Le conditionnement

Le conditionnement comprend toutes les activités qu’il faut mener à bien pour associer produit et emballage sur ce qu’il est convenu d’appeler une chaîne de conditionnement.

La chaîne de conditionnement doit emballer une quantité de marchandises donnée à une cadence déterminée. Cela peut aller du conditionnement manuel au conditionnement automatique à grande vitesse.

Le conditionnement englobe également le stockage et la manutention de l’emballage avant son arrivée sur la chaîne de conditionnement et l’assemblage des emballages de transport pour le stockage et la distribution.Le rendement de la chaîne de conditionnement dépend de la machine (ou de la méthode appliquée si la chaîne est manuelle), du produit, des opérateurs et de la qualité du matériel d’emballage. Sur une chaîne de conditionnement, les deux objectifs majeurs sont la réduction des rebuts et la cadence optimale.

Le conditionnement qui mise sur l’utilisation de carton provenant de fibres vierges donne la meilleure performance, qualité et régularité. Un fabricant d’emballage doit connaître l’incidence financière du rendement de son installation parce qu’elle peut représenter une partie importante du coût global de l’emballage.

Description de la chaîne de conditionnement

Sur une ligne de conditionnement, la succession des opérations est la suivante:
• alimentation en boîtes à partir d’une caisse ou d’un magasin.
• formage ou mise en volume des découpes à plat ou des étuis collés en fonction de la conception – la mise en forme peut comprendre le collage, le thermoscellage ou la fermeture automatique.
• remplissage, c’est-à-dire l’introduction du produit dans l’emballage.
• fermeture de la boîte par collage, thermoscellage ou pliage de rabats, selon la conception.
Les boîtes sont approvisionnées sous forme de découpes à plat ou d’étuis collés ouverts à leurs extrémités. Le mode d’introduction des découpes dépend de la conception de la chaîne de conditionnement.
Les découpes à plat sont mises en forme, soit par un outil spécial de forme cubique qui pousse de haut en bas sur la découpe pour former la base et les flancs de la boîte, soit par pliage autour d’un gabarit. Pour les étuis collés, la mise en volume est réalisée soit par un pincement au niveau des plis avec convoyage par ventouses, soit par l’introduction dans l’étui d’un outil à plat et rotation à 90° de celui-ci.

Suivant la nature du produit, le remplissage peut se faire dans un plan horizontal ou dans un plan vertical. Dans le cas du chargement vertical, la boîte se ferme à une extrémité avant qu’on y dépose le produit. La fermeture peut se faire par insertion de rabats, collage, thermoscellage ou insertion et verrouillage de rabats. Pour une meilleure protection, l’emballage peut être mis sous film plastique.

Les colis sont pesés individuellement pour s’assurer du contenu. Un système de détection de métaux est couramment utilisé pour les denrées alimentaires. Les colis sont ensuite placés dans un emballage de transport et, généralement, palettisés.


Le conditionnement. Cliquez pour agrandir.

 

 


Les machines de conditionnement des cigarettes ont des cadences allant de 350 à 1000
paquets/minute, exigeant un carton parfait en terme de planéité, aptitude au collage et
résistance au frottement. Illustration avec la permission de Focke & Co.(GmbH & Co. KG)
Verpackungsmaschinen.

 

Pliage

Le pliage dépend des rainures. Les panneaux et rabats des boîtes en carton rectangulaires ne doivent présenter que des courbures de faible amplitude. À cet effet, il faut choisir un carton de rigidité convenable et pratiquer des rainures optimales pour diminuer le plus possible la résistance au pliage. Des panneaux cintrés faussent les dimensions et dénaturent les formes. Ils pourraient être à l’origine de perturbations du fonctionnement de la machine si les tolérances dimensionnelles sont dépassées. En raison de leur forme, les panneaux cintrés ont aussi une plus grande résistance au pliage. Ils ont en général une influence négative sur l’esthétique de la boîte.

La résistance au pliage d’un panneau cintré augmente considérablement avec la courbure. L’illustration qui suit présente les résultats de calculs effectués sur des panneaux de ce genre. On y voit qu’une légère courbure peut déjà provoquer une augmentation de la résistance au pliage et perturber le fonctionnement de la machine d’emballage par la formation de plis en dehors des rainures.

Une étude réalisée par Packforsk (maintenant Innventia) a montré que les problèmes causés par le cintrage dépendent des conditions de fonctionnement de la machine d’emballage. La combinaison de produits lourds, rigides, avec des parois fermement maintenues est davantage sensible aux cintrages. Un maintien plus lâche ou un produit plus léger, plus malléable, est moins sensible parce que la boîte peut s’adapter à certaines des sollicitations inhabituelles engendrées par la courbure.

L’étude a permis de conclure que les réglages de la machine étaient déterminants. Ainsi, le degré de maintien est un des facteurs majeurs. Le serrage peut être ferme, en ce sens que la longueur L des panneaux sollicités est petite. Le résultat du pliage dans ces conditions dépend du cintrage du rabat (l/r) et de la largeur de celui-ci.


Exemple de pliage et mise en volume.

 


Le moment d’inertie est proportionnel à la rigidité. Cliquez pour agrandir.

 

Un maintien plus lâche est moins problématique et donne de meilleurs plis. La qualité du résultat dépend beaucoup des propriétés du carton et de la qualité du rainage. En pratique, le maintien n’est généralement ni ferme ni lâche. Lorsque le pliage est postérieur au remplissage, la présence du produit peut améliorer le résultat du pliage. L’apparition de plis à côté de la rainure est le problème le plus fréquent.

Dans les applications graphiques, le pliage fait partie de l’opération de finition. Il s’agit très fréquemment de couvertures de livres, de catalogues, etc., et donc le pliage des produits graphiques est souvent un pliage à 180°.


Simulation de conditions de maintien différentes par variation de la longueur du panneau soumis
à sollicitation.

 


Un maintien ferme donne des plis qui ne
dépendent que de la largeur et de la courbure
du rabat. La rigidité du carton et la qualité du
rainage interviennent peu. La zone interdite
donne des plis de qualité médiocre.


Un maintien lâche crée une situation moins
critique vis-à-vis du cintrage. La qualité du
rainage et la rigidité du carton ont une
influence sur le degré de cintrage du rabat.

 


Deux exemples de pliage médiocre.
Cliquez pour agrandir. 

Rendement de la chaîne de conditionnement

Le rendement de la chaîne de conditionnement s’exprime par le rapport entre la cadence réelle et la cadence théorique.

Pour déterminer la cadence théorique pour une période donnée, il importe de définir un taux d’emballage s’appuyant sur le temps réellement consacré à l’opération d’emballage à l’exclusion des temps de calages, d’entretiens planifiés, etc.

Au cours du calcul du temps réellement consacré à l’opération d’emballage, il est très utile de noter la cause des arrêts ou des ralentissements de la cadence de production. En faisant porter l’examen sur une période suffisamment longue, on peut identifier les problèmes qui méritent une étude approfondie, en particulier ceux qui sont dus au matériau d’emballage. Ce type d’étude révèle fréquemment des problèmes liés aux réglages des machines, à la manutention et au stockage du matériau d’emballage avant son usage.

Un audit du matériau est une vérification supplémentaire qui peut se révéler d’une grande utilité. La procédure consiste à comparer la quantité de matériau d’emballage acheminé vers la machine au nombre d’emballages utilisables, produits sur une période donnée.

Un rendement élevé de la chaîne de conditionnement réduit le coût global du conditionnement. Il faut se rappeler qu’un rendement médiocre ne signifie pas seulement un gaspillage de boîtes. La perte de matière, le gaspillage de temps machine et les parts de marché perdues à cause de retards de livraison ou de fournitures incomplètes sont souvent plus significatifs en regards des coûts. Tous ces facteurs sont des points à ne pas perdre de vue.

Propriétés déterminantes du carton

Les propriétés du carton qui influencent réellement le rendement d’une chaîne de conditionnement concernent la résistance, les aptitudes au rainage, pliage, collage, scellage, la planéité et la stabilité dimensionnelle. Une irrégularité de ces propriétés, un manque d’uniformité des caractéristiques fondamentales et structurelles des boîtes et autres emballages en carton peuvent perturber le réglage optimal adopté pour assurer un bon déroulement des opérations de conditionnement.

La régularité de toutes les propriétés essentielles des composants d’une même commande et l’homogénéité de ces propriétés d’une commande à l’autre sont très importantes pour un rendement correct ou une bonne machinabilité.

L’homogénéité de ces propriétés est une particularité des cartons multijet comme le carton homogène blanchi et le carton intérieur bois. En effet, ces types de carton sont fabriqués à partir de fibres vierges, leur composition est connue et ils ont été fabriqués sur des machines modernes contrôlées par ordinateur.

Propriétés déterminantes

Certaines propriétés du carton sont essentielles pour la qualité du conditionnement:
• grammage
• épaisseur
• planéité et stabilité dimensionnelle
• teneur en humidité
• rigidité et rapport de rigidités
• cohésion interne
• efficacité du rainage et du pliage
• aptitude au collage et au thermoscellage du carton plastifié
• absorption d’eau
• résistance à la traction
• résistance au déchirement
• résistance au délaminage
• netteté des tranches et surfaces
• absence de contamination.

Le conditionnement en pratique

Il faut emballer et protéger les découpes en attendant de pouvoir les utiliser sur la chaîne de conditionnement, afin d’empêcher leur déformation. Cette protection est essentielle pour assurer l’efficacité de l’acheminement, de la mise en volume et la qualité de l’aspect des boîtes. Le fabricant de carton doit prévoir un emballage étanche pour les boîtes sensibles en termes de planéité et de stabilité dimensionnelle. Il évitera de les soumettre à de trop grands écarts de température ou d’humidité.

Avant d’enlever les emballages, les découpes doivent avoir atteint la température de la salle de conditionnement. Le temps nécessaire dépend du type d’emballage utilisé pour transporter les étuis ou les découpes et de la différence de température entre l’entrepôt et la salle de conditionnement. Si la température des étuis est inférieure à celle de la salle de conditionnement au moment du déballage, l’humidité se condensera sur les étuis, provoquant des déformations et une perte de rigidité. Pour plus d’informations sur les temps de mise en température, consulter le chapitre « Informations techniques générales » du Catalogue Produits.

Si des boîtes restent inutilisées à la fin d’une commande ou de la journée de travail, il est important de les protéger de l’humidité dans un nouvel emballage de protection. En effet, le carton a été fabriqué avec une teneur en humidité donnée pour s’adapter à une humidité relative théorique (45 à 60% HR). Tout écart significatif entre les conditions climatiques de la salle de conditionnement et les boîtes fera varier leur humidité et donnera lieu à des changements de dimensions et de forme.

Le conditionnement sera correct aux conditions suivantes:
• La chaîne de conditionnement est conçue pour traiter le type et la taille des boîtes concernées.
• Les machines, notamment celles qui sont soumises à des changements réguliers de dimensions de boîtes, offrent suffisamment de possibilités de réglage. Il existe à présent des techniques de réglage optique piloté par ordinateur.
• La chaîne de conditionnement est régulièrement et correctement entretenue et nettoyée.
• Les opérateurs et les cadres techniques sont suffisamment compétents, expérimentés et motivés.

 

Paramètres liés à l’emballage
  Description
 Respect des dimensions
  Chaque découpe introduite dans la ligne de conditionnement doit avoir la forme et les dimensions spécifiées. Le meilleur moyen de l’obtenir est d’utiliser des machines de découpe au laser à commande numérique pour la réalisation des formes de découpe et des contreparties.
Rainage   La reproduction exacte des plis demande un rainage optimal (épaisseur du filet, largeur et profondeur de la gouttière). Une résistance au pliage trop élevée par rapport à la rigidité du carton peut entraîner la formation de panneaux bombés, c’est-à-dire un produit de machinabilité médiocre.
Comportement au frottement    La résistance au frottement de l’imprimé et la glisse de la surface varient fortement suivant l’encre et le vernis utilisés.
Découpe   On cherche à obtenir une coupe nette et propre, sans débris ni éclatement des tranches.
Planéité   Cette propriété concerne particulièrement les boîtes livrées à la chaîne de conditionnement sous forme de découpes à plat. La planéité peut être affectée par les opérations d’impression (tuilage à l’impression).
Alignement correct des joints de colle   Particularité applicable aux étuis encollés par le fabricant d’étuis. La patte de collage ne doit pas être en pointe ou biaisée sous peine de déformer la boîte.
Application correcte de la colle   Il faut que la quantité de colle et la position du joint soient correctes sous peine d’avoir des débordements de colle. Si la colle déborde vers l’intérieur de la boîte, on ne pourra pas l’ouvrir. Si elle déborde vers l’extérieur, la boîte risque de coller à la boîte voisine.
Résistance des perforations/td>   Les perforations ni doivent être ni trop grandes (les boîtes s’ouvriraient au cours du conditionnement, du transport ou chez le détaillant) ni trop petites (le client ne pourrait pas ouvrir la boîte).
Force d’ouverture des boîtes   La remarque vise les boîtes encollées par le fabricant d’étuis et fait référence à la force nécessaire pour ouvrir les découpes sur la chaîne de conditionnement. Cette force se règle par rainage, pré-cassage des plis et par la pression appliquée par les rouleaux de la colleuse. La force d’ouverture mesurée immédiatement à la sortie de la colleuse mérite attention car cette force augmente avec le temps suite aux pressions exercées sur le joint et selon les conditions de stockage. On peut la contrôler en mesurant la hauteur d’un nombre fixe de boîtes (facteur « élasticité »). Le temps de stockage maximal conseillé, qui n’affecte pas le rendement optimal, est de trois mois.
Suremballage   Les soudures des films transparents ou imprimés des suremballages ne doivent pas coller à la surface imprimée ou vernie du carton.
Exigences spéciales   D’autres exigences peuvent venir s’ajouter à celles relatives aux propriétés du carton et aux particularités du conditionnement. Elles peuvent provenir de la nature du produit à emballer, de l’environnement du conditionnement, ou de certains aspects de la distribution et de l’utilisation : nécessité d’appliquer des enductions ou pelliculages supplémentaires en combinaison avec le carton, comme c’est le cas pour les surgelés et les plats à cuire au four. Ces traitements supplémentaires ont des conséquences sur les opérations de conditionnement : mise en volume, mise en forme ou scellage.

Contact

Iggesund Paperboard
825 80 Iggesund
Sweden

+46 650 - 280 00
info@iggesund.com

Connect with Iggesund

  • Holmen.com
  • Cookies
  • MyPages
  • Imprimer

© Iggesund 2016