Recyclage des emballages multicouches

Grâce à la combinaison de couches d'emballage ultrafines et de propriétés barrières élevées, les emballages multicouches sont des solutions rentables pour prolonger la durée de conservation des aliments et réduire les déchets. Cependant, ces emballages multicouches sont difficiles à trier et à recycler, si bien que nombre d'entre eux sont simplement downcyclés (en produits de moindre valeur) ou incinérés avec récupération d'énergie.

Les emballages plastiques mis au rebut finissent toujours massivement dans l'environnement sous forme de détritus et polluent les océans sous la forme de soupe plastique et de microplastiques.

C'est pourquoi l'accent est mis de plus en plus sur l'emballage circulaire et sur des objectifs ambitieux tels que la "stratégie européenne sur les plastiques", qui prévoit que 55 % de tous les emballages plastiques soient recyclés d'ici à 2030. La Fevia, la fédération de l'industrie alimentaire belge, déclare que tous les emballages alimentaires devraient être réutilisables, recyclables ou compostables d'ici 2025. La feuille de route "Food packaging of the future" mentionne la conception pour le recyclage comme l'un des piliers importants pour réaliser la transition vers l'emballage circulaire. 

Les recherches montrent que s'il est possible de simplifier les matériaux d'emballage pour certains produits alimentaires, d'autres produits nécessitent encore un emballage multicouche plus complexe pour garantir la durée de conservation souhaitée. 

Il est donc très important de développer des emballages multicouches qui peuvent être entièrement recyclés.

La conception d'emballages permettant de fournir les fonctionnalités requises avec une utilisation minimale des ressources, réduisant ainsi les déchets de produits et d'emballages, reste essentielle dans une économie circulaire. Cependant, il est également important de concevoir des emballages qui peuvent être correctement éliminés, collectés et triés efficacement en fractions de matériaux appropriés pour le recyclage.

Ces fractions de matériaux triés doivent être recyclables afin de remplacer les matériaux vierges.

La détection dans le proche infrarouge est la technique la plus utilisée pour trier les flux de déchets. L'inconvénient est que cette technique ne permet d'analyser que la couche extérieure des matériaux, jusqu'à une profondeur de 10 µm. Le degré de tri des emballages plastiques multicouches dépend donc de la composition de l'emballage (c'est-à-dire de l'épaisseur et de la position des différentes couches de matériaux). Afin de trier les déchets plastiques en un plus grand nombre de flux de matériaux uniques et moins de flux de déchets mélangés, il est important de développer des emballages qui soient à la fois adaptés au recyclage (conception pour le recyclage) et faciles à trier (conception pour le tri). 

Bien qu'il soit techniquement possible de trier certains emballages plastiques, les flux de déchets sont souvent trop petits pour que leur traitement ultérieur soit économiquement viable. Pour les entreprises de recyclage, les flux de déchets ne sont intéressants qu'à partir de 250 tonnes/an. 

Lors du recyclage mécanique, les déchets plastiques sont transformés en matières premières ou produits secondaires, où les composés chimiques du plastique ne sont pas décomposés. Les déchets sont (souvent d'abord lavés, puis) broyés et fondus mécaniquement par une extrudeuse et transformés en granulés. 

Le recyclage mécanique est particulièrement adapté aux flux de déchets composés d'un seul type de plastique (non contaminé).

En principe, tous les thermoplastiques peuvent être recyclés mécaniquement avec peu ou pas de perte de qualité. Cependant, les déchets plastiques sont souvent un mélange de matériaux contaminés. Comme le plastique recyclé peut contenir des contaminants, la qualité du produit final finit par diminuer. C'est pourquoi des réglementations strictes s'appliquent également à l'utilisation de granulés dans les emballages alimentaires, par exemple.

Bien que le recyclage mécanique soit la technique de recyclage la plus utilisée, il entraîne une dégradation de la matière plastique (par exemple, une baisse de la résistance à la traction), ce qui réduit la qualité et la valeur. Par conséquent, le recyclage mécanique ne peut être appliqué indéfiniment.

Lorsque les plastiques ne peuvent pas être recyclés mécaniquement selon les normes requises d'un point de vue économique et technique (environnemental) (par exemple, les structures multicouches de polymères ayant des points de fusion différents), le recyclage chimique peut offrir des solutions. 

Lors du recyclage chimique, la structure chimique des déchets plastiques est modifiée et décomposée en éléments constitutifs d'origine (polymères, monomères ou atomes) qui peuvent être utilisés pour fabriquer des produits tels que des produits chimiques ou des carburants, en plus des nouveaux plastiques. Il existe 4 techniques différentes pour le recyclage chimique des plastiques :

• La solvolyse (dissolution)
• Dépolymérisation
• Pyrolyse (craquage)
• La gazéification

Ces procédés décomposent les déchets plastiques pour produire du gaz de synthèse (syngas) et des produits liquides et semi-liquides. Grâce à de nouveaux procédés de dépolymérisation, certains types de plastiques peuvent être convertis en monomères, pour la production de nouveaux plastiques.