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NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN ISO 10364 citée dans cet article a été mise à jour en mars 2018.
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1803 (avril 2018).
RÉSUMÉ
Tout produit, industriel ou alimentaire, est emballé, suremballé, déballé, éventuellement remballé… jusqu'au déballage final avec destruction de l'emballage. Toutes ces opérations d'emballage nécessitent des colles et des adhésifs. Cet article, après une introduction au phénomène d'adhésion, présente les différents types de supports existants, les caractéristiques des adhésifs et leur compatibilité avec les matériaux à coller.
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Philippe COGNARD : Ingénieur de l’École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris - ancien Directeur à la Société Ato Findley - Expert près les Tribunaux
INTRODUCTION
Tout produit, industriel ou alimentaire/grande consommation, est de nos jours fourni en série, emballé et même parfois suremballé sur le lieu de production, transporté vers les lieux de vente, puis « dégroupé » pour la vente au consommateur final, parfois réemballé et enfin consommé avec ouverture et destruction de l’emballage. Il résulte de tout ce cycle une prolifération d’emballages divers qui sont, presque toujours, plus ou moins fabriqués puis remplis et fermés avec un collage dans les deux opérations.
Pour de multiples raisons (facilité de distribution, présence en linéaire, hygiène, facilité de stockage, prédosage…), le marché des colles et adhésifs pour l’emballage, le conditionnement, et le papier-carton a augmenté dans des proportions énormes depuis 30 ans (environ 3 % par an en volume).
Dans les pays fortement industrialisés (États-Unis, Europe de l’Ouest), des tendances vers la réduction de la pollution et des déchets ménagers provoqueront dans les prochaines années une légère réduction de la consommation d’emballages, qui ne progressera que de 1 % par an en volume. Mais cette production d’emballages continuera à croître rapidement dans les pays en voie de développement et les pays sous-développés (par exemple + 10 % par an en Chine).
Il existe de nombreux types d’emballages collés. Toutes les utilisations des colles et adhésifs dans la transformation du papier et du carton, sur le marché français, sont recensées dans la documentation [Doc. AG 6 752].
Nous étudierons certaines de ces utilisations dans l’article « Colles et adhésifs pour emballages - Applications » .
Les différents types d’emballages sont étudiés dans les articles de la rubrique Emballage et conditionnement dans ce traité.
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1. Phénomènes d’adhésion et prise de la colle
1.1 Colles et adhésifs
Une colle est un produit chimique destiné à l’assemblage de deux matériaux. Liquide ou solide, on l’applique à l’état fluide sur le ou les matériaux à assembler sur lesquels elle doit donc d’abord accrocher par divers phénomènes physico-chimiques que nous allons examiner : c’est le phénomène d’adhérence.
Puis on assemble les matériaux et la colle durcit ou sèche, par divers phénomènes physiques ou chimiques ; c’est ce que l’on appelle le durcissement ou le séchage ou la prise de la colle.
Les colles et adhésifs se caractérisent donc par deux éléments essentiels : l’adhésion et la cohésion finale.
On appelle colles, les colles plutôt traditionnelles telles que les colles à base d’amidon, de dextrines, ou d’origine animale (caséine) et aussi des colles synthétiques classiques telles que les colles vinyliques, à base de caoutchouc ou de latex.
On tend de plus en plus à appeler adhésifs, les colles modernes et synthétiques telles que les acryliques, les polyuréthanes (PU), les thermofusibles (ou hot-melts ) qu’il faut cependant distinguer des adhésifs permanents, c’est‐à‐dire les enductions qui restent adhésives de façon permanente, telles que les rubans et étiquettes adhésifs.
La norme NF EN 923 définit tous ces termes de façon non ambiguë.
HAUT DE PAGE1.2 Adhésion
L’adhésion est une liaison interfaciale pour laquelle agissent des forces soit physiques, soit chimiques. Le phénomène d’adhérence fait intervenir plusieurs facteurs.
HAUT DE PAGE
Le mouillage se définit par le contact très intime entre la colle et les matériaux à assembler. Pour que les liaisons puissent se faire, il faut d’abord un contact très rapproché entre la colle et les matériaux. Ce mouillage dépend de la tension superficielle notée γ (figure 1).
Le concept de mouillabilité est...
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Phénomènes d’adhésion et prise de la colle
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