire, c'est-à-dire l'emballage conçu de manière à constituer au point de vente un groupe d'un certain nombre d'unités de vente, qu'il soit vendu tel quel à l'utilisateur final ou au consommateur, ou qu'il serve seulement à garnir les présentoirs au point de vente; il peut être enlevé du produit sans en modifier les caractéristiques. Par exemple le film plastique d’un pack de bouteilles d’eau, l’étui carton pour groupage de canettes de boisson.

• L'emballage de transport ou emballage tertiaire, c'est-à-dire l'emballage conçu de manière à faciliter la manutention et le transport d'un certain nombre d'unités de vente ou d'emballages groupés en vue d'éviter leur manipulation physique et les dommages liés au transport. Par exemple, les palettes et caisses en bois ou plastique pour l’expédition.

Le système d’emballage est l’association des trois catégories d’emballages.

Matériaux actifs : (Règlement CE n°1935/2004)

« Ils sont conçus de façon à incorporer délibérément des constituants qui libèrent ou absorbent des substances dans les denrées alimentaires emballées ou dans l’environnement des denrées alimentaires »

Matériaux intelligents : (Règlement CE n°1935/2004)

« Ces matériaux et objets contrôlent l’état des denrées alimentaires emballées ou l’environnement des denrées alimentaires »

Réutilisation : (Référence norme NF EN 13429)

« Opération par laquelle un emballage qui a été conçu et créé pour pouvoir accomplir, pendant son cycle de vie, un nombre minimal de trajets ou de rotations est rempli à nouveau ou réutilisé pour un usage identique à celui pour lequel il a été conçu, avec ou sans le recours à des produits auxiliaires présents sur le marché qui permettent le remplissage de l’emballage même ; un tel emballage réutilisé devient un déchet d’emballage lorsqu’il n’est plus utilisé ”. Il est, alors, soumis aux mêmes exigences que les autres déchets d’emballage, concernant la valorisation en fin de vie ».

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Valorisation par recyclage matière (Référence norme NF EN 13430)

Recyclage matière : “Retraitement dans un processus de production des déchets aux fins de leur fonction initiale ou à d’autres fins, y compris le recyclage organique, mais à l’exclusion de la valorisation énergétique”.

Processus de recyclage : “Processus physique et/ou chimique selon lequel les emballages usagés et les rebuts collectés et triés, parfois associés à d’autres matières, sont convertis en matières premières ou en produits secondaires”.

Valorisation énergétique (Référence norme NF EN 13431)

Les emballages dits valorisables énergétiquement doivent être combustibles et capables de fournir un gain calorifique.

Valorisation par compostage et biodégradation (Référence norme NF EN 13432)

Définition de la biodégradabilité ultime « Sous l’action de micro-organismes en présence d’oxygène, décomposition d’un composé chimique organique en dioxyde de carbone, eau et sels minéraux des autres éléments présents (minéralisation) et apparition d’une nouvelle biomasse. En l’absence d’oxygène, décomposition en dioxyde de carbone, méthane, sels minéraux et création d’une nouvelle biomasse”.

PRINCIPES

Principe d’inertie (Règlement 1935/2004 CE)

Il définit les limites de migration globale ou spécifique de constituants de l’emballage au-delà desquelles ils peuvent présenter un danger pour la santé du consommateur ou entraîner une modification inacceptable de la denrée ou une altération des propriétés organoleptiques du produit.

Principe de composition (Règlement 1935/2004 CE)

Il impose que les constituants de l’emballage soient inscrits dans des listes positives de substances qui ont subi une procédure d’autorisation d’emploi pour un nouveau constituant ou une extension d’emploi.

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REGLEMENTATION

RÈGLEMENT (CE) No 1935/2004 DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL du 27 octobre 2004 « concernant les matériaux et objets destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires » RÈGLEMENT (CE) No 372/2007 DE LA COMMISSION du 2 avril 2007 « fixant des limites de migration transitoires pour les plastifiants utilisés dans les joints de couvercles destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires » RÈGLEMENT (CE) No 597/2008 DE LA COMMISSION du 24 juin 2008 « modifiant le règlement (CE) no 372/2007 fixant des limites de migration transitoires pour les plastifiants utilisés dans les joints de couvercles destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires »

RÈGLEMENT (CE) No 282/2008 DE LA COMMISSION du 27 mars 2008 « relatif aux matériaux et aux objets en matière plastique recyclée destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires et modifiant le règlement (CE) no 2023/2006 » RÈGLEMENT (CE) No 450/2009 DE LA COMMISSION du 29 mai 2009 « concernant les matériaux et objets actifs et intelligents destinés à entrer en contact avec des denrées alimentaires » DIRECTIVE (CE) No°39/2008 (5éme amendement – 2002/72/CE) : liste provisoire des additifs déjà autorisés dans les pays de l’Union Européenne en cour d’étude par l’EFSA

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Avec le concours financier d’INAPORC

Étude financée au titre du programme national de développement agricole et rural.

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