Projet MQ12 Les contenants pour boisson

1. Projet MQ12 Les contenants pour boisson GODFROY Jérémy GUYON Vincent PERRIER Loïs GM 05 Automne 2006 Suiveur : REVEL Philippe

2. Introduction I . Analyse fonctionnelle II. Les procédés de fabrication III. Etude pour le Coca-Cola ™ 2

3. I. Analyse fonctionelle "Diagramme Pieuvre" . Besoins liés à l'utilisateur . Besoins liés à la boisson . Besoins liés à l'environnement . Besoins liés à la production 3

4. Besoins liés à l'utilisateur - L'emballage ne doit pas être nocif, aussi bien pour le contact de la peau que de la bouche - L'emballage doit pouvoir être manipulé facilement et sans risque . Forme géométrique . Volume du contenant . Poids . État de surface - L'emballage doit pouvoir se démarquer de la concurrence 4

5. Besoins liés à la boisson - L'emballage ne doit pas altérer la boisson  - L'emballage ne doit pas être détérioré par la boisson . Acidité       . Pression . Présence de gaz - CO2, Argon, Azote . Présence d'éthanol, d'oligo-éléments - Calcium, Magnésium. - L'emballage doit garantir une durée de vie suffisante de la boisson 5

6. Besoins liés à l'environnement - L'emballage doit résister à l'environnement dans une certaine mesure . Température - plage de -30°C à +80°C . Lumière - U.V . Humidité . Efforts - L'emballage doit pouvoir être recyclable 6

7. II. Les procédés de fabrication Étude comparative de trois types de processus de fabrication Bouteille Verre Boîte de boisson Aluminium Bouteille Plastique 7

8. II. Les procédés de fabrication : Bouteilles verre Matières premières 71% silice (de plus en plus remplacé par le calcin) Processus Chauffage  Formage (2 moules)  Archage Cadence 1.500 bouteilles par jour 8

9. II. Les procédés de fabrication : Cannettes Matières premières Aluminium (soit 100% alu, soit acier/aluminium) Processus Découpe disques  Étirage  Découpage  Décoration Cadence 48.000 boîtes par heure 9

10. II. Les procédés de fabrication : Plastique Matières premières Maintenant, PET + bouchon PeHD Processus Chauffage  Injection Soufflage  Remplissage/Inertage Cadence 4.000 bouteilles par jour 10

11. II. Les procédés de fabrication • Considérations environnementales • Verre très intéressant (94% de taux de recyclage) • Progrès très rapides des méthodes de recyclage • Retard du PET • Considérations marketing • Bouteilles en verre « label de qualité » • Cannettes « image fun » 11

12. II. Les procédés de fabrication Choix des matériaux selon les critères de fabrication • Équivalence globale • Nécessité de compromis • Priorité entreprise • Image a faire passer • Production • Respect environnement • Coût alloué à l’emballage 12

13. III. Etude pour le Coca-Cola ™ • Caractéristiques du coca cola ™ • Modélisation CES 13

14. Caractéristiques du coca cola ™ • pH acide de 2,7 • Pression 5,5 bars (canette 33cl) • Concentration de CO2: 8 g/L •  Exigences techniques: • résistance à la pression, à l’acidité • empêcher la perméation du CO2 14

15. Caractéristiques du coca cola ™ • Contenant: • Canette en acier ou aluminium • Bouteille plastique en PET • Bouteille en verre • Environnement: • Résistance aux température • Corrosion • Choc • UV • Dilatation • … 15

16. Modélisation CES • Dilatation thermique: • Loi de Fourier : q = - λ (dT/dx) • Et ε = α (T0 – T) •  dε/dα = α dT/dx = (α/λ) q •  Déformation thermique minimum pour M = α/λ petit 16

17. Modélisation CES 17

18. Modélisation CES • Pression interne sur une canette: • Paroi mince: = pR/2e < e e = pR/2e • On souhaite un matériau léger: m = ρ V = ρh((R+e)²-R²) • Après remplacement: • m = (ρ/e) (hpR²) + (ρ/e²) (hp²R²/4) • M = e²/ρ Log e = 1/2 log ρ + log C 18

19. Modélisation CES 19

20. Bilan CES • Remarque: • Association d’autres paramètres (transparence, résistance aux chocs…) • Beaucoup de nuances de matériaux • Le logiciel donne une orientation de choix de matériaux 20

21. Conclusion • Complexité de conception malgré un produit simple • Nécessité de trouver des compromis (utilisateurs + boisson + environnement + aspects industriels) • Prépondérance des contenants multicouches • Normes alimentaires strictes 21