Machine de remplissage de gel hydroalcoolique : l’essentiel en 30 secondes
Résumé technique
Le remplissage de gel hydroalcoolique (GHA) présente des contraintes spécifiques liées à la présence d’alcool. Les alcools sont inflammables, très volatils et leurs vapeurs peuvent former des mélanges explosifs avec l’air.
Le choix d’une machine de remplissage de gel hydroalcoolique ne dépend donc pas uniquement de la cadence ou de la précision. Il faut également intégrer les exigences de sécurité : zonage ATEX, aspiration des vapeurs au bec de remplissage, barrières Zener, continuité électrique entre parties métalliques et choix des matériaux en contact (métaux et joints).
Selon les cadences recherchées, plusieurs technologies sont envisageables : dosage pondéral, remplissage par le vide ou dosage à piston, le piston mécanique étant souvent privilégié lorsqu’une meilleure précision est recherchée.
Pourquoi le remplissage de gel hydroalcoolique présente-t-il des contraintes spécifiques ?
Le gel hydroalcoolique est un produit liquide particulier à conditionner. En effet, Les alcools sont inflammables ou facilement inflammables. Parmi les plus utilisés, le point d’éclair peut aller jusqu’à 40°C (et parfois 12°C). Les vapeurs d’alcool peuvent former des mélanges explosifs avec l’air.
De plus, autre contrainte importante : les alcools sont très volatils. Ils se diffusent facilement dans le milieu ambiant, ce qui impose des précautions spécifiques dès la conception de la ligne de remplissage de gel hydroalcoolique. Les alcools sont également des liquides déshydratants. Ainsi, cette caractéristique influence directement le choix des matériaux en contact, notamment les métaux et les joints utilisés sur la machine de remplissage.
En conséquence, l’INRS met à disposition une documentation dédiée aux risques liés aux alcools, utile pour comprendre les contraintes de sécurité applicables.
Le gel hydroalcoolique, un marché variable mais stratégique
Les besoins en gel hydroalcoolique peuvent évoluer rapidement selon les contextes sanitaires. La pandémie de coronavirus (COVID-19) a montré la nécessité pour certains industriels d’adapter rapidement leurs capacités de remplissage de gel hydroalcoolique. Plus largement, des risques infectieux surveillés régulièrement, comme Ebola ou certains hantavirus, rappellent l’importance des solutions désinfectantes dans certains protocoles sanitaires.
Ainsi, cette variabilité peut nécessiter une montée rapide en cadence ou l’ajout de lignes de remplissage adaptées.
Quelles contraintes faut-il demander à son constructeur de machine ?
Le remplissage de gel hydroalcoolique impose des exigences techniques précises. Plusieurs éléments doivent être validés avec votre constructeur.
Définir un zonage ATEX
Le remplissage d’alcool nécessite une définition d’un zonage ATEX afin d’identifier les zones présentant un risque lié aux vapeurs alcooliques. Cette étape conditionne la conception globale de la machine de remplissage de gel hydroalcoolique.
Prévoir une aspiration des vapeurs
Les vapeurs doivent être captées directement au niveau du remplissage. Il est donc recommandé de mettre en œuvre une buse d’aspiration des vapeurs au bec de remplissage en tôle d’acier inoxydable, afin de limiter leur diffusion dans le milieu ambiant.
Sécuriser les composants proches
Les composants situés à proximité du produit doivent être adaptés. Certains équipements, comme les pesons, doivent être équipés de barrières Zener.
Garantir la continuité électrique
Les parties métalliques de la ligne doivent être reliées entre elles. Il est important de demander une fiche de câblage des masses entre parties métalliques afin de sécuriser l’installation.
Choisir les bons matériaux
Les centreurs de goulot et supports doivent être réalisés en métal. Globalement, le choix des matériaux en contact avec le produit (métaux et joints) doit être compatible avec les propriétés des gels et solutions hydroalcooliques.
Quelles contraintes influencent réellement le remplissage de gel hydroalcoolique ?
| Contrainte produit | Impact sur le remplissage | Élément technique à prévoir |
|---|---|---|
| Inflammabilité | Risque incendie | Zonage ATEX |
| Vapeurs explosives | Risque atmosphère explosive | Aspiration au bec de remplissage |
| Volatilité | Diffusion rapide dans l’environnement | Buse d’aspiration inox |
| Liquide déshydratant | Compatibilité produit/machine | Choix des métaux et joints |
| Besoin de précision | Écart de dosage | Piston mécanique |
Quelle machine de remplissage choisir selon sa cadence ?
Le choix d’une machine de remplissage de gel hydroalcoolique dépend principalement du nombre d’unités à produire chaque jour.
Plus de 14 000 unités / jour
Une ligne de remplissage haute cadence, type 671P, devient adaptée.
Entre 4 000 et 14 000 unités / jour
Une ligne moyenne cadence, par exemple un monobloc ST69 remplissage-bouchage avec étiqueteuse, peut répondre au besoin.
Entre 3 000 et 6 000 unités / jour
En pratique, deux solutions sont envisageables :
- une ligne moyenne cadence
- deux lignes semi-automatiques
Moins de 3 000 unités / jour
Une ligne semi-automatique, type ST2000 GHA, est adaptée.
Quels paramètres influencent réellement la cadence ?
La cadence d’une machine de remplissage de gel hydroalcoolique est étroitement liée à :
- la viscosité du gel hydroalcoolique ou des solutions hydroalcooliques
- le diamètre intérieur des goulots des emballages
En bref, selon la fluidité du produit et les dimensions des contenants, les performances réelles peuvent varier significativement.
Quelle technologie choisir pour sa machine de remplissage de gel hydroalcoolique ?
Selon les cadences recherchées, les précisions attendues, les dimensions des emballages, les caractéristiques des gels hydroalcooliques et les volumes à conditionner, plusieurs technologies existent.
Dosage pondéral
Tout d’abord, le dosage pondéral permet un contrôle du poids rempli et peut être pertinent lorsque la précision est un enjeu fort.
Remplissage par le vide
Ensuite, le remplissage par le vide est envisagé selon les caractéristiques du produit et du contenant.
Dosage à piston
Pour finir, le dosage à piston est une dernière solution.
Lorsqu’une meilleure précision est recherchée notamment, choisissez un piston mécanique.
Pourquoi les essais restent-ils indispensables ?
Pour sécuriser un projet de remplissage de gel hydroalcoolique, l’approche la plus fiable reste la validation en conditions réelles : demander à participer à des tests de production.
En effet, ils permettent de vérifier :
- la précision de remplissage
- la cadence atteignable
- le comportement réel du gel hydroalcoolique
- les formats de goulots et emballages
- l’efficacité du système d’aspiration des vapeurs
Conclusion
En un mot, le remplissage de gel hydroalcoolique présente des contraintes spécifiques liées à la présence d’alcool : inflammabilité, volatilité, atmosphère explosive et sécurité machine.
Le choix d’une machine de remplissage de gel hydroalcoolique doit intégrer à la fois les objectifs de cadence, la précision attendue sans compter sur les exigences de sécurité comme le zonage ATEX, les barrières Zener, les systèmes d’aspiration des vapeurs et la compatibilité des matériaux en contact.
Enfin, la viscosité du produit et le diamètre des goulots influencent directement les performances réelles de la ligne.
Dans tous les cas, les essais restent une étape clé pour sécuriser le projet.
Pendant les dernières années, MOM Packaging a fourni des machines de remplissage de gel hydroalcoolique.
MOM Packaging conçoit des machines de dosage et de remplissage depuis 1927, avec une expertise historique dans le traitement des liquides et des produits fluides à visqueux.
Louis Derangère
CEO de MOM Packaging — Ingénieur en automatisation industrielle et expert du dosage de précision.