Des matériaux d'emballage plus respectueux de l'environnement
Les matériaux conventionnels d'emballage sont pour la plupart tirés du pétrole (ressource fossile), produits avec des ressources non renouvelables et non biodégradables aggravant ainsi de fait le problème de gestion des déchets. L'objectif du projet PLASMANICE («Atmospheric plasmas for nanoscale industrial surface processing») financé par l'UE consistait donc à développer un emballage biodégradable à partir de ressources renouvelables. Les techniques de déposition par plasma à pression atmosphérique sont efficaces d'un point de vue énergétique, reproductibles et capables de générer une structure de surface à l'échelle nanométrique tout en étant respectueuses de l'environnement. Malheureusement, ces méthodes de transformation sur une chaîne de production ne sont pas opérationnelles à l'échelle industrielle pour le prétraitement des matériaux d'emballage, principalement en raison de la lenteur du processus. L'objectif principal du projet PLASMANICE consistait par conséquent à développer un équipement dont la déposition par plasma à pression atmosphérique de revêtements nanostructurés sur substrat de fibres et de polymères était accélérée. Une telle accélération permettrait à cette technique de devenir véritablement une alternative industrielle viable par rapport aux pratiques actuelles d'emballage. La technique de revêtement sol-gel permet d'obtenir des matériaux solides (sous forme de gel) à partir de petites molécules préparées dans une suspension colloïdale (le sol). Les partenaires du projet PLASMANICE ont ainsi élaboré un processus de revêtement sol-gel capable de produire des revêtements hybrides organiques-inorganiques à effet barrière important non seulement au laboratoire mais aussi à l'échelle industrielle. Le développement d'un système plasma multi-jet a permis d'établir une ligne de production dont la vitesse est industriellement compatible. Des revêtements sol-gel biodégradables constitués de matériaux organiques et inorganiques ont ainsi pu être appliqués sur toute une variété de substrats comme le papier, le papier cartonné ou des films plastiques. La biodégradabilité du papier cartonné n'a pas du tout été affectée par le processus d'enrobage. Cette propriété permettra à l'industrie de l'emballage de disposer de nouvelles options bon marché et respectueuses de l'environnement. Les chercheurs ont par ailleurs soigneusement évalué tous les matériaux, les solutions et les processus en utilisant toute une série de techniques d'évaluation du cycle de vie (ECV) et d'analyse des risques de sécurité. Une méthode de suivi spectroscopique en temps réel a ainsi été développée pour analyser les caractéristiques de déposition du revêtement. Une demande de brevet a par ailleurs été déposée. Les partenaires du projet ont nettement amélioré l'équipement de déposition par plasma, améliorant sa robustesse et l'homogénéité du traitement tout en accroissant sa vitesse pour qu'il soit compatible au niveau industriel. Cette technologie rend ainsi possible l'enrobage biodégradable et renouvelable de toute une série de matériaux d'emballage.
