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O. Vitrac et C. Joly
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20/07/2007
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FIGURES

Figure 21 : Organisation multiéchelle des polymères : exemple du polyéthylène. a) structure chimique, b)
chaîne gaussienne, c) structure semicristalline, d) structure polycristalline à symétrie de révolution (sphérulite),
e) matériau hétérogène. ......................................................................................................................................... 9
Figure 31 : Organisation de la réglementation européenne des matériaux au contact des aliments. La partie
grisée regroupe les directives associées aux seuls matériaux plastiques. ............................................................. 13
Figure 32 : Sites WEB des organismes et associations professionnelles proposant un service d'appui pour
l'application de la réglementation Européenne. ................................................................................................... 14
Figure 33 : Principes généraux d'autorisation de mise sur le marché européen d'une substance (monomère,
catalyseur, additif...) et d'un emballage. ............................................................................................................... 15
Figure 34. Principe d'une barrière fonctionnelle de diffusion (D/100) et de solubilité (100). Pour chacune des
situations, la cinétique de désorption dans l'aliment/simulant, le profil de concentration dans le matériau à un
instant particulier t et son interprétation moléculaire sont représentés. ............................................................. 16
Figure 41. Principaux transferts au sein d'un alimentemballé et interactions avec l'ambiance de stockage. .... 18
Figure 42: Profil de concentration C d'un contaminant dans l'épaisseur du système emballage+aliment. Le profil
à t=0 est un profil échelon car le contaminant est dispersé de manière homogène dans la matrice, le profil à t>0
montre la concentration décroissante du contaminant dans l'épaisseur de l'emballage en direction de l'aliment
conduisant à une discontinuité à l'interface. Celleci traduit l'existence d'un coefficient de partage K (différent
de 1) : le contaminant a ici une affinité plus grande pour le polymère. ................................................................ 19
Figure 43. Observation en microscopie optique de la sorption du décane dans du polystyrène atactique à 70°C.
Une interprétation moléculaire de plastification du polymère est également illustrée. D'après Morrissey et
Vesely (2000). ........................................................................................................................................................ 20
Figure 44: Transformation en semicarbazide de l'azodicarbonamide présent dans les joints d'étanchéité lors de
la fabrication et de la pasteurisation/stérilisation. Avant 2003, la seule transformation du nitrofurazone en
semicarbazide avait été identifiée. ...................................................................................................................... 24
Figure 45 : Mécanisme de contamination lors de stockage de matériau enroulé (setoff en anglais). ................ 29
Figure 51. Interprétation macroscopique de l'équilibre thermodynamique entre P et F pour K<1. ..................... 34
Figure 52. Descriptions des interactions moléculaires entre P (ici un polyéthylène) et i (un antioxydant
phénolique) sur une grille bidimensionnelle périodique. Deux chaînes de polymère sont représentées. ............. 35
Figure 53. Illustrations des minima d'énergie de contact (
A B
+
) et de compaction (
A B
z
+
) pour différents
prototypes de molécules : résidus linéaires (ex. 1décanol,1eicosanol), antioxydant (BHT) et simulants de
l'aliment (éthanol, méthanol). Les billes et les nuages représentent les volumes de van der Waals des atomes et
des molécules respectivement. ............................................................................................................................. 41
Figure 54. Effet de la longueur des segments du polymère utilisé pour échantillonner l'énergie de contact
i+polyéthylène à 298 K. ......................................................................................................................................... 42
Figure 55. Valeurs de
{ }
,
,
i k k P F
=
calculées à 298 K pour des séries homologues de nalcanes, nalcools et BHT.
Les symboles pleins sont calculés à l'aide de l'équation (19) et du Tableau 51 (seule la contribution enthalpique
est prise en compte et l'effet des liaisons hydrogène
h
n'est pas prise en compte). Les symboles vides sont
déduits de l'équation (27) à partir des énergies de contact calculées par simulations « tout atome » avec le
logiciel Blends (Accelrys, SanDiego, USA). ........................................................................................................... 43
Figure 56. Comparaison entre les valeurs de
/
i
F P
K
calculées à partir des résultats de la Figure 55 et de
l'équation (17) et obtenues expérimentalement à 313 K. ..................................................................................... 44
Figure 57. Valeurs expérimentales d'énergie d'activation apparente (
,
,
i P
i F
Ea Ea
Ea
=
-
) de
/
i
F P
K
pour
une série d'alcanes linéaires. Ici, le coefficient de partage augmente avec la température. Données issues de la
base de données européenne hébergée par le SAFE FOOD PACKAGING PORTAL (INRA, 2000). .......................... 44
Figure 61. a) Interprétation 1D de la diffusion moléculaire (2
nde
loi de Fick) à partir des flux microscopiques. b)
Interprétation du flux macroscopique J (1
ère
loi de Fick) à partir de l'échange de molécules à la fréquence entre
deux états 1 et 2 séparés d'une distance l. c) Interprétation de la diffusion mutuelle d'un additif et des
monomères. Les molécules ou monomères sont représentées par des billes qui sautent dans une direction
aléatoire. La direction du saut est donnée par la direction du regard. ................................................................. 46