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Auteur(s)
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Michel MOSSÉ : Docteur en Métallurgie - Ancien adjoint au Directeur technique, Recherche et Développement de la Branche Conditionnement de Saint-Gobain - Consultant en Emballage
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Lire l’articleINTRODUCTION
Aujourd’hui, la verrerie pour emballages présente à peu près la même physionomie dans tous les pays développés. C’est une industrie qui par ses investissements lourds et sa technologie (cadences, températures de travail) pourrait être qualifiée de « lourde » comme la métallurgie, mais dont les marchés (agroalimentaire, pharmacie, parfumerie) concernent des industries de grande consommation qui exigent de plus en plus d’emballages, ne représentant que le premier maillon d’une logistique où la productivité et la flexibilité sont des facteurs essentiels. Malgré la concurrence accrue des autres matériaux sur ses marchés traditionnels, le verre pour emballages résiste bien, surtout en Europe. Cela est dû, d’une part, à la modernisation des installations de production ayant permis d’augmenter la productivité et donc de maîtriser les coûts et, d’autre part, aux efforts technologiques qui ont permis aux verriers – mais ils ne sont pas les seuls – un allègement significatif de leurs emballages standards, permettant ainsi de répondre à la concurrence des autres matériaux et aux contraintes environnementales. Toutefois, il est clair que ces observations sont aussi valables pour la quasi-totalité des autres matériaux d’emballage, soumis à la même concurrence et aux mêmes contraintes, l’emballage étant toujours considéré par certains comme le symbole d’une tendance au gaspillage alors qu’il constitue pratiquement un des meilleurs indicateurs de développement économique.
Par rapport aux autres matériaux d’emballage classiques (papier-carton, matières plastiques, métal, composites), le verre pour emballages présente des spécificités qui sont des points forts ou des points faibles.
Parmi les points forts, on peut citer :
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ses qualités « hygiéniques » : inertie, non toxicité, imperméabilité aux gaz et aux odeurs ;
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sa fonction d’image pour le contenu, en alimentaire ou en parfumerie- cosmétique ;
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sa transparence ;
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ses possibilités de valorisation du contenu : flexibilité des formes, des couleurs ou des décors ;
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la stabilité de ses prix à court et moyen terme ;
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sa recyclabilité pour fabriquer des articles de même nature, de manière infinie et sans qu’il soit possible de distinguer ou même de mesurer les quantités de matière recyclée.
En revanche, le verre pour emballages présente certaines caractéristiques qui constituent des points à améliorer :
-
le poids, dans les marchés de grande consommation (alors que pour certains produits haut de gamme, c’est une caractéristique appréciée par tradition) ;
-
la résistance mécanique liée à sa nature de matériau « fragile » ;
-
les problèmes liés au risque « verre », c’est‐à‐dire à son pouvoir coupant en cas de rupture accidentelle.
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Parachèvements
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5. Propriétés fonctionnelles
5.1 Propriétés mécaniques
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Résistance aux chocs mécaniques : une description détaillée des propriétés mécaniques des verres figure dans l’article Verres [A 2 108] du traité Plastiques et Composites ; rappelons seulement ici les plus caractéristiques.
Les verres, en particulier ceux qui constituent les emballages, se rompent sans déformation préalable sous l’effet de contraintes d’extension ; la déformation élastique, sans phase de plasticité, jusqu’à la rupture caractérise les matériaux fragiles par opposition aux matériaux ductiles.
La résistance du verre – intrinsèquement très élevée – est considérablement abaissée par les microfissures superficielles et les accidents de surface inévitablement présents lors du formage, ainsi que le montrent les valeurs suivantes :
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force de liaison silicium-oxygène : » 14 000 MPa
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résistance de la surface interne de bouteilles soufflées : » 700 MPa
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résistance de la surface externe des bouteilles après contact avec les moules : » 300 MPa
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valeurs de « sécurité » prises en compte pour les calculs de résistance par modélisation : » 25 à 35 MPa.
Il existe divers moyens pour améliorer la résistance mécanique :
-
éviter les brusques changements de profils (petits rayons de courbure) qui sont le siège de concentration de contraintes d’extension susceptibles, si elles s’ajoutent à celles qui résultent d’un choc ou d’une pression interne excessive, de conduire à la valeur critique de propagation des fissures jusqu’à la rupture ;
-
limiter les imperfections (microfissures et autres défauts de surface) créées lors du formage en contrôlant le procédé ;
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pratiquer des traitements de surface protecteurs ou renforçants évitant la propagation des fissures et/ou créant des contraintes de compression sur la paroi externe (article Verres et produits verriers ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Directive du Parlement et du Conseil UE 94/62 du 20/12/1994 relative aux emballages et aux déchets d’emballage (publ. JOCE no 265 du 31/12/1994).
-
(2) - BOURGEOIS (G.) - La fabrication par étirage des ampoules et flacons à usage pharmaceutique, - Prod. et Prob. Pharmac., 24 no 3, p. 1-12, mars 1969.
-
(3) - MOSSÉ (M.) - Qualités hygiéniques du conditionnement en verre. - Revue française d’œnologie, 112, p. 61-64 (1988).
-
(4) - * - Décret no 73-138 du 13 février 1973 paru au Journal officiel du 15 fév. 1973.
-
(5) - « Conseils pour la bonne utilisation des pots industriels en verre et des capsules métalliques ». - Association APELOVER, p. 11-14 (1988).
-
(6) - Statistiques annuelles de la Fédération européenne...
ANNEXES
SOLIN (G.) - Contribution à la connaissance de l'utilisation du verre et de quelques matières plastiques pour le conditionnement primaire des liquides en pharmacie. - Université René Descartes (Paris) (2002).
HAUT DE PAGE
Les normes françaises et européennes relatives aux emballages en verre font l’objet du chapitre H 35 Industries de l’Embouteillage du Recueil des Normes édité par l’AFNOR ; on trouvera ci‐dessous la liste des principales normes ISO et AFNOR (Association française de normalisation) concernant les emballages en verre.
FD H 35-000 (10-75), Bouteilles utilisées comme récipients-mesures.
HAUT DE PAGE2.1 Emballages en verre pour liquides alimentaires
FD H 35-076 (11.77), Bouteilles en verre. Marquage.
FD H 35-077 (9.77), Bouteilles en verre. Rapports dimensionnels et tolérances.
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