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Altelios Technology Group | Innovation industrielle : Le projet Roll N Blow
Aujourd’hui, le secteur de l’emballage plastique est confronté à des contraintes environnementales de plus en plus fortes, ainsi qu’à l’augmentation du prix des matières premières. Les industriels sont donc amenés à étudier des solutions nouvelles, tout en maintenant leurs efforts concernant le recyclage, les économies d’énergie, et la réduction du poids des emballages fabriqués. Ces différentes problématiques sont à l’origine de la création du projet Roll N Blow.
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Innovation industrielle : Le projet Roll N Blow

Innovation industrielle : Le projet Roll N Blow

Aujourd’hui, le secteur de l’emballage plastique est confronté à des contraintes environnementales de plus en plus fortes, ainsi qu’à l’augmentation du prix des matières premières. Les industriels sont donc amenés à étudier des solutions nouvelles, tout en maintenant leurs efforts concernant le recyclage, les économies d’énergie, et la réduction du poids des emballages fabriqués. Ces différentes problématiques sont à l’origine de la création du projet Roll N Blow.

Quel est le contexte de l’opération ?

Notre client conçoit et développe des machines spéciales de production de bouteilles plastiques. Un de nos collaborateurs a participé à l’optimisation d’un de leur nouveau concept de machine : le Roll N Blow.

Il s’agit d’un procédé unique de fabrication des bouteilles plastiques tout intégré (Formage / Chauffe / Soufflage) à partir de film plastique (matière première).

Les machines de production de bouteilles plastiques existantes au démarrage des travaux, fonctionnaient à partir de préformes à approvisionner sur le site de production, séparément. Ces préformes, une fois lancées sur la ligne de production, étaient soufflées à chaud pour devenir des bouteilles plastiques. L’inconvénient majeur de ce type de fabrication, est qu’il nécessite un approvisionnement matière important (5 camions de préformes permettent d’obtenir 25 camions de bouteilles plastiques), ainsi qu’un espace de stockage conséquent.

Notre souhait était de diviser par 5, le nombre de camions d’approvisionnement matière, afin de développer un procédé le plus économique qui soit vis-à-vis des méthodes conventionnelles, en termes de coût et de poids matière.

Figure 1 : Illustration du principe général de la fabrication d’une bouteille plastique par injection-soufflage en cycle froid par une souffleuse rotative.

Quel est le contexte Roll N Blow ? 

Le nouveau concept s’inspire du principe de fabrication des emballages par soudure ultrason associé au soufflage à chaud des bouteilles plastiques.

Le matériau plastique d’origine se présente sous la forme d’un rouleau de feuille plastique. La feuille est découpée en bandes. Chaque bande est conformée en tube autour d’une canne de soufflage. Chaque bande est alors soudée longitudinalement. Le tube plastique ainsi réalisé est ensuite chauffé à température, puis soufflé dans un moule pour former la bouteille.

Le thermoformage est une technologie économique et éprouvée. La production d’un film plastique extrudé à grande cadence, sur des lignes de très grandes laizes est beaucoup plus économique que celle de préformes injectées unitairement. Il n’est plus besoin d’investir dans des moules pour les préformes, le plastique passe directement de l’étape de feuille à celle de bouteille. Ce qui représente des économies d’achat de l’ordre de 30 à 50 %. De plus, le film plastique utilisé est un matériau largement répandu, puisqu’il est déjà très utilisé pour la production de pots (yaourt, dessert, plat préparé, gobelet, etc.).

Ce nouveau concept permet ainsi, de :

  • Produire à une cadence bien supérieure aux techniques de production classiques,
  • Réduire drastiquement le volume de matières premières à approvisionner sur le site de production,
  • Libérer de l’espace au sol grâce à un procédé conçu entièrement à la verticale,
  • Disposer d’un système quasi hermétique en sortie, respectant les normes d’hygiènes dans le cadre de conditionnement pour l’industrie laitière agroalimentaire.

Le procédé industriel est simplifié et l’encombrement est réduit. L’utilisation des bobines plastiques permet de s’affranchir du stockage en silos, du dépilage et de la remise en ligne des bouteilles : autant d’équipements en moins et de surface libérée au sol. La ligne étant par conception une ligne verticale, l’encombrement au sol est faible.

Néanmoins, la machine doit faire l’objet d’optimisations techniques récurrentes, pour élargir le panel de produits proposés (nouvelles formes de bouteilles, nouveaux décors, respect de l’étanchéité et des normes d’hygiène alimentaire, etc.).

 

Quelles sont les performances à atteindre ? 

L’objectif de cette étude était d’optimiser la performance globale de la machine, et d’élargir le spectre des matières (multicouches) et épaisseurs utilisables.

Pour cela, il fallait atteindre les performances suivantes :

  • Maitrise des paramètres de conformation de la laize et du tube pour faciliter la soudure,
  • Amélioration de la qualité de la soudure selon les matières et épaisseurs de la laize.

L’objet de la recherche était l’étude du procédé de soudage par ultrason afin de comprendre et améliorer la réalisation du tube à partir d’une feuille plastique selon sa composition (feuilles multicouches en poly propylène (PP)) et son épaisseur (entre 0.5 et 1.2mm).

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