BIALPACK - Propriétés barrières de films à base de biomatériaux pour emballage
Ingénierie et Architecture
Les matériaux à base de biomatériaux tels que les bioplastiques, les papiers applicables aux emballages sont à ce jour de plus en plus pris en compte lors d’un développement ou de l’optimisation d’un emballage, principalement pour leurs aspects environnementaux. Cependant, l’utilisation de ce type de matériaux dans le domaine de l’emballage est actuellement restreinte.
A ce jour, une des limites à l’expansion de l’utilisation de ces biomatériaux est le manque d’informations de leurs performances vis-à-vis des fonctions primaires d’un emballage (telles que protéger et contenir) reposant entre autres sur leurs propriétés barrières à l’oxygène et à la vapeur d’eau, leur comportement à différentes conditions climatiques (température et humidité relative) et leur impact environnemental sur l’ensemble du cycle de vie. Cependant, parmi toutes ces propriétés, celles liées à la perméabilité restent un des premiers critères d’évaluation de la pertinence d’un emballage primaire utilisé dans le domaine agro-alimentaire.
Or, pour développer et optimiser une structure à base de biomatériaux utilisable dans le domaine de l’agro-alimentaire, une parfaite connaissance de ces paramètres est indispensable.
Dans cette optique, ce projet est une étude exploratoire pour la validation et le développement de structures alternatives aux matières plastiques afin de mieux appréhender le comportement des biomatériaux en lien avec leurs propriétés barrières à l’oxygène et à la vapeur d’eau à différentes conditions climatiques.
Les principaux travaux de recherche menés et résultats obtenus dans ce projet sont :
- caractérisation des propriétés barrières à l’oxygène et à la vapeur d’eau à différentes conditions climatiques (de 15°C à 38°C à 0%, h.r., 50% h.r. et 85% h.r.) de 7 matériaux sélectionnés,
- interprétation des propriétés barrières et de leur évolution, entre autres, selon la relation d’Arrhenius pour valider leur dépendance à la température,
- recherche et application de modèles simples pour la simulation des propriétés barrières entre 15°C et 38°C basés sur les perméabilités mesurées ainsi que la comparaison de la quantité de vapeur d’eau diffusée selon un cycle,
- proposition d’une matrice pour le choix d’un matériau en relation avec leurs propriétés barrières et les exigences de protection requises pour une denrée alimentaire,
- pertinence des tests actuels de mesure des perméabilités appliqués aux biomatériaux.