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Chimie du papier - Ces emballages qui résistent à la graisse

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Ces emballages qui résistent à la graisse

Avec la tendance à utiliser des produits plus bio et recyclables, on assiste à une diminution de l'utilisation des fameuses barquettes en styromousse pour l'emballage de certains aliments. Celles-ci sont remplacées par des produits d'emballage en papier et en carton. Mais comment s'assurer que la graisse contenue dans ces aliments ne passe pas à travers l'emballage? On utilise notamment des agents qui résistent à la graisse...

Depuis quelques années, on assiste à une plus grande utilisation de produits de papiers et carton pour l'emballage des aliments. Dans plusieurs cas, on doit s'assurer que le papier soit imperméable (ou presque) aux graisses contenues dans certains aliments tels les frites, les hamburgers, etc. Pour ce faire, il existe quelques technologies que nous vous décrirons ici...

Premièrement, on doit savoir que le phénomène qui permet qu'une substance en « mouille » une autre est une question de tension de surface. En effet, un liquide mouillera une surface qui possède une tension de surface plus grande qu'elle-même. Pour éviter que le liquide ne mouille le papier ou le carton, on doit modifier sa tension de surface avec un additif qui baissera cette dite tension. De cette façon, on peut encoller le papier avec un agent d'encollage, ce qui abaissera la tension de surface du papier à un niveau inférieur à celle de l'eau.

Cependant, les huiles et les graisses possèdent une tension de surface inférieure à celle des agents d'encollage. On doit donc utiliser des agents résistants à la graisse à base de fluorocarbones. Il y a quelques années, la compagnie 3M dominait le marché avec ses produits. On a ensuite déterminé que les PFAC, substance présente dans les fluorocarbones à longues chaines de carbones (plus de C6), étaient des cancérigènes suspectés. 3M a donc mis fin à la production de ces produits.

Aujourd'hui, il existe sur le marché des produits à base de fluorocarbones à chaines moléculaire plus basses (C2 à C6) qui peuvent faire le travail, mais qui ne permettent pas toujours d'atteindre facilement les hauts niveaux parfois requis de résistance à la graisse. Un des trucs utilisés ici est de combiner l'utilisation de ces produits avec un agent filmogène qui possède également la propriété d'empêcher les huiles et graisses de traverser rapidement le substrat. On parle ici d'alcool polyvinylique. Ceux-ci sont typiquement appliqués en surface, que ce soit par le biais d'une presse encolleuse, d'un poste de couchage ou d'une boite à calandre (dans le cas de carton plat). Les agents à base de fluorocarbones sont aussi affectés par la présence de matières organiques extractibles provenant de la pâte.

Soulignons que le phénomène de pénétration par capillarité (espaces entre les fibres) joue également un rôle très important dans la pénétration des papiers et cartons par les graisses. En effet, une feuille le moindrement ouverte laissera passer plus d'huile qu'une feuille fermée. On a donc avantage à « fermer » sa feuille pour diminuer le diamètre desdits capillaires en augmentant le raffinage et/ou le calandrage de la feuille.

beaulieu8-photo2Il faut mentionner en terminant que certains convertisseurs laminent le papier destiné à envelopper des aliments gras d'une pellicule de plastique afin de procurer à l'emballage la résistance à la graisse voulue. Cette pratique rend malheureusement le produit beaucoup moins « vert » lorsqu'il est enfoui après son utilisation, le papier laminé se décomposant beaucoup moins vite que celui produit sans avoir recours à cette technologie. Il importe donc aux producteurs de papiers et cartons de choisir la méthode la plus efficace tout en respectant l'environnement...

Vous avez des expériences qui corroborent nos dires ? Vous avez des précisions ou des corrections à apporter ? N'hésitez pas... Notre but est toujours le même : Aider les papetiers à améliorer la qualité de leur produits ou bien à en réduire les coûts de fabrication. Alors, fournisseurs, gens de la R&D et consultants, faites-nous part de vos idées... et papetiers, faites-nous part de vos défis !!


Gilles-Beaulieu
Collaboration spéciale de Gilles Beaulieu, Directeur technique,
chimie de la partie humide, Pâtes et papiers, chez Quadra Chimie, Québec, QC.

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