Contribution to the study of the mechanisms governing the macroscopic behaviour of stretch polymer films for industrial use

Les films étirables sont utilisés depuis plusieurs décennies pour limiter le gaspillage alimentaire. Lors de leur utilisation sur des machines d'emballage industrielles, ces films sont soumis à de fortes contraintes mécaniques. Ils doivent également présenter de bonnes propriétés optiques et d'adhésion. Aujourd'hui, les évolutions dans le domaine de l'emballage sont très rapides. Il faut pouvoir s'adapter aux changements en termes d'approvisionnement en matières premières, mais aussi de gestion de la fin de vie. L'objectif de ce travail est de comprendre les propriétés requises pour les films en fonction de leur application et de leur fin de vie afin d'orienter le choix des matériaux et des paramètres de production pour obtenir des films répondant aux attentes des consommateurs. Il a été démontré que la topologie des macromolécules a un impact non-négligeable sur le comportement mécanique des films. Il est nécessaire de prendre en compte toutes les contraintes topologiques : enchevêtrements, cristaux, mais aussi liaisons intermoléculaires telles que les interactions polaires formées par les EVA. L'apparition d'un blanchiment est observée à partir d'un certain niveau d'allongement lorsque la cavitation est favorisée. La non-homogénéité des champs de déformation des films présentant un blanchiment a été confirmée, cependant, il n'a pas été possible d'observer directement la formation de porosités au sein des échantillons. Enfin, l'influence de différents facteurs tels que la dissipation d'énergie, l'inter-diffusion et la polarité sur les capacités d'adhésion des films a été étudiée afin de cibler les améliorations possibles pour chacune des formulations existantes.Stretch films have been used for several decades to limit food waste. During their use on industrial packaging machines, these films are subjected to high mechanical stress. They must also have good optical and adhesion properties. Nowadays, developments in the field of packaging are very fast. It must be possible to adapt quickly to changes in terms of raw materials sourcing, but also end-of-life management. The aim of this work is to understand the properties required for the films depending on their application and end-of-life in order to guide the choice of materials and processing parameters to produce films that meet consumer expectations. It has been shown that the topology of the macromolecules has a non-negligible impact on the mechanical behaviour of the films. It is necessary to take into account all the topological constraints: entanglements, crystals but also intermolecular bonds such as polar interactions formed by EVAs. It appears that whitening of the film occurs at a certain elongation level when cavitation is favoured. The non-homogeneity of the deformation fields of the whitening films was confirmed, however it was not possible to directly observe the formation of porosities within the samples. Finally, the influence of different factors such as energy dissipation, interdiffusion and polarity on the adhesion capabilities of the films was studied in order to target possible improvements for each of the existing formulations