Le secteur du moulage de fibres est en pleine expansion, en grande partie grâce aux avancées technologiques qui permettent de produire des articles aux propriétés comparables à celles des produits en plastique. Cela contribue significativement à son développement rapide.
Cette avancée a été clairement démontrée lors de la "Conférence internationale sur le moulage des fibres et le formage du papier", un événement organisé par les instituts de recherche suédois RISE à Stockholm à la fin du mois de septembre.
Les participants à la conférence ont bénéficié d'une large perspective sur les technologies variées présentées par divers intervenants, offrant ainsi un aperçu des possibilités de développement. Malheureusement, il est impossible de fournir un compte rendu détaillé de toutes les présentations. Je vais donc me concentrer sur quelques observations concernant la conférence et les passionnants développements en cours dans les différentes techniques de moulage.
La première journée de la conférence a été principalement dédiée au formage par voie humide, une technique ancienne qui suscite actuellement un intérêt croissant parmi les chercheurs, les développeurs de technologies, les fabricants d'équipement, les fournisseurs de produits chimiques et les propriétaires de marques. Jusqu'à présent, cette méthode était principalement utilisée pour la production à grande échelle de boîtes à œufs, de protections pour produits dans les emballages et de simples plateaux. Cependant, une rapide évolution vers des articles formés par voie humide et pressés, tels que des emballages, des tasses, des gobelets, des couvercles, et bien d'autres encore, est en cours. Ces articles sont conçus pour remplacer leurs équivalents en plastique, marquant ainsi un changement significatif dans l'industrie.
La principale distinction entre le moulage par voie humide de nouvelle génération et l'approche "traditionnelle" réside dans l'utilisation de pressions très élevées et d'additifs dans le matériau pour conférer au produit final des propriétés de barrière adéquates. Pendant un certain temps, il y a eu peu de recherche et de développement sur les méthodes de moulage par voie humide, mais ces dernières années, le domaine a connu une explosion d'activité, marquée par de nombreux brevets et demandes de brevets. Par exemple, Valmet, fort de son expertise dans la production de papier, de carton et de pâte à papier en milieu humide, a érigé, en partenariat avec Metsä Spring, une usine de démonstration à Äänekoski dédiée aux produits 3D formés par voie humide. Cette installation est opérationnelle depuis mai 2022.
Valmet et Metsä Spring ont construit une usine de démonstration à Äänekoski pour les produits 3D formés par voie humide. L'emballage intérieur des ciseaux ReNew de Fiskars en est un exemple. Photo : Mestä Spring.
Pour des raisons historiques, la technologie du formage par voie humide a progressé davantage que celle du formage à sec, étant donné que davantage de produits sont fabriqués en grandes séries. En même temps, une ère totalement nouvelle s'est ouverte, dans laquelle le formage à sec progresse à très grande vitesse grand . Comme son nom l'indique, il s'agit d'un processus totalement sec où la pâte est défibrée sans eau, formant un "voile floconneux" qui est façonné en produits souhaités sous des températures et pressions élevées.
Trois entreprises suédoises spécialisées dans le moulage de fibres sèches, à savoir Blue Ocean Closures, PulPac et Yangi, ont développé leurs propres procédés brevetés. Il est intéressant de noter que ces trois sociétés adoptent des modèles commerciaux distincts pour pénétrer le marché. Blue Ocean Closures se concentre sur la fabrication de capsules à vis et a récemment établi un partenariat avec le centre de recherche et développement EMEA de Coca-Cola à Bruxelles, parmi d'autres initiatives. PulPac et Yangi ont toutes deux élaboré des procédés et des équipements pour le moulage à sec de divers produits. Ces entreprises enregistrent une croissance rapide et ont établi des partenariats avec de multiples parties prenantes, y compris les propriétaires de marques renommées.
Le développement est rapide dans la région et créant des opportunités. À l'instar de Valmet qui s'est lancé dans le domaine du moulage de fibres, Voith s'est également impliqué et est partenaire de Yangi.
PulPac Scala est une machine prête à l'emploi pour le moulage de fibres sèches. Photo de la machine : PulPac.
Au cours de la conférence, l'accent a été mis sur la recherche des propriétés nécessaires pour que les produits de moulage de fibres, qu'ils soient secs ou humides, puissent rivaliser avec le plastique en termes de bonnes propriétés de barrière. De nombreux participants ont mis en lumière l'importance cruciale pour les nouveaux produits, qu'ils soient fabriqués par diverses techniques de moulage, de posséder des propriétés de barrière suffisamment solides pour pouvoir se substituer aux équivalents en plastique. Les exigences diffèrent considérablement selon le type de produit : un simple gobelet à café jetable, destiné à être jeté ou recyclé après usage, n'a pas besoin de propriétés aussi élevées que les produits contenant des matières grasses ou des substances chimiques, ou encore que les produits réutilisables qui doivent résister à des lavages répétés.
L'application de hautes pressions peut améliorer les propriétés de barrière, mais en général, l'ajout d'additifs est requis dans la pâte à papier ou dans le mélange de fibres sèches pour atteindre ces propriétés. Dans les cas où les exigences sont plus élevées, un traitement de surface tel que la pulvérisation ou le laminage est nécessaire pour obtenir les propriétés de barrière adéquates contre les graisses et l'oxygène. Étant donné que de nombreuses applications impliquent un contact direct avec des aliments ou des boissons, il est crucial que les barrières soient approuvées pour le contact alimentaire. De plus, le matériau utilisé pour la barrière ne doit pas entraver le processus de recyclage.
Échantillons d'articles produits par la machine de moulage de fibres sèches Yangi.
Pour ce qui est des barrières, l'essentiel réside dans la compréhension approfondie de la chimie, notamment quel type de chimie doit être appliqué de manière optimale. Il est crucial de déterminer la qualité de la barrière nécessaire et d'identifier le secteur d'application du produit. Ces connaissances fondamentales sont des pré-requis indispensables pour le développement et la découverte de nouvelles solutions. Une compréhension approfondie de la barrière et de la fibre, ainsi que de leur interaction, est essentielle. Cela permet de déterminer les ajustements nécessaires pour obtenir l'effet recherché.
En résumé, le domaine du moulage de fibres est en effervescence, avec un développement et une anticipation constants. De nombreuses start-ups émergent et se développent, tandis que des fabricants établis des régions avoisinantes font leur entrée sur le marché. Surtout, d'importants acteurs possédant des marques internationales participent activement, stimulant ainsi la croissance des produits moulés en fibres de diverses natures.
Des présentations ont été faites lors de la conférence par : AIM Suède, AISA Automation Industrielle, Archroma, BIM Kemi, Blue Ocean Closures, Centre Technique du Papier, Fiber Thermoforming Technologies, Kemira, Kiefel, KTH, L'Oréal, McKinsey, OrganoClick, PulPac, RISE, RISE PFI, Croix-Rouge suédoise, Sandvik Rock Tools, Stora Enso et Yangi.
Sören Back a fait sa marque dans l’industrie suédoise des pâtes et papiers depuis 1976. Détenteur d’une maîtrise scientifique en chimie, option technologie des pâtes et papiers, la carrière de M. Back passe du contrôle de production au développement de produits, de même qu’aux ventes, marketing et communications, ayant surtout occupé des postes de direction. Au cours des années passées, Sören a travaillé pour MoDo Paper, M-real – maintenant Metsa Board – et SP Processum. Il dirige maintenant sa propre entreprise, SB Kommunication AB, à titre de rédacteur pigiste et consultant en communication pour des clients provenant majoritairement de l’industrie des pâtes et papiers.
