Les matériaux des emballages


Chimie - Organisation et transformation de la matière - collège - cycle 4 - classe de 4eme - cours


I Les matériaux et les objets


Dans sa vie quotidienne, l'Homme est amené à utiliser divers objets, par exemple pour manger, il utilise (généralement) une fourchette et de manière générale, un objet correspond donc à une fonction c'est à dire qu'il sert à quelque chose. Ces objets peuvent être faits en divers matériaux. Ainsi une fourchette peut être fabriquée en acier inoxydable, argent, matière plastique, ...De manière générale, un matériau correspond à ce en quoi l'objet est fait : il constitue l'objet.

Le choix d'un matériau pour réaliser un objet dépend de:

  • l'usage de l'objet (à l'intérieur; à l'extérieur, dans l'eau, ...)
  • des propriétés du matériau (propriétés physiques (masse, dureté, conductivité, ...); propriétés chimiques (réactivité avec l'eau, le dioxygène de l'air, les acides, ...); propriétés "économiques" (coût des matières premières, ...); propriétés esthétiques (coloris, texture, ...); propriétés "écologiques" (recyclage, ...))

II Des familles de matériaux utilisées pour les emballages


1 Le verre (les verres)


Il existe divers types de verres qui sont pour la plupart fabriqués à partir de matières premières riches en silice (sable). Les propriétés physiques et chimiques du verre ont permis de définir une gamme très élaborée de produits, comme principales propriétés  citons :

  • L’étanchéité ;
  • L’imperméabilité aux agents extérieurs (air, eau, …)
  • L’inaltérabilité;
  • cassable

De plus, le verre se moule très facilement, se lave, se recycle, n’a pas d’odeur, est imputrescible, ne se déforme pas, existe dans des coloris variés,…

2 Les métaux


Les métaux utilisés dans les emballages des boissons sont principalement l’aluminium et l’acier.

L'acier (alliage fer-carbone) est utilisé pour réaliser des boîtes-boissonn cet alliage est fabriqué dans les aciéries à partir de minerai de fer et de coke (charbon) comme matières premières. Les principales propriétés de l’acier sont :

  • malléabilité 
  • légèreté (feuille d’acier très fines) 
  • faible coût 
  • recyclabilité aisée (par aimantation) 
  • étanchéité 
  • opacité … 

Pour les protéger des agressions extérieures ou pour ne pas interagir avec la boisson, les boîtes en acier doivent être vernies ou peintes.

L'aluminium est un métal (c’est-à-dire un corps pur) couramment utilisé pour fabriquer des boîtes-boisson (canettes) ou les emballages Tetra-brik ® formés de carton, matière plastique et d’aluminium. L’aluminium est obtenu à partir de l’alumine (oxyde d’aluminium présent dans la bauxite) comme matière première. Les propriétés qui font que l’aluminium est utilisé pour fabriquer des boîtes-boisson sont :

  • légèreté 
  • quasi-inaltérabilité 
  • auto-protection (par formation au contact de l’air d’une fine couche d’alumine imperméable) 
  • malléabilité 
  • plasticité 
  • opacité à la lumière 
  • étanchéité 
  • recyclage aisé et à l'infini (attention, contrairement à l'acier, l'aluminium n'est pas attiré par un aimant)

3 Les matières plastiques


Il existe plusieurs types différents de matières plastiques ayant chacune un nom différents, des propriétés différentes et donc des usages différents. Il ne faut donc pas parler du « plastique » mais des matières plastiques. Citons comme exemples :

  • Le polyéthylène basse densité (P.E.B.D.) (tubes, flacons,bidons,…)
  • Le polyéthylène haute densité (P.E.H.D.) (bouteilles, flacons, …)
  • Le polystyrène (P.S.) (verres, barquettes,…)
  • Le polyéthylène téréphtalate (P.E.T.) (bouteilles d’eau minérale)
  • Le polychlorure de vinyle (P.V.C.) (bouteilles d’eau gazeuses, flacons, …)

Du fait de leurs propriétés différentes, des expériences permettent de différencier les matières plastiques entre-elles. Les matières plastiques sont des matériaux « modernes » (une cinquantaine d’années en moyenne) dont les matières premières sont issues du pétrole et de l’industrie chimique. Elles sont de plus en plus utilisées dans l’industrie (aéronautique, bâtiment, agro-alimentaire) du fait de leurs propriétés remarquables. Voici quelques exemples des propriétés des matières plastiques: 
  • légèreté 
  • facile à mouler 
  • rigidité 
  • résistance aux chocs 
  • opacité ou transparence (au choix) 
  • inertie chimique 
  • faible coût 
  • variété de coloris (esthétique)… 
  • recyclage aisé


 


 


 


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