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Module 12 : Colles et adhésifs OFPPT ROYAUME DU MAROC MODULE N° 12: COLLES ET A

Module 12 : Colles et adhésifs OFPPT ROYAUME DU MAROC MODULE N° 12: COLLES ET ADHESIFS SECTEUR : AGROALIMENTAIRE SPECIALITE : TECHNICIEN SPECIALISE EN EMBALLAGE ET CONDITIONNEMENT NIVEAU : TECHNICIEN SPECIALISE Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail DIRECTION RECHERCHE ET INGENIERIE DE FORMATION RESUME THEORIQUE www .ofppt-forum.com Module 12 : Colles et adhésifs Filière : TS en Emballage et Conditionnement Page 2 Document élaboré par : Ø Mostapha HMAMA ISTA-Berkane Direction régionale de l’Oriental Révision linguistique Ø Ø Ø Validation : Ø Ø Ø Module 12 : Colles et adhésifs Filière : TS en Emballage et Conditionnement Page 3 MODULE 12 : COLLES ET ADHESIFS Code : Théorie : 18 H Durée : 20 h Évaluation : 2 H OBJECTIF OPERATIONNEL DE COMPORTEMENT COMPORTEMENT ATTENDU Pour démontrer sa compétence, le stagiaire doit Choisir les colles et adhésifs, Selon les conditions, critères et précisions qui suivent : CODITIONS D’EVALUATION • Travail individuel • A partir de : − Cas réels − Plan de croquis − Recherches − Directives et consignes • A l’aide de : − Une documentation pertinente (visuels et audiovisuels) • Avec des : − Echantillons CRITERES GENERAUX DE PERFORMANCE • Assimilation judicieuse de la théorie de l’adhésion • Détermination juste des colles utilisées dans le domaine de l’emballage • Identification judicieuse des critères de choix des colles et adhésifs Module 12 : Colles et adhésifs Filière : TS en Emballage et Conditionnement Page 4 OBJECTIF OPERATIONNEL DE COMPORTEMENT PRECISION SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU CRITERES PARTICULIERS DE PERFORMANCE A. Expliquer les théories d’adhésion - Explication exacte des différentes théories d’adhésion B. Enumérer les principales colles utilisées dans le domaine de l’emballage - Justesse dans la distinction entre les différents types de colles - Détermination pertinente des propriétés et du domaine d’utilisation de chaque type de colles C. Déterminer les critères techniques de choix des différentes colles - Désignation pertinente des critères de choix des différentes colles Module 12 : Colles et adhésifs Filière : TS en Emballage et Conditionnement Page 5 Sommaire Introduction ..................................................................................................................................... 7 I. Phénomène d’adhésion et de prise de colle ................................................................................... 8 1. Colles et adhésifs ..................................................................................................................... 8 2. Adhésion .................................................................................................................................. 8 a. Le mouillage ........................................................................................................................ 8 b. Pénétration ........................................................................................................................... 9 c. Adsorption physique ........................................................................................................... 9 d. Liaisons chimiques ............................................................................................................. 9 3. Développement de la cohésion : prise de la colle ...................................................................... 9 II. Matériaux utilisés ..................................................................................................................... 11 1. Papiers et cartons : Caractéristiques ..................................................................................... 11 a. Papiers : .............................................................................................................................. 11 b. Cartons : ............................................................................................................................. 11 c. Aptitude au collage des papiers et cartons : ...................................................................... 11 d. Compatibilité des colles et adhésifs avec les papiers et cartons : ..................................... 12 2. Plastique ................................................................................................................................ 12 a. Fabrication des complexes d’emballages .......................................................................... 12 b. Fabrication des emballages mixtes ................................................................................... 12 c. Étiquetage sur bouteille plastique ou autres conteneurs en plastique ............................ 12 d. Rubans et étiquetage autoadhésives sur supports plastique .......................................... 13 3. Verre ....................................................................................................................................... 13 4. Métaux ................................................................................................................................... 13 III. Caractéristiques des colles et adhésifs .................................................................................... 14 1. Compatibilité avec les matériaux à coller .............................................................................. 14 a. Papiers et cartons ............................................................................................................... 14 b. Plastiques .......................................................................................................................... 14 c. Verre .................................................................................................................................... 14 d. Métaux ............................................................................................................................... 14 2. Caractéristiques de mise en œuvre ....................................................................................... 14 a. Préparation de la colle / durée de vie colle bicomposants ................................................. 17 b. Viscosité ............................................................................................................................. 17 c. Mouillage des matériaux ................................................................................................... 17 d. Consommation ou grammage .......................................................................................... 18 e. Temps ouvert....................................................................................................................... 19 f. Temps d’assemblage fermé ................................................................................................ 19 g. Tack ou adhérence immédiate .......................................................................................... 19 h. Extrait sec .......................................................................................................................... 20 i. Mode de prise ....................................................................................................................... 20 3. Performances ......................................................................................................................... 21 Module 12 : Colles et adhésifs Filière : TS en Emballage et Conditionnement Page 6 a. Résistance au fluage ......................................................................................................... 21 b. Résistance mécanique des collages et adhérence sur différents supports ...................... 21 c. Résistance à l’humidité et à l’eau ..................................................................................... 22 d. Résistance à la chaleur et au froid ................................................................................... 22 e. Classement alimentaire ..................................................................................................... 23 4. Caractéristiques économiques .............................................................................................. 23 IV. Types de colles et adhésifs ....................................................................................................... 24 1. Colles végétales ...................................................................................................................... 24 a. Colles d’amidon ................................................................................................................. 24 b. Colles d’amidon modifié .................................................................................................... 24 c. Colles dextrine .................................................................................................................... 25 d. Colles à base de latex naturel ............................................................................................ 25 2. Colles animales ..................................................................................................................... 25 a. Caséine ............................................................................................................................... 25 b. Gélatine .............................................................................................................................. 26 3. Colles vinyliques aqueuses .................................................................................................. 26 a. Homopolymères d’acétate de polyvinyle (PVAC) ............................................................ 26 b. Alcool polyvinylique ......................................................................................................... 26 c. Copolymères d’acétate de polyvinyle ................................................................................ 26 4. Adhésifs VAC/E .................................................................................................................... 26 5. Adhésifs Acryliques ............................................................................................................. 27 6. Adhésifs Polyuréthane.......................................................................................................... 28 a. Définition et chimie ........................................................................................................... 28 b. Propriétés ............................................................................................................................ 29 c. Utilisations ........................................................................................................................ 29 7. Adhésifs thermofusibles ou hot-melt ................................................................................... 29 a. Adhésifs thermofusibles à base de E/VAC (appelés communément EVA) ..................... 29 b. Adhésifs thermofusibles à base de styrène-butadiène ou de styrène-isoprène ............... 30 c. Autres adhésifs thermofusibles ......................................................................................... 31 V. Applications des colles et adhésifs pour emballage ................................................................. 31 1. Principaux types applicateurs de colles ................................................................................ 31 a. Système à rouleaux ........................................................................................................... 31 b. Système à bille .................................................................................................................. 32 b. Applicateurs à rouleaux ..................................................................................................... 33 d. Applicateurs à Buse, à pistolet .......................................................................................... 33 2. Travaux réalisés par collage .................................................................................................. 34 a. Contrecollage sur microcannelure .................................................................................... 34 b. Étiquetage de bouteilles et de pots en verre ....................................................................... 35 c. Encaissage ......................................................................................................................... 35 d. Fabrication des complexes ................................................................................................. 36 Module 12 : Colles et adhésifs Filière : TS en Emballage et Conditionnement Page 7 Introduction ª Les colles sont utilisées dans des domaines très divers. ª A chaque application, correspondent des produits spécifiques. Source: FIPEC (f édération des industries des peintures, des encres, couleurs, colles et adhésifs) Avantages et inconvénients du collage Grâce à de nombreux avantages, le collage remplace souvent de nombreux procédés traditionnels d'assemblage : boulonnage, rivetage, vissage, agrafage, soudage, sertissage, couture. Avantages : Répartition plus régulière des contraintes Possibilité d'assembler des matériaux de nature et d'épaisseur différentes Peu d'altération des matériaux au niveau du joint : pas de température d'assemblage élevée, pas de percement des pièces, absence de corrosion électrochimique Elasticité des joints collés : amortissement des vibrations Etanchéité des joints collés et possibilité d'isolation électrique, électromagnétique, phonique... Amélioration de l'esthétique de l'assemblage Prix de revient généralement inférieur à un assemblage traditionnel Opération facilement automatisable permettant des grandes cadences de production Inconvénients : Résistance à la chaleur souvent limitée La durabilité en milieux sévères est parfois moyenne (5 à 20 ans) Des traitements de surfaces sont souvent nécessaires Faible résistance au pelage Démontage difficile Le temps de prise de la colle est parfois long Module 12 : Colles et adhésifs Filière : TS en Emballage et Conditionnement Page 8 Dans les emballages : plusieurs applications de la colle Fabrication d’emballages et produits en papier/carton (boîtes, cartons, sacs, enveloppes, tubes). - Sacs en plastique - Emballages flexibles. Laminage à sec (film-film, film-papier), laminage humide (feuille-papier), laminage brillant pour arts graphiques (OPP papier/carton, acétate de cellulose-papier/carton). Fermeture des caisses et boîtes en carton . Etiquettes pour boîtes, bouteilles et autres emballages . Produits auto-adhésifs (étiquettes, rubans médicaux, rubans industriels, décalcomanies, film transferts). I. Phénomène d’adhésion et de prise de colle 1. Colles et adhésifs Définitions Une colle est un produit chimique destine à l’assemblage de deux matériaux. Liquide ou solide, on l’applique à l’état fluide sur le ou les matériaux à assembler sur lesquels, elle doit donc d’abord s’accrocher par divers phénomènes d’adhérence. Puis, on assemble les matériaux et la colle durcit ou sèche par divers phénomène d’adhérence ; physique ou chimiques, c’est ce que l’on appelle le durcissement ou le séchage ou la prise de la colle. Les colles et adhésifs se caractérisent donc par deux éléments essentiels : l’adhérence et la cohésion finale. On appelle Colles, les colles plutôt traditionnelles tels que colle à base d’amidon, de dextrines, les colles animales (caséine, gélatine) et aussi des colles synthétiques classiques telles que les colles vinyliques à base de caoutchouc ou de latex. En tend de plus en plus à appeler adhésifs, les colles modernes et synthétiques telles que les acryliques, les polyréthannes, les thermofusibles (hot-melt) mais il y a alors risque de confusion avec les adhésifs permanents, c'est-à-dire enductions qui restent adhésives de façon permanente, telle les rubans et étiquettes adhésifs. 2. Adhésion L’adhérence est une liaison inter faciale et les forces de la liaison peuvent être soit physiques, soit chimiques. Le phénomène d’adhérence fait intervenir plusieurs facteurs : ¾ La mouillabilité de la surface, ¾ La pénétration, ¾ Adsorption physique, ¾ Les liaisons chimiques, a. Le mouillage Le mouillage se définit par le contact intime entre la colle et les matériaux à assembler. Pour que les liaisons puissent se faire, il faut d’abord un contact très rapproché entre la colle et les matériaux. Module 12 : Colles et adhésifs Filière : TS en Emballage et Conditionnement Page 9 Le mouillage dépend de la tension superficielle. Lorsque l’angle de raccordement entre le solide et le liquide est nul, le liquide mouille complètement le solide et se répand sur sa surface, avec une vitesse qui dépend de la viscosité du liquide, la rugosité et la capacité d’absorption de la surface. Chaque liquide mouille plus uploads/Management/ module-12-colles-et-adhesifs.pdf