Spécification

Propriétés de barrière : lire et spécifier OTR et WVTR

La durée de conservation est déterminée par deux chiffres. Les deux sont exprimés dans des unités que personne n'utilise en conversation, les deux sont dénués de sens sans les conditions d'essai indiquées à côté, et les deux sont régulièrement comparés sur des fiches techniques mesurées différemment.

Ce que mesurent les deux chiffres

L'un mesure l'oxygène entrant, l'autre mesure l'humidité traversant dans les deux sens.

OTR — taux de transmission de l'oxygène. La quantité d'oxygène qui traverse une surface donnée de film dans un temps donné. Généralement exprimée en cc/m²/jour, parfois cc/100in²/jour. Plus bas est mieux. L'oxygène est ce qui oxyde les graisses, estompe les pigments et permet aux organismes de dégradation aérobie de travailler, donc l'OTR est le chiffre déterminant pour le café, les fruits à coque, les snacks, la viande séchée et tout ce qui a une teneur élevée en matières grasses.

WVTR — taux de transmission de la vapeur d'eau. La quantité de vapeur d'eau qui passe à travers, exprimée en g/m²/jour. Plus bas est mieux. Il détermine si un produit sec ramollit et si un produit humide se dessèche. Notez que le sens fonctionne dans les deux directions : le WVTR importe autant pour maintenir l'humidité à l'intérieur qu'à l'extérieur.

Un film peut être excellent pour l'un et médiocre pour l'autre. L'EVOH est une remarquable barrière à l'oxygène et une mauvaise barrière à l'humidité — et ses performances à l'oxygène se dégradent à mesure que l'humidité augmente, ce pourquoi il est normalement enfoui entre des couches de polyoléfine qui éloignent l'eau de lui. Le PE est l'inverse : une bonne barrière à l'humidité et une faible barrière à l'oxygène.

Pourquoi deux fiches techniques ne sont généralement pas comparables

Les deux chiffres varient d'un ordre de grandeur selon les conditions de mesure, et ces conditions sont les petits caractères.

L'OTR est mesuré à une température et une humidité relative spécifiées. Un chiffre obtenu à 23°C et 0 % HR paraîtra bien meilleur que le même film mesuré à 23°C et 90 % HR, en particulier pour toute structure contenant de l'EVOH ou du nylon. Le WVTR est également mesuré à une température et un gradient d'humidité spécifiés — 38°C à 90 % HR est une condition tropicale courante et donne un chiffre bien plus élevé qu'une condition tempérée.

L'épaisseur doit également être spécifiée. La barrière à travers une couche homogène est globalement inversement proportionnelle à son épaisseur, donc un chiffre sans épaisseur associée n'est pas une spécification.

Trois éléments à vérifier sur toute fiche technique de barrière avant de la comparer à une autre :

  • Température d'essai et humidité relative pour chaque valeur.
  • L'épaisseur de film à laquelle le chiffre s'applique.
  • La norme d'essai utilisée — les méthodes ASTM et ISO ne produisent pas toujours des résultats identiques.

Là où ces éléments sont absents, le chiffre relève du marketing plutôt que des données. Il est légitime de demander le rapport complet, et nous préférons être interrogés.

Raisonner à rebours depuis la durée de conservation

La direction utile va de la durée de conservation dont vous avez besoin vers la barrière qui la garantit, et non d'un chiffre de barrière vers un espoir.

La chaîne est la suivante : la quantité d'oxygène ou d'humidité que votre produit peut absorber avant d'être inacceptable, divisée par la vitesse à laquelle l'emballage la laisse entrer, vous donne la durée obtenue. Pour la parcourir, vous avez besoin de quatre éléments :

  • Le critère d'échec — la valeur en peroxyde, la teneur en humidité ou le seuil sensoriel à partir duquel le produit n'est plus vendable.
  • L'espace de tête — la quantité d'oxygène à l'intérieur de l'emballage au moment du scellage. Le rinçage à l'azote modifie complètement la réponse.
  • Le rapport surface/volume — un petit emballage a proportionnellement plus de film par gramme de produit et donc une durée de conservation plus courte à barrière identique.
  • Les conditions de stockage — la distribution tropicale ambiante est un problème différent de la distribution réfrigérée en climat tempéré.

Un calcul de travail vous situe dans la bonne fourchette ; des essais de durée de conservation accélérés puis en temps réel sur l'emballage réel confirment le résultat. Quiconque promet une durée de conservation à partir d'une structure seule, sans les données produit, suppose — y compris nous.

Ce que chaque structure vous apporte, en gros

Suffisamment d'ordre pour savoir dans quelle conversation vous vous trouvez avant de demander des chiffres.

  • Monocouche PE — bonne barrière à l'humidité, mauvaise barrière à l'oxygène. Convient aux produits secs non sensibles à l'oxygène.
  • Stratifié PET/PE — modéré sur les deux, bonne rigidité et impression. Le cheval de bataille polyvalent.
  • PET/AL/PE avec feuille d'aluminium — barrière totale aux deux. Opaque, et non recyclable dans aucun flux normal.
  • Structures PET métallisé — haute barrière, une grande partie des avantages de l'aluminium à moindre coût et poids, mais la couche métallisée est vulnérable à la fissuration par flexion.
  • Co-extrusions contenant de l'EVOH — très haute barrière à l'oxygène, sensible à l'humidité, nécessite des couches de protection des deux côtés.
  • PE ou PP mono-matériau à haute barrière et revêtement — la voie recyclable. La barrière s'est considérablement améliorée et couvre désormais de nombreuses applications qui nécessitaient auparavant du papier d'aluminium, bien que pas les plus exigeantes.

Cette dernière ligne est celle autour de laquelle il vaut la peine de planifier. Si une exigence de recyclabilité arrive, la question est de savoir si une structure mono-matériau revêtue répond à votre objectif de barrière, et la réponse est spécifique à l'application. C'est un test, pas une opinion.

Questions fréquentes

Quel est un bon OTR pour le café ?

Le café torréfié nécessite une haute barrière à l'oxygène et une valve de dégazage, car il libère du CO2 après la torréfaction tout en ayant besoin que l'oxygène reste à l'extérieur. La cible spécifique dépend de la torréfaction, de la mouture et de la durée de conservation revendiquée, donc elle est définie à partir des données produit plutôt que d'un chiffre standard.

Un film plus épais offre-t-il toujours une meilleure barrière ?

Au sein d'un même matériau, globalement oui et à peu près proportionnellement. Entre matériaux, non — une couche mince d'EVOH ou métallisée surpasse une couche de polyéthylène bien plus épaisse sur l'oxygène de plusieurs ordres de grandeur.

Pourquoi ma structure EVOH sous-performe-t-elle en conditions humides ?

L'EVOH absorbe l'humidité et sa barrière à l'oxygène diminue à mesure qu'il le fait. Il doit être protégé entre des couches de polyoléfine, et la valeur indiquée sur la fiche technique doit être lue à l'humidité réelle à laquelle votre produit sera exposé.

Une pochette mono-matériau recyclable peut-elle égaler un stratifié aluminium ?

Pas au niveau le plus élevé. Les structures mono-matériau revêtues à haute barrière couvrent désormais une large part des applications qui nécessitaient autrefois de l'aluminium, mais les produits les plus sensibles à l'oxygène avec longue durée de conservation restent hors de leur portée.

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