L’importance de la précision

Franck Flecheux, directeur du LEREM, explique les innovations dans ses capacités technologiques, car il résout des problèmes qui touchent l’ensemble de l’industrie de l’emballage métallique

Depuis 1987, le LEREM (Laboratoire d’Etudes et de Recherches des Emballages Métalliques), fondé en 1961 à l’initiative du Syndicat National des Fabricants de Boites Métalliques (SNFBM), est une association à but non lucratif. Le LEREM est membre de différentes commissions techniques et réglementaires françaises au travers du Groupe Commission AFNOR HO8F, qui conçoit et déploie des solutions basées sur des normes volontaires dans le monde entier. Le Comité Français des Aérosols (CFA), et au niveau européen, à travers Metal Packaging Europe (MPE), l’Association Européenne de l’Emballage Industriel (EIPA) et la Fédération Européenne des Aérosols (FEA). Basée à Montataire, l’association propose ses services à ses adhérents ainsi qu’à l’ensemble des entreprises de l’industrie de l’emballage métallique (principalement sidérurgistes et alu, agro-alimentaires, cosmétiques, industriels et distributeurs) pour résoudre les problèmes qu’ils peuvent rencontrer dans le vaste domaine de l’emballage métallique et ses nombreuses applications.

Les activités du LEREM

Le marché des emballages métalliques est en croissance constante, principalement en raison de leur durabilité, de leur stabilité et de leur sécurité. La production européenne annuelle est d’environ 98 milliards d’unités pour diverses applications (boissons, alimentation, santé et beauté, marchés domestiques et industriels), selon Metal Packaging Europe. Le marché mondial des emballages métalliques est en croissance constante et devrait croître de 3,1 % de 2020 à 2030. Les emballages métalliques se comparent favorablement aux autres types d’emballages en raison de leur résistance physique, qui offre la possibilité de stérilisation ou de stabilité lors du transport de matières dangereuses. Les emballages métalliques offrent une bonne barrière physique qui limite toute contamination ou « interaction » entre les côtés extérieur et intérieur du contenant.

Enfin, c’est une solution pratique et écologique par rapport à d’autres types de matériaux d’emballage, qui, surtout, peuvent être recyclés à l’infini sans perdre leurs propriétés inhérentes. Cependant, afin de garantir ces propriétés utiles, il est nécessaire de contrôler strictement le processus de fabrication de l’emballage métallique et la qualité du produit final. Les exigences les plus importantes pour les emballages métalliques sont la résistance physico-chimique et l’étanchéité à l’air. Le LEREM est au service des industriels de l’emballage métallique, qu’il accompagne dans :

1. l’obtention de permis pour le transport de marchandises dangereuses
2. La commercialisation d’aérosols sûrs et conformes à l’étiquetage réglementaire (inflammabilité et résistance à la pression)
3. Le conseil pour les acteurs de l’industrie de l’emballage métallique (fabricants, utilisateurs, organismes concernés)

Avec la norme ISO 9001:2015, l’organisme a la capacité et la compétence pour effectuer les tests suivants :

• Essais d’agrément des colis destinés au transport de marchandises dangereuses
• Essais mécaniques et d’inflammabilité sur les générateurs d’aérosols et les pompes
• Analyse granulométrique par diffraction laser
• Tests électrochimiques et de stockage (à différentes températures) sur la compatibilité contenant-contenu

Le LEREM possède une grande expérience dans les essais liés aux emballages (jusqu’à 400 litres) pour le transport de marchandises dangereuses. Dès 1997, l’association obtient son premier agrément du ministère français des Transports, constamment mis à jour pour les essais, l’agrément des types de conception et le contrôle de la production. Cette expertise s’appuie sur des tests réglementaires tels que des tests de chute, des tests de pression hydraulique, des tests d’étanchéité, des tests de gerbage, des tests de corrosion conformément aux réglementations RID, ADR et CLP. Concernant le contrôle de la production, l’organisme est responsable du contrôle sur site de la production des emballages agréés, qui est répété tous les trois ans dans le cadre du processus de renouvellement du certificat (ISO 9001).

L’association réalise des tests d’inflammabilité, réglementés depuis 2007 par l’Accord européen relatif au transport international des marchandises dangereuses par route (ADR) et depuis le 8 avril 2008, par la directive 2008/47/CE. En France, ces tests ont été inclus dans le décret 2010-323 du 23 mars 2010. La méthode de test consiste à :

• Mesurer la distance d’inflammation des aérosols dispersés
• L’inflammabilité des aérosols dispersés dans un espace clos
• L’inflammabilité des mousses aérosols.

Cette méthode permet, selon les valeurs obtenues et les critères établis, de classer les aérosols en « non-inflammables », « inflammables » ou « extrêmement inflammables ». L’étude des aérosols dispersés peut être complétée par une analyse granulométrique par granulométrie laser. Cette analyse est une méthode de contrôle de la qualité importante dans diverses industries telles que les peintures, les aliments et les boissons, les aérosols, les matériaux de construction, les produits biocides ainsi que dans l’industrie pharmaceutique. L’analyse granulométrique est principalement utilisée pour s’assurer que le produit final répond aux attentes des consommateurs et, surtout, qu’il est sûr à l’usage. Des essais mécaniques sont réalisés conformément aux normes NF H44-023 et FEA 621 sur des bidons vides sans soupapes pour déterminer la pression d’éclatement.

De plus, la résistance mécanique des récipients aérosols métalliques ainsi que des récipients en verre ou en plastique (aérosol ou non) peut être déterminée conformément à la norme FEA 623 et à la directive 75/324/CEE. Conformément au projet de norme FEA 647, le LEREM teste également les bombes aérosols plastiques (test goutte froide, test goutte chaude, test produit, test eau, test eau et antigel et test air chaud). Le LEREM dispose des équipements et des compétences techniques pour réaliser la compatibilité contenant-contenu par électrochimie, ce qui peut être très efficace pour déterminer l’adéquation des contenants en acier ou sélectionner les inhibiteurs de corrosion appropriés pour limiter les risques de corrosion de certains couples contenant-contenu.

Nouvel outil de test électrochimique

La spectroscopie d’impédance est une méthode électrochimique de mesure de la résistance électrique (impédance) de l’interface métal/revêtement lorsqu’une tension alternative est appliquée à un échantillon à différentes fréquences. Cette méthode est utilisée dans la recherche sur les emballages depuis les années 1980, et le LEREM, quant à lui, pratique cette méthode depuis le début des années 1990, principalement sur les bombes aérosols. La praticité de cette méthode pour l’industrie de l’emballage métallique est grande car elle permet la détection de très petits défauts (parfois même plus petits que ceux visibles au microscope), et comme cette méthode n’a pas d’effet destructeur, il est possible de mesurer les mêmes échantillons à plusieurs reprises, c’est-à-dire suivre leur évolution dans le temps.

Ainsi, les modèles mathématiques peuvent être calibrés sur la base de mesures répétées à partir de signaux électriques très faibles et très précis à différentes fréquences. A partir de ces données, un modèle électrique équivalent du circuit RLC (résistif, inductif, capacitif) peut être créé. Ensuite, un modèle RLC équivalent peut être appliqué de manière répétée à intervalles réguliers pour filtrer l’interaction entre le revêtement intérieur, le substrat et la formulation remplie de boîtes d’emballage métalliques revêtues.

Cette procédure de test se compare favorablement à d’autres (c’est-à-dire, test de stockage, test d’emballage, etc.) car elle réduit le temps de test, accélérant ainsi le délai de mise sur le marché, et diminue le nombre d’échantillons à tester (de Vooys et al., 2012 ; Soares et al., 2020)1. Les équipements et systèmes de traitement des mesures sont en constante évolution, et le LEREM s’efforçant de suivre les dernières innovations, l’association s’est dotée dès décembre 2021 d’un matériel flambant neuf, à la pointe de la technologie et plus précis (10 fois plus sensible) .

Une nouvelle direction – les études analytiques

Récemment, une attention particulière a été accordée aux matériaux et aux produits chimiques utilisés pour produire des matériaux en contact avec les aliments (MCA). Au niveau de l’Union européenne (UE), les FCM sont soumis au règlement-cadre CE 1935/2004. Ce règlement stipule que les FCM ne doivent pas altérer les propriétés organoleptiques et nutritionnelles des aliments et ne doivent pas transférer leurs composants dans les aliments en quantités pouvant mettre en danger la santé humaine. Ce règlement s’applique à toutes les substances susceptibles de migrer à partir des MCDA, y compris les substances dites ajoutées non intentionnellement (NIAS).

Bien que la législation de l’UE autorise la présence de NIAS dans les FCM, une évaluation des risques impliquant l’identification et la caractérisation des molécules migrantes, ainsi qu’une évaluation des niveaux d’exposition, est requise. Le LEREM assiste les fabricants d’emballages métalliques qui souhaitent assurer la sécurité de leurs matériaux et réalise des études NIAS (identification, semi/quantification) en utilisant des techniques de spectrométrie de masse à haute résolution. L’étude des NIAS dans les FCM permettra aux fabricants d’emballages de confirmer que leurs produits sont conformes à la réglementation en vigueur et les aidera à se conformer aux éventuelles évolutions réglementaires.

References

• 1. de Vooys, A. C. A., Boelen, B., & van der Weijde, D. H. (2012). Screening of coated metal packaging cans using EIS. Progress in Organic Coatings, 73(2–3), 202–210. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2011.10.019
• Soares, C., Tenreiro Machado, J. A., Lopes, A. M., Vieira, E., & Delerue-Matos, C. (2020). Electrochemical impedance spectroscopy characterization of beverages. Food Chemistry, 302. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125345
  

Transcrit de l’article « The importance of precision » de l’édition novembre/décembre 2022 du magazine World Aerosol.