La différence fondamentale en un coup d'œil
Les films barrières bloquent le passage des gaz, de l’humidité et des odeurs, contrairement aux films non barrières. Cette seule distinction entraîne des différences significatives en termes de durée de conservation, de protection des produits et d’adéquation de l’emballage. Les films barrières sont conçus avec des couches ou des revêtements spécialisés, tels que l'EVOH, le PVDC ou le nylon, qui résistent à la transmission de l'oxygène et de la vapeur d'eau. Les films non barrières, généralement fabriqués à partir de polyéthylène ou de polypropylène standard, offrent une protection mécanique de base mais permettent aux gaz et à l'humidité de s'infiltrer au fil du temps.
Pour des secteurs tels que l’emballage alimentaire, les dispositifs médicaux et les composants industriels, il est essentiel de choisir le bon type de film. Un film barrière peut prolonger la fraîcheur de la viande 3 à 5 jours à plus de 21 jours sous réfrigération, alors qu'un film non barrière ne peut pas atteindre ce niveau de conservation.
Qu'est-ce qu'un film barrière ?
Un film barrière est un matériau d'emballage multifonctionnel conçu pour empêcher ou réduire considérablement la transmission de l'oxygène (O₂), de la vapeur d'eau (WVTR), du dioxyde de carbone, de la lumière et des arômes à travers le film. Ces films obtiennent leurs propriétés barrières grâce à une ou plusieurs des stratégies suivantes :
- Incorporation de résines haute barrière telles que l'EVOH (Ethylène Vinyl Alcohol) ou le PVDC (Polyvinylidène Chloride)
- Coextrusion de plusieurs couches de polymère, chacune apportant des propriétés fonctionnelles spécifiques
- Métallisation ou revêtement d'oxyde (par exemple, aluminium, SiOx) sur les surfaces du film
- Laminage de types de films différents pour combiner barrière et résistances mécaniques
Un excellent exemple est le Film sous vide coextrudé à haute barrière , qui utilise une technologie de coextrusion à 7 couches pour offrir des performances exceptionnelles de barrière à l'oxygène ainsi qu'une excellente résistance à la perforation et une excellente résistance à l'étanchéité, ce qui le rend idéal pour l'emballage sous vide de viande fraîche, de fromage et d'aliments transformés.
Qu'est-ce qu'un film sans barrière ?
Les films non barrières sont des films d'emballage monocouches ou multicouches simples fabriqués principalement à partir de polymères de base tels que le polyéthylène basse densité (LDPE), le polyéthylène haute densité (HDPE) ou le polypropylène coulé (CPP). Ils sont principalement appréciés pour :
- Flexibilité et extensibilité
- Faible coût et large disponibilité
- Thermoscellabilité et transparence
- Convient aux produits à courte durée de conservation ou non sensibles
Les films non barrières fonctionnent bien pour les produits qui ne sont pas sensibles à l'oxygène ou à l'humidité, tels que les produits secs, les textiles ou les articles ayant des cycles de distribution très courts. Cependant, leur taux de transmission de l'oxygène (OTR) peut être 100 à 1 000 fois supérieur à celui des films barrières , ce qui les rend impropres aux denrées périssables ou aux produits sensibles à l'oxygène.
Principales différences de performances : une comparaison côte à côte
Le tableau ci-dessous met en évidence les principales différences techniques et pratiques entre les films barrières et non barrières :
| Propriété | Film barrière | Film sans barrière |
| Taux de transmission de l'oxygène (OTR) | <1 cc/m²/jour (barrière élevée) | 500 à 5 000 cc/m²/jour |
| Taux de transmission de vapeur d'eau (WVTR) | <1 g/m²/jour | 5 à 30 g/m²/jour |
| Nombre de couches typique | 3 à 11 couches (coextrudées) | 1 à 3 couches |
| Extension de la durée de conservation | Jusqu'à 300 à 500 % plus longtemps | Minime à aucun |
| Applications typiques | Viande, fromage, fruits de mer, produits pharmaceutiques, électronique | Produits secs, vêtements, vente au détail générale |
| Coût | Supérieur (matériaux spécialisés) | Inférieur (résines commerciales) |
| Résistance à la perforation | Élevé (couches de nylon/PA) | Modéré à faible |
| Adéquation de l’emballage sous vide | Excellent | Mauvais à inadapté |
Comment la technologie de coextrusion améliore les performances des barrières
La coextrusion est le processus de fabrication consistant à extruder simultanément plusieurs couches de polymères différents à travers une seule filière pour former une structure de film unifiée. Cette technique est fondamentale pour produire des films barrières performants. Le principal avantage est que chaque couche peut être optimisée pour une fonction spécifique :
- Couches externes : Offre une résistance aux abus, une imprimabilité et une clarté optique
- Couche barrière intermédiaire (par exemple, EVOH) : Fournit la barrière principale contre l'oxygène, atteignant souvent des valeurs OTR inférieures à 0,5 cc/m²/jour
- Couches de cravate : Lier les polymères incompatibles ensemble pour maintenir l’intégrité structurelle
- Couche d'étanchéité intérieure : Assure des soudures thermiques hermétiques et fiables pour les emballages sous vide ou sous atmosphère modifiée
Un film barrière coextrudé à 7 couches, par exemple, peut combiner des couches de PA (nylon), EVOH et PE pour obtenir résistance à la perforation supérieure à 15 N/mm et taux de transmission d'oxygène inférieurs à 1 cc/m²/24h — des performances tout simplement irréalisables avec des films sans barrière.
Quand devriez-vous choisir un film barrière plutôt qu’un film non-barrière ?
La sélection du bon film dépend de la sensibilité du produit, de la longueur de la chaîne de distribution et des exigences en matière de durée de conservation. Choisissez un film barrière quand :
- Le produit est périssable et sensible à l'oxygène (viande fraîche, poisson, tranches de charcuterie, fromage)
- Un emballage sous vide ou sous atmosphère modifiée (MAP) est requis
- Le produit doit conserver son apparence, sa saveur ou son arôme pendant des semaines ou des mois.
- La pénétration d'humidité endommagerait le produit (électronique, produits pharmaceutiques, aliments secs)
- L'emballage doit résister au gel, à la réfrigération ou aux environnements très humides
Choisissez un film non barrière quand :
- Le produit a une durée de conservation courte et un renouvellement rapide (par exemple, produits de boulangerie le jour même)
- La minimisation des coûts est essentielle et la sensibilité du produit est faible
- L'emballage est principalement destiné au confinement et à l'exposition, et non à la conservation.
Film barrière dans un emballage sous vide : un exemple pratique
L'emballage sous vide élimine l'oxygène de l'intérieur de l'emballage avant de le sceller, créant ainsi un environnement anaérobie qui inhibe la croissance et l'oxydation des bactéries aérobies. Pour que ce processus soit efficace, le film doit conserver son intégrité barrière même sous la contrainte mécanique de l'étirage sous vide et du thermoscellage .
En pratique, un film sous vide haute barrière utilisé pour les viandes rouges fraîches doit :
- Maintenir un OTR inférieur à 10 cc/m²/jour pour éviter la décoloration et la détérioration
- Résiste à la perforation par des fragments osseux — nécessitant une résistance à la perforation minimale de 10 à 20 N
- Offre une capacité d'emboutissage profond pour les applications de thermoformage sans fissurer les couches barrières
- Fournit un joint thermique constant et hermétique à des températures comprises entre 130°C et 160°C
Les films non barrières ne peuvent pas répondre à ces exigences. Leur OTR élevé permettrait la pénétration de l'oxygène dans les 24 à 48 heures, provoquant une oxydation de la myoglobine et un brunissement de la viande, rendant le produit invendable même s'il est microbiologiquement sûr.
Considérations environnementales
Les films barrières ont toujours été plus difficiles à recycler en raison de leur construction multicouche et multi-matériaux. Cependant, l’industrie de l’emballage a fait des progrès significatifs :
- Films barrières mono-matériaux utilisant des structures entièrement en polyéthylène ou entièrement en polypropylène avec des revêtements barrières sont de plus en plus disponibles et recyclables dans les flux standards
- Les films barrières de calibre plus fin réduisent l'utilisation globale de matériaux — les films coextrudés modernes atteignent des performances de barrière équivalentes à 30 à 40 % d'épaisseur totale en moins que les anciennes structures stratifiées
- En prolongeant la durée de conservation et en réduisant le gaspillage alimentaire, les films barrières ont souvent un impact environnemental net inférieur à celui des alternatives non barrières, qui entraînent des taux de détérioration des produits plus élevés.
Foire aux questions
Q1 : Un film non barrière peut-il être utilisé pour l’emballage sous vide ?
Techniquement oui, mais ce n'est pas efficace. Les films sans barrière permettent à l’oxygène de traverser rapidement la paroi du film, annulant ainsi les avantages de l’emballage sous vide. Pour un emballage sous vide fiable, un film sous vide coextrudé à haute barrière est requis.
Q2 : Qu'est-ce qui fait de l'EVOH un matériau barrière si efficace ?
L'EVOH possède une structure cristalline extrêmement ordonnée qui bloque physiquement les molécules de gaz. Il peut atteindre des valeurs OTR aussi basses que 0,01 à 0,1 cc/m²/jour, ce qui en fait l'un des polymères barrières à l'oxygène les plus efficaces disponibles pour les emballages alimentaires.
Q3 : Combien de couches comporte un film à haute barrière typique ?
Les films à haute barrière utilisent généralement 5, 7 ou 9 couches. Les structures à sept couches sont largement utilisées dans les emballages sous vide et MAP car elles offrent le meilleur équilibre entre performances de barrière, résistance mécanique et rentabilité.
Q4 : Le film barrière est-il plus cher que le film non barrière ?
Oui, les films barrières coûtent plus cher en raison des résines spécialisées et de la fabrication complexe. Cependant, le coût est généralement compensé par une réduction des pertes de produits, une durée de conservation prolongée et une diminution du gaspillage alimentaire tout au long de la chaîne d'approvisionnement.
Q5 : Les films barrières peuvent-ils être imprimés ?
Oui. La plupart des films barrières coextrudés sont conçus avec des couches externes adaptées à l'impression flexographique ou héliogravure, permettant des graphiques de haute qualité sans compromettre les couches barrières internes.
Q6 : Quelle est la différence entre un film à haute barrière et un film à barrière moyenne ?
Les films à haute barrière ont un OTR inférieur à 1 cc/m²/jour et sont utilisés pour les produits très sensibles à l'oxygène comme la viande fraîche ou les produits pharmaceutiques. Les films à barrière moyenne ont généralement un OTR de 1 à 10 cc/m²/jour et conviennent aux produits à sensibilité modérée, tels que les viandes transformées ou certains fromages.
