- La nouvelle machine Mespack produit des emballages en stick fabriqués à partir du monomatériau prêt à être recyclé oneBarrier ; le film MDOPE métallisé laminé est doté d’une bande de scellant haute performance développée par Bobst et Dow (imprimé par Poplast).
La solution de stick pack la plus optimale pour l’industrie pharmaceutique a été développée en collaboration par : Mespack (un fabricant de premier plan de solutions d’emballage flexibles innovantes et durables) ; Dow (une entreprise mondiale spécialisée dans la science des matériaux) ; Bobst (les principaux fournisseurs mondiaux de traitement et d’impression de substrats pour l’industrie de l’emballage) ; et Poplast (un acteur national majeur dans l’impression flexographique et héliogravure, ainsi que dans les processus de laminage et de découpe pour l’emballage).
Le stick pack durable est produit avec une machine révolutionnaire de formage-remplissage-scellage vertical et est fabriqué à partir d’un monomatériau recyclable oneBarrier. Les stick packs ont une base laminée avec un film MDOPE métallisé de haute performance développé par BOBST et DOW.
Le concept de base du projet oneBARRIER est le suivant : pour être opérationnel, il doit être complet, afin de garantir une interaction et une intégration exemplaires de chaque étape du processus de production, en ce qui concerne les matériaux, les consommables, l’équipement, les composants mécaniques et électroniques, la connectivité, les flux de déchets, la législation en vigueur sur la recyclabilité, entre autres. L’objectif est de faire en sorte que le produit soit de la meilleure qualité en termes de fonctionnalité, d’attractivité et de sécurité ; le processus doit être le plus efficace, le plus productif et le plus rentable. En outre, l’emballage et le processus doivent être les plus durables et les plus opérationnels, en termes de production à l’échelle industrielle, et se conformer aux directives et à la législation en matière de recyclabilité.
Bien qu’il soit difficile d’atteindre les objectifs sur tous les plans, oneBARRIER BOBST a réussi à créer des solutions avec les solutions commerciales préétablies actuelles. OneBARRIER BOBST n’est pas seul, car les entreprises avant-gardistes ont compris que le progrès passe par la collaboration. Le projet oneBARRIER illustre non seulement l’importance de la collaboration, mais aussi l’importance de commencer par les matières premières, avant de les recycler et de les remettre en circulation sous une forme différente.
OneBARRIER comprend deux flux de substrats d’emballage souples à base de fibres et de polyoléfines qui sont des substituts viables aux substrats non recyclables multi-matériaux existants, y compris le polyester métallisé :
- FibreCycle – structures mono-matériaux à base de papier à haute barrière revêtues de couches fonctionnelles qui peuvent être recyclées dans les flux de papier/carton existants.
- PrimeCycle – structures mono-matériaux à base de polymères à haute barrière, sans EVOH ni couche de finition.
Occasionnellement, les solutions oneBARRIER peuvent offrir l’option d’un dépôt clair d’AlOx ou d’un dépôt opaque de métallisation sous vide AluBond. Le choix de l’une ou l’autre solution dépend de l’application et des exigences spécifiées : AlOx permet au consommateur de voir le produit emballé ; AluBond est particulièrement adapté lorsqu’une barrière contre la lumière ou les UV est nécessaire ; et AluBond si l’esthétique du métal reste une exigence de l’application.
L’ampleur du projet oneBARRIER PrimeCycle : La grande majorité des emballages souples multi-matériaux à haute barrière ne sont pas adaptés aux infrastructures de recyclage à flux unique, en particulier dans les zones ou régions où les flux de récupération sont autonomes, fracturés et déconnectés. Cette structure mono-matériau a été créée pour offrir des performances équivalentes à celles des structures existantes, telles que le polyester métallisé.
De quoi est constitué PrimeCycle ? La structure à haute barrière PrimeCycle se compose des éléments suivants : une couche extérieure en MDOPE (y compris la surface d’impression de l’emballage) ; une couche d’apprêt appliquée sur le film en vue de la métallisation ; une fine couche barrière appliquée par métallisation sur papier avec la technologie AlOx transparente ou AluBond opaque ; et un film PE d’étanchéité laminé sur la couche extérieure en MDOPE. Il n’est pas nécessaire d’utiliser de l’EVOH ou une couche de finition supplémentaire.
Les partenaires du projet « pharma stick packs » ont conjointement relevé les principaux défis suivants : le PE présente des obstacles critiques en termes de sensibilité à la chaleur, d’extensibilité et de substrat à faible polarité. Par rapport à d’autres films d’emballage tels que le polypropylène ou le polyester, il présente une résistance thermique moindre, d’où la nécessité de maximiser la résistance thermique. Les propriétés de la bande de scellant sont également optimisées en ce qui concerne la rigidité et les performances dimensionnelles. Le processus comprend une procédure distincte :
- L’optimisation des résines est fondamentale, en particulier en ce qui concerne la chimie nécessaire pour compenser le manque de polarité des polyoléfines (Dow). Chaque couche de film PE a été adaptée à l’orientation ultérieure de la machine MDO, afin d’améliorer la rigidité et les propriétés optiques du film.
- En raison de la faible énergie de surface de la bande MDOPE, la surface du film doit être recouverte d’un apprêt. Une formulation de primaire à base d’eau (Michelman) fournit une barrière à l’oxygène et à la vapeur d’eau ; elle confère également une bonne polarité au film de base non polaire.
- En ce qui concerne l’apprêt, des essais d’enduction ont été effectués sur le BOBST oneBARRIER EXPERT COATER pour tester la méthode d’enduction optimale, afin d’éviter la formation de mousse lorsque l’apprêt est dosé à grande vitesse ; le film enduit doit être uniforme (en référence à l’épaisseur de la largeur) et ne pas présenter de défauts visibles liés à l’enduction. Afin d’éviter l’étirement du film PE lorsqu’il est chauffé, le séchage doit simultanément assurer une évaporation rapide de l’eau et maintenir une faible température du film. Les tests de barrière pour les trous d’épingle ont été effectués après la métallisation.
- Métallisation AluBond sur un métalliseur sous vide BOBST EXPERT K5 : La métallisation opaque AluBond favorise l’ancrage chimique (chélation) des premières particules d’aluminium, créant ainsi une couche d’ensemencement métallisée sur la bande qui offre des propriétés supérieures de résistance au collage. Des tests de barrière ont été effectués avant et après la métallisation pour détecter les trous d’épingle.
- Ensuite, le film est laminé sur la bande d’étanchéité en PE, qui a été optimisée en termes de rigidité et de performance dimensionnelle (Dow) ; un adhésif barrière sans solvant (développé et produit par Sun Chemical) est utilisé et appliqué au substrat avec un LAMINATEUR BOBST NOVA SX 550 sans solvant.
- Impression de surface en héliogravure avec oneECG + OPV sur une presse à plate-forme BOBST RS 6003 installée chez le transformateur italien Poplast : L’usinabilité du film, ainsi que la permanence des propriétés de barrière qui ont été prises en compte lors du développement du substrat, ont contribué de manière significative à compenser les défis de l’impression du PE en héliogravure. Par la suite, non seulement une reproduction graphique de la plus haute qualité a été obtenue, mais elle a également bénéficié des avantages de la gamme de couleurs étendue BOBST oneECG.
- Machine verticale de formage-remplissage-scellage de Mespack : La série MSPH, une machine entièrement servo et en acier inoxydable, est disponible pour produire 840 bâtonnets par minute. Elle convient parfaitement à l’industrie pharmaceutique car elle est conforme aux réglementations spécifiques, telles que GMP, GAMP5, FDA, et 21 CFR Part 11. En ce qui concerne la documentation axée sur l’industrie pharmaceutique, cette solution offre non seulement l’exécution de DQ, IQ, OQ, RA, mais aussi la préparation de PQ et de certificats de matériaux selon les normes EN1020 2.1 et 3.1. Sur demande, d’autres formes de documentation peuvent également être préparées.
Pour mettre en évidence les résultats obtenus : Le substrat d’emballage PrimeCycle offre une barrière AlOx OTR + WVTR
Les emballages oneBARRIER PrimeCycle PE AluBond ont été certifiés par l’institut allemand Cyclos-HTP avec un niveau de recyclabilité de 88%, ce qui est bien supérieur à l’objectif de 70% fixé par les réglementations les plus récentes. Le mono-matériau OneBARRIER PrimeCycle PE AlOx, qui a été préparé pour une variété d’applications, a été certifié par l’institut allemand Cyclos-HTP avec un niveau de recyclabilité de 98%.
La demande croissante de produits pharmaceutiques qui impliquent des exigences strictes en matière de conformité à des réglementations spécifiques, ainsi que la sensibilité croissante à la durabilité, indiquent que les entreprises travaillent ensemble pour innover et développer des solutions qui non seulement intègrent ces concepts, mais qui répondent également de manière suffisante aux besoins de l’industrie pharmaceutique.
