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Des horizons en expansion - Plastics in Packaging Magazine, mars 2020

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Témoignage des progrès considérables accomplis par le PET dans l'industrie de l'emballage, une machine fabriquant des fûts de 120 litres a suscité un vif intérêt. Dan Weissmann en sait plus

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Il semble qu'en 1977, alors que la peinture était encore en train de sécher sur le premier lot de machines RHB-V de Cincinnati Milacron, l'idée de machines capables de souffler des bouteilles plus grandes que les traditionnelles bouteilles PepsiCola de 64 oz était déjà en train de germer. Les machines RHB-9 et RHB W, capables de souffler des bouteilles de boissons gazeuses de 30 litres, ont suivi.

Il est peu probable que quelqu'un à l'époque ait imaginé souffler des fûts en PET de 120 litres, un potentiel qui est devenu une réalité pour Cypet Technologies de Nicosie, à Chypre, et qui a été démontré tout récemment à la K 2019. Même si le matériau PET s'est amélioré au cours de la période écoulée, avec une fenêtre plus large pour la transformabilité, une connaissance accrue du traitement de la fonte du PET et du processus de moulage par soufflage, et si les capacités du PET sont maintenant mieux comprises, la production de récipients aussi grands reste un défi.

Cypet a relevé le défi en utilisant le processus à une étape, en développant une machine "unique" où le même mouvement du plateau ouvre à la fois les cavités d'injection et de soufflage. Cela a permis d'adopter une unité de moulage par injection commerciale utilisant la pince et les sections d'injection comme base de la machine. Alors que le moule d'injection s'ouvre horizontalement, les préformes - dont l'axe principal est horizontal - doivent être tournées vers le haut grâce à un dispositif robotisé monté au-dessus de la section de fermeture.

Le robot retire les préformes des cavités d'injection pour les déposer dans les moules de soufflage et, dans le même temps, retire les récipients soufflés des moules de soufflage vers la sortie en aval. Plusieurs défis ont dû être relevés. Tout d'abord, la préforme est assez lourde, avec une épaisseur de paroi de l'ordre de 9 mm. La préforme doit être refroidie de la température de fusion à la plage de température de soufflage, tout en contrôlant la cristallisation. Ensuite, les taux d'étirement élevés du récipient rendent la conception de la préforme essentielle pour obtenir une épaisseur de paroi uniforme et une distribution et une utilisation optimales du matériau.

La grande ouverture de la préforme/du conteneur et la grande section transversale du tambour augmentent les exigences de serrage au point qu'une unité de serrage de 530 tonnes est utilisée, ainsi qu'une grande force pour maintenir la position de la buse de soufflage. Le développement d'une grande machine à pinces a été initialement motivé par le désir d'augmenter la capacité de soufflage des bouteilles de 20 litres à 4

cavités, alors que les machines commerciales de l'époque n'étaient capables que d'une configuration à 2 cavités. Cela permet essentiellement de doubler le taux de production. Une fois la conception et la construction de la machine achevées, on s'est rendu compte que la même machine pouvait souffler un récipient à cavité unique beaucoup plus grand, d'où la naissance de la bouteille de 120 litres.

Une résine PET standard de viscosité intrinsèque (IV) de 0,84, semblable à celle utilisée pour les bouteilles de boissons gazeuses (CSD), est utilisée pour la production de fûts colorés. La viscosité intrinsèque plus élevée permet d'élargir la fenêtre de traitement avant qu'une cristallisation importante ne se produise. Même

même si elle se produit, elle est moins visible dans une paroi colorée. Lorsque l'on souhaite obtenir un PET transparent, il faut utiliser une résine à cristallisation lente pour éviter la formation d'un voile de cristallisation

Les économies de matières premières réalisées en utilisant du PET plutôt que du PEHD sont de l'ordre de 25 à 30 %. À titre de comparaison, un fût PET de 120 litres pèse 3,5 kg, alors qu'un fût similaire en PEHD pèse 4,5 à 5 kg. Les différences de prix des résines font que l'économie totale sur le coût des matériaux est de l'ordre de 30 à 40 %. La possibilité de réduire l'utilisation des matériaux répond également aux initiatives de durabilité. Une optimisation supplémentaire peut être obtenue en dimensionnant les conteneurs de manière à maximiser le chargement des palettes et des conteneurs d'expédition.

Les fûts en PET de 120 litres répondent à tous les critères de performance pour l'emballage des produits secs. Actuellement, la résistance aux chocs est insuffisante lorsqu'ils sont remplis d'un liquide. Cypet Technologies est une spin-off de M. Sideris & Sons, une entreprise familiale qui fournit des machines et des matériaux aux fabricants de plastiques et d'emballages. Cypet a été créée en 2005 et a passé les neuf années suivantes à développer sa gamme de machines, qui comprend actuellement dix modèles. Au total, 22 machines ont été placées à ce jour chez des clients dans 15 pays différents et sur les cinq continents.

Plusieurs premières ont été revendiquées par les machines Cypet : la capacité de souffler des récipients en PET de plus de 30 litres ; la consommation d'énergie la plus faible ; la capacité de traiter des ouvertures de col de plus de 180 mm (l'ouverture de col du fût de 120 litres est de 400 mm) ; une configuration à quatre cavités pour les récipients de 20 litres ; et un format entièrement électrique. La demande de machines a conduit à l'ouverture d'une deuxième usine d'assemblage en Inde. Le site de Chypre, en plus d'assembler des machines, offre des services de développement de produits, de conception et de fabrication de moules, ainsi que des capacités en matière de produits et de processus

La gamme grand format de la machine Cypet a également permis de développer une caisse rectangulaire empilable de 60 litres avec une ouverture de 570 x 370 mm. La conception de la préforme de ce produit est un "plateau" peu profond, ce qui a nécessité le développement d'une capacité d'étirage unique. Un autre domaine dans lequel l'entreprise est spécialisée est celui des bouteilles à anse intégrale, y compris la conception des bouteilles et les machines. Le fait qu'un seul matériau forme à la fois l'anse et le reste de la bouteille la rend beaucoup plus facile à recycler

Un fût de 220 litres est l'étape suivante. La conception d'une machine de 1 000 tonnes est déjà terminée et elle est en cours de préparation pour une installation commerciale. Le développement et la commercialisation de conteneurs PET de cette taille témoignent des progrès continus de ce polymère polyvalent depuis son lancement dans le monde de l'emballage il y a plus de 40 ans.

Dan Weissmann, Plastics In Packaging, mars 2020

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