Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Les machines d’emballage et de conditionnement ont connu ces dernières décennies de grandes évolutions, tant sur leur cadence que sur le niveau de sophistication. Cet article répertorie les différentes machines d’embouteillage utilisées pour le conditionnement de liquides et produits visqueux alimentaires dans des récipients en verre ou plastique. Sont passés en revue pour chacun d’eux leur principe et cadence de fonctionnement. Les critères qui définissent la machine sont la cadence attendue, la taille de l’emballage, et la viscosité et le type de liquide à conditionner.
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Philippe COGNARD : Ingénieur de l’École supérieure de physique et chimie de la Ville de Paris - Ancien directeur, société Ato Findley - Expert près les tribunaux
INTRODUCTION
L ’emballage et le conditionnement font appel à des machines très sophistiquées qui permettent des cadences élevées de dosage-pesage, remplissage, étiquetage, groupage, etc., surtout dans les industries agroalimentaires. Chaque consommateur de produits alimentaires utilise en effet quotidiennement plusieurs emballages. De plus, du fait de la concentration des sociétés, les usines importantes de boissons, biscuits, bonbons, riz, etc., produisent des centaines de milliers d’unités chaque jour.
Les machines à cadence moyenne et élevée ont connu des progrès considérables depuis les années 1980. Elles emploient des techniques modernes d’automatisation, bien que l’ensemble du processus soit encore très largement basé sur des systèmes mécaniques.
Le conditionnement de liquides et produits visqueux ou particuliers, alimentaires ou non, peut être effectué dans des emballages en différents matériaux : verre (neuf ou récupéré/consigné), PVC, PET, polyéthylène, complexes à base de carton et plastique.
Selon la cadence désirée, la taille des emballages, la viscosité et le type de liquide (avec ou sans CO2 dissous, alimentaire ou non), il existe une très large offre de machines sur le marché européen. Cette étude abondamment illustrée présente chaque type de machine d’embouteillage de liquides essentiellement alimentaires avec son principe de fonctionnement, les cadences moyennes ou élevées et les travaux qu’il permet.
Les liquides alimentaires sont principalement : eaux, vins et spiritueux, vins mousseux, bières, boissons carbonatées, huiles. Ils sont conditionnés dans des bouteilles en verre neuf ou recyclé, PVC, PET neuf ou recyclé et des briques en complexes à base de carton. Ce conditionnement est en général réalisé de façon aseptique afin de garantir la conservation des aliments.
Pour les liquides non alimentaires, citons simplement le cas des produits d’entretien (solvants en bouteilles en plastique, produits chimiques liquides, éventuellement corrosifs, voire nocifs), pour lesquels on utilise le même type de soutireuse et de boucheuse que pour les liquides alimentaires, en s’assurant que tous les matériaux utilisés pour la construction des machines sont en acier inoxydable, et que les joints en élastomère résistent aux produits chimiques (silicones) ou bien qu’il s’agit de systèmes sans joint souple. De plus, les bouchons doivent être des bouchons de sécurité.
Cet article est le premier d’un ensemble qui traite des machines d’emballage à cadence moyenne ou élevée :
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conditionnement de liquides (ou semi-liquides) alimentaires dans des récipients en verre ou plastique [AG 6 600] ;
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emballage et conditionnement de produits secs, solides, poudres, petits objets, dans des sacs, sachets, étuis en carton, barquettes sous sachet, plateaux Machines d’emballage- Produits secs et petits objets ;
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machines de fin de ligne : convoyeurs, groupage de divers emballages, suremballage, encaisseuses, robots, palettiseurs, « wrapping », marquage, rubans adhésifs, etc., et emballage en métal de produits liquides, pâteux ou solides [AG 6 602] ;
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emballage et conditionnement de produits pharmaceutiques, cosmétiques, d’entretien, etc., et techniques spéciales [AG 6 603].
Les fabricants des machines à plus faible cadence et des machines à cadence moyenne et élevée présentées sont listés dans .
Les matériaux d’emballage sont étudiés par ailleurs : verre Emballages en verre, métal Emballages métalliques, plastiques Emballages plastiques.
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5. Étiquetage
L’étiquette, support d’informations et de marketing, est de plus en plus soignée. L’étiquetage peut être réalisé de plusieurs façons :
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étiquettes en papier ou complexe de feuille d’aluminium mince sur papier, collées avec une colle à froid ou avec un adhésif hot melt ;
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étiquettes en film plastique : OPP (oriented polypropylene film ), le plus souvent entourantes, collées avec des autoadhésifs hot melt, livrées en rouleaux ;
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manchons rétractables en OPP, PVC ou PET.
Les étiqueteuses peuvent être linéaires pour les cadences faibles ou rotatives pour les cadences élevées. Nous présentons ici les étiqueteuses rotatives utilisées en général par les usines agroalimentaires importantes.
5.1 Fonctionnement général des étiqueteuses rotatives
Le rouleau dépose l’adhésif ou la colle sur des palettes oscillantes fixées sur un carrousel (figure 27). Les palettes ont la forme des étiquettes à coller, mais sont très légèrement plus petites afin d’éviter tout débordement de colle.
Les palettes encolleuses happent chacune une étiquette en passant devant le magasin d’étiquettes. Puis les étiquettes sont plaquées par dépression sur le tambour, éventuellement muni de griffes, qui les transfère ensuite sur les bouteilles qui défilent. Elles sont enfin pressées par des brosses.
Plusieurs étiquettes peuvent être posées en un seul passage en disposant plusieurs palettes les unes au-dessus des autres.
La figure 28 montre un carrousel à cadence moyenne de 15 000 flacons en plastique par heure.
Les étiqueteuses rapides, par exemple pour bouteille de bière, peuvent atteindre 60 000 bph.
HAUT DE PAGE5.2 Colles et adhésifs
Des colles à froid aqueuses, en général de type caséine, résistantes à l’eau sont employées, par exemple pour les bouteilles de bière qui doivent être réfrigérées. Des adhésifs thermofusibles ...
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