Utilisation de biopolymères

Le développement d'emballages durables considère les biopolymères comme une alternative. Le terme « biopolymères » englobe deux classes de matériaux. On trouve, d'une part, les polymères fabriqués à partir de matières premières renouvelables comme les PLA ou les PHA. Ces polymères sont biodégradables. D'autre part, les polymères qui peuvent être produits entièrement ou partiellement à partir de ressources renouvelables mais qui ne sont pas biodégradables, comme le PET ou le PE, sont également affectés à cette classe d'articles. 

Selon les connaissances actuelles, le thermoplastique PLA est l'une des alternatives les plus courantes pour la production d'emballages thermoformés à partir de biopolymères issus de ressources renouvelables. En raison de ses faibles propriétés de barrière et de sa faible résistance aux chocs, les domaines d'application des emballages thermoformés en ce matériau sont toutefois limités. Il est souvent utilisé uniquement pour les fruits et légumes frais. L'évaluation holistique des biopolymères doit prendre en compte non seulement les aspects économiques, y compris le prix et la disponibilité, mais aussi la recyclabilité de ces matériaux à la fin de leur cycle de vie. En raison d'un manque d'information des consommateurs et d'un manque de systèmes intégrés, il n'est pas encore possible de présenter une séparation complète de ces matériaux par type. Cela peut conduire à l'introduction de polymères biodégradables dans le flux de recyclage des plastiques conventionnels plutôt que dans les usines de compostage industriel.

Matériaux de PP ou d'APET

Une seconde approche consiste à développer dans la mesure du possible des emballages d'un seul matériau, c'est-à-dire à partir de monomatériaux. Ceux-ci peuvent ensuite être introduits dans le cycle correspondant, triés par type. De nos jours, les matériaux en PP (polypropylène) et APET (polyéthylène téréphtalate amorphe) sont particulièrement adaptés à ce procédé.

Toutefois, lors de l'utilisation de monomatériaux pour l'emballage des denrées alimentaires, il faut tenir compte de l'évolution des propriétés barrières par rapport aux matériaux composites précédemment utilisés et de leurs effets sur le produit emballé. Par ailleurs, les possibilités de traitement des matériaux peuvent changer du fait de la disparition de certaines couches fonctionnelles comme celle de la soudure. Il faudra par conséquent ajuster la définition des paramètres de traitement.

Dans l'emballage thermoformé, le volume de matériau d'emballage peut être réduit en utilisant des films moins épais. Pour ce faire, on peut utiliser des matériaux qui, malgré leur faible épaisseur, présentent des propriétés de barrière comparables et garantissent ainsi la même protection du produit que les matériaux plus épais. Avec une conception d'emballage appropriée, il est possible d'obtenir la même stabilité et la même fonctionnalité d'emballage que lors du traitement de matériaux plus épais. Ceci est réalisé, entre autres, par l'utilisation de nervures de stabilisation sur les parois latérales des emballages, ainsi que par l'adaptation de la forme des coins et du fond de l'emballage. 

Un autre aspect concerne le processus de formage pendant le thermoformage. L'utilisation de procédés de formage alternatifs permet d'optimiser le cheminement du film dans l'outillage de formage, ce qui permet de transformer des matériaux plus fins en emballages - sans sacrifier la protection du produit. Ici peuvent intervenir par exemple le système de formage par poinçon ou par explosion. Le formage par explosion permet d'établir rapidement la pression dans l'outillage de formage ce qui provoque une répartition de film plus rapide et plus homogène que sur les systèmes de formage standard. En combinant le formage par explosion avec le formage par poinçon, ces effets positifs peuvent être encore améliorés - jusqu'à 20 % de films plus minces peuvent être utilisés tout en conservant la même qualité de forme.