IBM contre ISBM :
Moulage par injection-soufflage vs moulage par injection-étirage-soufflage

PP (Polypropylène)

IBM ✓ — Matériau primaire IBM. PP RCP (MFR 15–25 g/10 min) pour pots de crème, flacons de lotion, flacons pharmaceutiques sur ZQ40–ZQ135. Le PP ne peut pas être orienté biaxialement efficacement dans l'ISBM en 2 étapes (la fenêtre de réchauffage du PP est étroite et sensible à la température).

ISBM (1 étape seulement) Le polypropylène (PP) peut être moulé par étirage-soufflage dans une machine ISBM à une étape (type Nissei ASB) pour produire des bouteilles en polypropylène biorienté (BOPP) d'une transparence améliorée. La machine ISBM à deux étapes n'est pas adaptée au PP en raison de son instabilité lors du réchauffage.

PET (polyéthylène téréphtalate)

IBM ✗ Le PET n'est pas adapté à l'IBM. Pour développer ses propriétés de barrière et de résistance caractéristiques, le PET doit être étiré biaxialement ; sans tige d'étirage, l'IBM produit des contenants en PET amorphes, cassants et opaques, avec une faible barrière au CO2, ce qui est commercialement inacceptable pour les bouteilles de boissons en PET.

ISBM ✓ — Procédé principal de fabrication du PET. ISBM en deux étapes pour la production en grande série de bouteilles PET d'eau, de boissons gazeuses et de jus. L'orientation biaxiale à 95–110 °C confère au PET d'excellentes propriétés de barrière au CO2 et une résistance à la traction remarquable.

PCTG / PETG

IBM ✓ — Le PCTG (Eastman TX1001) est traité par IBM sur une ligne ZQ à une température de 240 à 275 °C. Il permet de produire des flacons cosmétiques transparents de haute clarté (flacons de lotion, de toner et de sérum) pour lesquels la clarté optique est le critère de conception principal. Le PCTG nécessite un séchoir déshumidificateur (point de rosée de −40 °C).

ISBM (limité) Le PETG (modificateur de PET amorphe) peut être moulé par étirage-soufflage en une seule étape (ISBM), mais ne développe pas la même barrière au CO2 que le PET ISBM. Il est utilisé pour les boissons non gazeuses et les applications cosmétiques où la transparence est requise, mais où la barrière n'est pas la principale exigence.

PEHD / PEBD

IBM ✓ IBM transforme le PEHD et le PEBD pour la fabrication de contenants pharmaceutiques et chimiques à large ouverture, de tubes souples et de flacons de produits d'hygiène nécessitant une résistance chimique du PEHD. IBM produit également des contenants opaques en PEHD offrant une bonne résistance aux solvants pour l'emballage de produits chimiques et agrochimiques.

ISBM ✗ Le PEHD/PEBD ne peut être moulé par étirage-orientation efficacement par ISBM ; le comportement de cristallisation du polymère empêche une orientation biaxiale efficace dans la plage d’étirage de l’ISBM. Le PEHD est transformé par EBM (extrusion-soufflage) pour la production de bouteilles, et non par ISBM.

Q 01

Est-il possible de modifier une machine IBM Ever-Power ZQ coréenne pour y ajouter une tige d'extension et effectuer une fabrication ISBM ?

Non — Les machines IBM de la série ZQ de Korea Ever-Power ne peuvent pas être modifiées pour ajouter une tige d'étirage et réaliser un moulage par injection de matière (ISBM). La différence fondamentale d'architecture entre les machines IBM et ISBM ne réside pas dans un simple composant supplémentaire : l'ISBM requiert un mécanisme d'actionnement de tige d'étirage distinct au niveau de la station de soufflage (tige hydraulique ou servo-motorisée pénétrant dans la préforme par la base du moule de soufflage), une conception de moule de soufflage prenant en compte le trajet d'entrée et de rétraction de la tige d'étirage, une géométrie de préforme optimisée pour l'orientation de l'étirage (préforme plus longue et à parois plus fines que la préforme IBM), et une séquence de soufflage synchronisant l'extension de la tige d'étirage avec l'air de pré-soufflage et de soufflage principal. La table d'indexage à 3 stations de la machine IBM ZQ, avec ses tiges de noyau fixes sur les trois stations, est fondamentalement différente de la conception de la station de soufflage ISBM où la tige d'étirage pénètre à l'intérieur de la préforme (la tige de noyau IBM, occupant l'intérieur de la préforme au niveau de la station de soufflage, serait incompatible avec une tige d'étirage). Korea Ever-Power conçoit et fabrique exclusivement des machines IBM — la gamme ZQ est conçue pour la production de contenants IBM en PP, PCTG et PE. Les acheteurs qui ont besoin d'ISBM pour la production de bouteilles PET doivent contacter les fabricants de machines ISBM (Sidel, Krones, Netstal pour 2 étapes ; Nissei ASB, ADS pour 1 étape).

Q 02

Pourquoi IBM est-il préféré à ISBM pour la production de pots de crème et de flacons de lotion cosmétiques coréens ?

Le procédé IBM est préféré au procédé ISBM pour la production de pots de crème et de flacons de lotion cosmétiques coréens pour trois raisons fondamentales liées aux exigences de procédé et de géométrie des contenants des emballages de la K-beauty coréenne. Géométrie à large ouverture : les pots de crème cosmétique coréens (15–200 ml, diamètre extérieur de l’ouverture : 40–100 mm) et les flacons de lotion coréens (50–300 ml, diamètre du col : 20–28 mm) présentent de faibles taux de soufflage (1,2–2,5:1). L’ISBM requiert un taux de soufflage élevé (≥ 2,5–3,0:1) pour que la tige d’étirage ait une longueur de préforme suffisante avant le gonflage radial. Avec les faibles taux de soufflage des pots de crème coréens, l’extension de la tige d’étirage de l’ISBM déformerait la préforme au lieu de l’étirer, faisant de l’IBM (sans tige d’étirage, gonflage à l’air uniquement) le seul procédé de soufflage applicable aux contenants cosmétiques coréens à large ouverture. Compatibilité du matériau PP : les exigences de conformité EPR des marques cosmétiques coréennes et de compatibilité des formulations imposent l’utilisation du PP comme matériau unique pour la production des pots de crème et de lotion coréens. L’IBM transforme le PP de manière propre. L'ISBM à deux étages ne traite pas le PP (instabilité du PP lors du réchauffage en deux étapes). Bien que l'ISBM à un étage puisse traiter le PP (bouteilles BOPP), son investissement initial et les contraintes géométriques des préformes la rendent commercialement moins compétitive que la série IBM ZQ pour les volumes de production de contenants cosmétiques en PP destinés au marché coréen (500 000 à 50 000 000 d'unités par an). Précision du diamètre extérieur du col : le système de remplissage des pompes cosmétiques coréennes exige une précision de ±0,05 mm, obtenue de manière constante grâce à la géométrie du col contrôlée par tige centrale d'IBM. Le réchauffage en deux étapes de l'ISBM peut introduire une variation du diamètre extérieur du col de ±0,10 à 0,15 mm due aux variations de température, ce qui dépasse la tolérance du système de remplissage des pompes cosmétiques coréennes et entraîne des rejets sur les lignes de remplissage coréennes.

Q 03

IBM est-elle capable de produire des bouteilles en PET, même pour des applications non gazeuses ?

IBM peut techniquement traiter le PET sur une machine ZQ, mais le contenant PET obtenu est commercialement inférieur au PET ISBM pour la quasi-totalité des applications et n'est pas recommandé par Korea Ever-Power pour la production de bouteilles PET. La raison est fondamentale pour la physique du PET : ce polymère n'atteint sa transparence, sa résistance à la traction, son imperméabilité au CO₂ et son faible voile caractéristiques que lorsqu'il est traité à l'état biaxialement orienté, ce qui nécessite l'étirage de la tige ISBM dans la plage de température d'orientation optimale du PET (95–110 °C). Le PET IBM (sans tige d'étirage, uniquement gonflé à l'air) produit un contenant en PET amorphe dont les chaînes polymères ne sont pas biaxialement orientées. Ce contenant présente : un voile important (15–401 TP3T contre < 51 TP3T pour le PET ISBM) ; une faible résistance à la traction (50–70 MPa pour le PET amorphe contre 150–200 MPa pour le PET biaxialement orienté) ; et une faible imperméabilité au CO₂ (ne convient pas aux boissons gazeuses ni à toute application nécessitant une faible transmission de gaz). La résistance aux chocs est faible (le PET amorphe est fragile aux épaisseurs de paroi typiques des contenants cosmétiques obtenues par la technique IBM). Pour l'eau plate ou les jus non gazeux en PET, la technique ISBM reste privilégiée car la transparence et la légèreté des parois (grâce à l'orientation biaxiale ISBM) du PET ne sont pas atteignables par la technique IBM, même pour les applications non gazeuses. Korea Ever-Power déconseille les machines ZQ IBM pour la production de contenants en PET ; ces machines sont conçues et optimisées pour la production de contenants en PP, PCTG et PEHD, pour lesquels la technique IBM est appropriée.

Q 04

Quelle est la différence entre IBM, EBM et ISBM et quel procédé est le plus adapté aux flacons pharmaceutiques ?

L'IBM (moulage par injection-soufflage), l'EBM (moulage par extrusion-soufflage) et l'ISBM (moulage par injection-étirage-soufflage) sont les trois principaux procédés de moulage par soufflage. Chacun se distingue par la forme des matériaux de départ, le déroulement du processus et les caractéristiques de qualité des contenants. L'EBM diffère de l'IBM et de l'ISBM par le fait qu'il utilise un tube de polymère extrudé (paraison) plutôt qu'une préforme injectée. La paraison extrudée est placée entre deux demi-moules et gonflée, ce qui produit un contenant présentant une ligne de joint visible sur le corps et le fond (due au pincement du moule) et une géométrie du col moins précise (±0,15 à 0,3 mm de diamètre extérieur contre ±0,05 mm pour l'IBM). L'EBM est utilisé pour les bidons de lait en PEHD, les flacons de produits chimiques ménagers en PEHD, les bidons de fluides automobiles et les grands contenants où le faible coût d'outillage et le rendement élevé sont privilégiés par rapport à la précision et à la qualité de surface du contenant. Pour les flacons pharmaceutiques, la technique IBM est généralement privilégiée par rapport aux techniques EBM et ISBM : les flacons en PP fabriqués par IBM ne présentent aucune bavure au niveau de la ligne de joint (inconvénient de l’EBM), leur diamètre extérieur du col est précis à ±0,05 mm, permettant une fermeture de sécurité enfant (précision que l’EBM ne peut égaler), leur surface de contact avec le médicament est en PP monomatériau (conforme à la norme FDA 21 CFR) et ils ne présentent aucun risque d’hydrolyse du PET (certains produits pharmaceutiques sensibles à l’humidité ou à l’activité de l’eau peuvent entraîner un voile sur la paroi des flacons ISBM en PET au cours de leur durée de conservation). Les machines IBM ZQ80 et ZQ110 d’Ever-Power (Corée) produisent des flacons pharmaceutiques en PP (100–500 ml) et des pots pharmaceutiques à large ouverture (200–1 000 ml) pour les fabricants pharmaceutiques coréens et internationaux, répondant aux spécifications des contenants pharmaceutiques en PEHD/PP et aux exigences de la MFDS coréenne en matière de certification des matériaux des contenants primaires.

Q 05

Le PCTG IBM est-il comparable au PET ISBM en termes de clarté des flacons cosmétiques transparents ?

Les matériaux PCTG IBM et PET ISBM permettent tous deux de produire des contenants transparents, mais leurs caractéristiques de clarté diffèrent de manière significative pour les spécifications d'emballage des marques cosmétiques coréennes. Comparaison du voile : le PCTG IBM, dans des conditions optimales de traitement ZQ (cylindre à 240–275 °C, refroidissement du moule à 8–12 °C, PCTG entièrement séché à un point de rosée de −40 °C), atteint un voile de 1,5 à 3,01 TP3T pour une épaisseur de paroi de 3 mm. Le PET ISBM, dans des conditions standard de soufflage-réchauffage en deux étapes, atteint un voile de 0,5 à 1,51 TP3T pour une épaisseur de paroi de 0,3 à 0,5 mm pour une bouteille d'eau de 500 ml. Le PET ISBM est donc nettement plus clair que le PCTG IBM pour un voile équivalent. Transmission lumineuse : le PCTG IBM atteint une transmission lumineuse supérieure à 871 TP3T pour une épaisseur de paroi de 3 mm ; le PET ISBM atteint une transmission lumineuse supérieure à 901 TP3T pour une épaisseur de paroi de 0,5 mm. Pour les applications cosmétiques coréennes, le PCTG IBM avec un voile de 1,5 à 3,01 TP3T est visuellement transparent pour le consommateur coréen, compte tenu de l'épaisseur de paroi typique des flacons de lotion (0,9 à 1,2 mm). Les services de contrôle qualité des marques cosmétiques coréennes spécifient généralement un voile ≤ 2,01 TP3T pour les flacons de lotion ou de toner transparents en PCTG, ce que le PCTG IBM, traité sur une machine ZQ60HE, peut atteindre dans des conditions optimales. Comparaison de la forme et de l'épaisseur du contenant : le PET ISBM atteint la transparence pour une épaisseur de paroi de 0,3 à 0,5 mm (flacon léger à paroi fine) ; les flacons cosmétiques en PCTG IBM ont généralement une épaisseur de paroi de 0,9 à 1,3 mm. À épaisseur de paroi égale, les flacons cosmétiques en PCTG IBM et en PET ISBM présentent une transparence visuelle comparable ; la différence de voile est donc faible pour les besoins de présentation des marques cosmétiques coréennes. Korea Ever-Power recommande le PCTG IBM sur la série ZQ pour les flacons transparents de lotions, toners et sérums cosmétiques coréens, où les avantages du procédé IBM (compatibilité avec les larges ouvertures, option monomatériau PP/PCTG, précision du col, Capex de la machine ZQ) l'emportent sur le léger avantage de clarté du PET ISBM à épaisseur de paroi de flacon cosmétique équivalente.

Q 06

Quelle est la différence entre une machine IBM à 3 postes et une machine IBM à 4 postes ?

Les machines IBM à 3 stations (configuration standard de la série ZQ d'Ever-Power en Corée) et les machines IBM à 4 stations sont toutes deux des machines de moulage par injection-soufflage (aucune n'est une machine ISBM), mais diffèrent par le nombre de stations sur la table d'indexage rotative, ce qui influe sur le temps de cycle, le type de contenant et la taille de la machine. Machine IBM à 3 stations (ZQ40, ZQ60, ZQ80, ZQ110, ZQ135) : Station 1 : Injection, Station 2 : Soufflage, Station 3 : Démoulage. La machine IBM à 3 stations effectue les trois opérations simultanément : pendant qu'un jeu de noyaux est à la station d'injection pour former de nouvelles préformes, le jeu précédent est à la station de soufflage pour former les contenants, et le jeu d'avant est à la station de démoulage pour libérer les contenants finis. Le temps de cycle d'une machine IBM à 3 stations est généralement de 3,5 à 5,0 secondes pour les contenants cosmétiques standard en PP sur les modèles ZQ40/ZQ60. Les machines IBM à 4 stations (moins courantes ; utilisées par certains fabricants de machines IBM pour des applications spécifiques) ajoutent une 4e station entre l'injection et le soufflage (ou entre le soufflage et le dénudage) pour une étape supplémentaire de conditionnement ou d'égalisation de température. Cette 4e station peut servir à : le conditionnement thermique de la préforme PP avant le soufflage (utile pour les préformes PP à parois très épaisses où le gradient de température entre la paroi interne refroidie par la barre d'injection et la paroi externe chauffée par la cavité d'injection doit être égalisé avant le soufflage) ; un temps de refroidissement supplémentaire (pour les contenants de grand volume où le temps de soufflage à 3 stations est insuffisant pour le refroidissement du PEHD). Gamme de machines IBM à 4 postes comprend des modèles ZQ configurés pour un fonctionnement à 4 stations pour des applications spécifiques de conteneurs IBM cosmétiques, pharmaceutiques et de soins personnels où le processus IBM à 4 stations offre des avantages en termes de qualité des conteneurs ou de temps de cycle par rapport à l'IBM à 3 stations.