Comment le marquage laser et le passeport numérique des produits contribuent-ils à améliorer la qualité des films plastiques recyclés et à permettre une véritable économie circulaire ? Un projet intersectoriel auquel Bischof+Klein a participé en développant un sac en polyéthylène (PE) multicouche permet de fournir une réponse à cette question. Le marquage du matériau d'emballage a été réalisé directement sur le film à l'aide d'un laser. Cela facilite le recyclage sélectif.
Les emballages plastiques sont une bénédiction, tout en constituant un problème mondial. Légers, durables, polyvalents... Mais ce sont précisément ces propriétés qui font des matières plastiques un défi à l’échelle mondiale. Chaque année, plus de 400 millions de tonnes sont produites. Seuls environ 9 % sont recyclés. Le reste est mis en décharge, incinéré ou se retrouve dans l'environnement.
Bischof+Klein s'est fixé pour objectif d'intégrer entièrement dans une économie circulaire. La recyclabilité de nos films et l'utilisation de matériaux recyclés dans leur fabrication en sont les conditions préalables. 
Nous travaillons également à augmenter l'utilisation de matériaux recyclés. Pour y parvenir, nous avons besoin d'une qualité élevée des matériaux recyclés.

Où se situe le problème avec le recyclage ?

La mise en œuvre de mono-matériaux est judicieuse tant pour le recyclage chimique que mécanique. Une bonne séparation et un bon tri des différents types de matières plastiques améliorent encore la qualité du matériau recyclé. Il est nécessaire pour cela de prévoir un marquage fiable.

Cependant, l'encre et les étiquettes posent un problème lors du recyclage, car fréquemment elles ne sont pas stables thermiquement. Elles brûlent du fait des températures élevées dans l'extrudeuse. Il en résulte souvent, outre des changements de couleur, des odeurs désagréables. Le marquage laser permet de remplacer l'encre et les étiquettes.

Étiquetage à la lumière

Avec le marquage laser, l’étiquetage n'est ni imprimé ni collé, mais directement intégré dans le matériau, Ceci est rendu possible grâce à des pigments spéciaux contenus dans la matière plastique. Le laser provoque un changement de couleur vers le foncé grâce à la réaction des pigments avec la lumière laser à haute énergie. Il en résulte des contrastes très nets. L’étiquetage est permanent, hygiénique, résistant à l'abrasion et ne nécessite ni encre ni colle.

Les motifs imprimés en couleur ou les graphiques complexes ne peuvent toutefois pas être reproduits au laser. En cas de demande de marquage coloré, il est possible d’utiliser des plastiques colorés ou de combiner le marquage laser avec d'autres techniques. Pour de nombreuses applications, notamment dans le secteur industriel, le marquage laser constitue toutefois déjà le meilleur choix.

Bischof+Klein présente la solution :

Un sac en plastique multicouche de Bischof+Klein a fourni un exemple de mise en œuvre. Le film utilisé à cet effet est disponible soit entièrement en polyéthylène (PE) vierge, soit avec au moins 35 % de PCR (plastique recyclé post-consommation). Dans tous les cas, il s'agit à 100 % de PE entièrement recyclable. 

Par ailleurs : L'utilisation d'au moins 35 % de PCR permet d'améliorer l'empreinte carbone du produit (PCF) d'environ 20 %. Cette solution d'emballage répond dès aujourd'hui aux exigences du nouveau règlement européen PPWR (Packaging and Packaging Waste Regulation) d’ici 2030.

Le marquage au laser se trouve sur la face extérieure du film. Des tests ont montré que le marquage n'a pas d'impact négatif sur la qualité du matériau recyclé. 

Vision Industrie 4.0 : Jumeau numérique (Digital Twin) et économie circulaire grâce au marquage laser.

Un marquage lisible par machine ouvre la voie à une véritable économie circulaire. Aujourd'hui déjà, de nombreux fabricants travaillent avec des jumeaux numériques, c'est-à-dire des représentations virtuelles de leurs lignes de production et de leurs produits. Ils fournissent des données sur les matériaux, des informations sur le cycle de vie et la recyclabilité. Dans le cadre du projet, cette structure de données est utilisée pour coupler de manière transparente l'étiquette laser physique à un passeport numérique du produit (DPP). Chaque sac reçoit ainsi dès sa fabrication un jumeau numérique qui est mis à jour tout au long de plusieurs cycles de vie.
Grâce au marquage laser lié aux données, toutes les données de production importantes, les cycles de réutilisation et les analyses de matériaux peuvent être automatiquement enregistrés et restitués dans un environnement Industrie 4.0. Il en résulte un flux intelligent des matériaux, depuis la fabrication jusqu'au recyclage, en passant par l'usage.