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Le carton qui fait un carton

Jean-François Preveraud

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Le carton qui fait un carton

© DR

Deux élèves ingénieurs américains réinventent l’emballage en carton en le rendant simple à mettre en forme et à fermer, tout en consommant moins de carton. Une nouvelle jeunesse pour un produit né voici 120 ans.

Quoi de plus simple qu’une boite en carton ? Pourtant à y regarder de plus près, force est de constater qu’elle recèle beaucoup de technologie, tant dans le matériau mis en œuvre que dans la conception de la boite pour qu’elle soit à la fois efficace et résistante.

Mais déjà qu’est-ce que le carton ? C’est un matériau très similaire au papier, mais dont le grammage dépasse les 224 g/m² et l'épaisseur 175 µm. Le carton aurait fait son apparition en France en 1751. L’invention serait due à un élève de René-Antoine Ferchault de Réaumur qui l’utilisait pour des emboîtages de reliure et des cartes à jouer.

Afin d’améliorer la résistance du matériau, des américains eurent l’idée en 1871 de renforcer la feuille de carton par une autre feuille de carton cannelée collée au dos. Cette feuille cannelée peut être protégée elle-même par une seconde feuille de carton. On parle alors de carton simple cannelure. En fonction du nombre de feuilles cannelées empilées, on peut avoir du carton double cannelure ou triple cannelure pour des épaisseurs allant jusqu’à 15 mm.

Le carton ondulé est obtenu par passage d’une feuille de papier enduite d’une colle de type amylacé (à base d’amidon généralement issu du maïs ou du blé), entre des cylindres cannelés chauffés par de la vapeur. Les laizes peuvent atteindre 3,3 mètres et la vitesse maximale de fabrication 400 m/min.

Une caisse qui devient un carton

D’abord produit en rouleaux découpables à la demande pour emballer des objets, bien vite est venue l’idée de faire des caisses dans ce matériau, c’est la caisse américaine faite d’une ceinture munie en haut et en bas de 4 rabats formant le fond et le dessus. Par extension, cette caisse à rabats en carton ondulé apparue en 1895 est devenue … un carton. Cette invention traversera l’Atlantique juste avant la Guerre de 14/18.

Elle connaitra alors de multiples variantes pour faire des boitages de tous types, emballant aussi bien des flacons de parfum que des motos, à la fois pour les protéger tout au long de leur manutention que pour en faire un écrin les mettant en valeur pour la vente.

Dans le monde entier les emballages en carton ondulé et rigide sont conçus sur la base du Code international pour emballage carton. Celui-ci a été développé par la European Federation of Corrugated Board Manufacturers (FEFCO) et l’European Solid Board Organisation (ESBO) il y a plus de 40 ans. Il décrit les emballages en carton par des modèles et symboles simples, internationalement compréhensibles, utilisés dans toutes les spécifications d’emballages, ainsi que dans les transactions commerciales.

L’arrivée de la CAO et de modules de simulation cinématique permit de créer des emballages de plus en plus sophistiqués ayant des cinématiques de mise en forme complexes. Mais cela ne fait pas tout. Faut-il encore avoir l’idée du bon emballage répondant aux attentes des utilisateurs.

Le carton à l'heure de l'éco-conception

C’est ce que viennent de faire Henry Wang et Chris Curro, deux jeunes étudiants de la Nerken School of Engineering de la Cooper Union à New York. Ils ont développé le Rapid Packaging Container, un petit emballage en carton livré à plat qu’il suffit d’enfoncer dans un gabarit pour le mettre automatiquement en forme. Une bande autocollante intégrée suffit alors à le fermer. L’ouverture se fait tout aussi simplement en enfonçant le volet d’ouverture, ce qui libère tous les plis et remet le carton à plat, prêt à être réutilisé une seconde fois.

                    

Les deux étudiants mettent aussi en avant les aspects éco-conception de leur produit car cet emballage consomme de 15 à 20 % de carton de moins qu’une caisse standard, tout en offrant la même résistance. Un point important quand on sait que le marché américain consomme chaque année 100 milliards de caisses cartonnées et que seulement 37 % du carton y est fabriqué à partir de carton recyclé.

Leur vidéo de présentation a été vue plus de 3 millions de fois sur You Tube … autant dire un vrai carton !

Et ça c’est nouveau !

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.cooper.edu/engineering

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