Comment fonctionnent les tests d'emballage

Sur ces pages, nous parlons souvent de tests effectués sur des produits et des matériaux, conçus pour vérifier leur résistance aux facteurs environnementaux et plus encore.

N'oublions-nous rien ?

Les colis !

Aujourd'hui, chaque produit vendu sur le marché possède son propre emballage distinctif et doit lui aussi subir une série de tests conformes aux normes internationales afin de garantir sa sécurité.

Voyons voir lesquels.

Le problème des tests d'emballage

Les concepteurs d'emballages sont confrontés à deux besoins contradictoires.

Un emballage surdimensionné engendre des coûts excessifs et des difficultés d'élimination, contribuant ainsi à la pollution environnementale. À l'inverse, un emballage trop léger ne protège pas suffisamment le produit et nuit à la réputation de la marque.

En ce sens, les tests d'emballage peuvent être considérés – au-delà des simples tests de sécurité – comme des tests visant à optimiser un aspect fondamental du produit : sa présentation.

L’emballage doit rester fonctionnel, esthétique, éco-responsable et répondre à toutes les normes de sécurité internationales pour la conservation des produits qu’il contient.

des tests
de résistance climatique

Découvrez la nouvelle gamme de chambres climatiques pour les essais en climat contrôlé.
En savoir plus.

Types de tests d'emballage

La plupart des tests d'emballage sont communs à tous, quel que soit le produit, et ne concernent que le cycle de vie de l'emballage : de la production à la logistique, jusqu'à la mise en rayon.

À toutes ces étapes, l'emballage doit démontrer qu'il protège et préserve son contenu.

Parmi les types de tests appliqués aux emballages, on peut distinguer deux catégories : les tests mécaniques et les tests climatiques.

Les essais mécaniques comprennent : l'essai de compression, l'essai de répartition, l'essai de vibration, l'essai de chute, l'essai d'impact incliné et l'essai d'impact horizontal.

Parmi les tests climatiquesque nous réalisons, on trouve les tests environnementaux et les tests de chaîne du froid.

Examinons-les en détail.

Tests climatiques sur les emballages

Les essais environnementaux généraux, également appelés essais de conditionnement environnemental, concernent l'emballage de nombreux types de produits, mais sont particulièrement pertinents pour les médicaments, les boissons et les aliments. Nous en avons parlé ici. 

Les normes internationales qui régissent les tests de conditionnement environnemental des emballages sont l'ISO 2233:2000, l'ASTM D4332et l'ASTM E171.

Le test de la chaîne du froid, en revanche, est plus spécifique. Il a fait les gros titres vers la fin de 2021, lorsqu'on a appris le transport laborieux des premiers vaccins anti-Covid , qui nécessitait précisément le respect de la « chaîne du froid ».

La chaîne du froid désigne le maintien d'un produit à une température précise tout au long de son transport, de son stockage et de sa présentation. Elle concerne principalement les produits alimentaires surgelés et, en particulier, certains produits pharmaceutiques.

Les tests d’emballage de la chaîne du froid l’ISTA 3A.

Vous n'arrivez pas à trouver la salle idéale pour vos répétitions ?

Créez votre environnement directement en ligne, en fonction de vos besoins spécifiques.
En savoir plus.

La chambre climatique FDM pour les tests d'emballage

Tous les tests climatiques sur les emballages dont nous avons parlé nécessitent l'utilisation d'une chambre climatique

Les chambres climatiques FDM sont l'instrument de laboratoire idéal pour réaliser tous les tests climatiques conformément aux normes internationales.

Chaque chambre climatique un système de contrôle de la température et de l'humidité relative , vous permettant de programmer les paramètres nécessaires pour vérifier l'étanchéité des emballages tout au long des phases de leur cycle de vie.

Pour plus d'informations, n'hésitez pas à nous contacter.

Vous avez besoin d'un devis ou vous avez des questions sur le produit ?

Contactez
-nous pour plus d'informations sur ce produit.

Normes de référence

• ISO 2233:2000 — Emballages — Emballages de transport complets et remplis et unités de chargement — Conditionnement pour essais. Atmosphères de conditionnement avant essais.
• ISO 4180:2019 — Emballages – Emballages de transport complets et remplis – Règles générales pour les essais de performance.
• ASTM D4332-14(2021) — Pratique standard pour le conditionnement des conteneurs, emballages ou composants d'emballage en vue d'essais.
• ISTA 3A:2018 — Produits emballés pour l'expédition par système de livraison de colis de 70 kg (150 lb) ou moins, protocole de test pour le commerce électronique/courrier.
• ISTA 2A — Test de performance de simulation partielle, test de base pour les expéditions palettisées.
• ASTM D4169-22 — Pratique standard pour les essais de performance des conteneurs et systèmes d'expédition.
• IEC 60068-2-30 — Chaleur humide, essai cyclique Db, rappelé pour les emballages électroniques.

Sources faisant autorité

• ISTA – Association internationale pour le transport sûr. Organisme de référence mondial pour les essais de transport avec les protocoles 1 à 7 (simulation en laboratoire, partiel, intégrité, colis, température).
• ISO/TC 122 – Emballage. Comité technique ISO responsable des normes relatives aux essais d'emballage et de transport.
• Comité ASTM D10 – Emballage. Comité américain à l'origine des séries D4169, D4332 et D642 sur les essais d'emballage.
• IoPP – Institut des professionnels de l'emballage. Association de référence pour les ingénieurs et les professionnels de l'emballage.

Questions fréquentes concernant les tests d'emballage

Quelles atmosphères de conditionnement la norme ISO 2233 prescrit-elle ?

La norme ISO 2233 définit six atmosphères standard pour le préconditionnement des emballages avant les essais mécaniques et climatiques. Les plus couramment utilisées sont : 23 °C/50 % RH (atmosphère standard pour les essais généraux, référence Europe/Amérique du Nord), 20 °C/65 % RH (conditions tempérées humides, référence Europe centrale), 27 °C/65 % RH (climat tropical, équivalent aux environnements asiatiques), 40 °C/90 % RH (climat tropical extrême), -18 °C (chaîne du froid) et 55 °C (transport en conteneur exposé au soleil). La durée de conditionnement dépend du matériau d’emballage : carton ondulé : 72 heures minimum ; carton pliant : 48 heures ; plastiques : 40 heures ; matériaux composites/barrière : jusqu’à 2 semaines. La vitesse de l’air doit être de 0,5 à 1 m/s. Les échantillons doivent être disposés avec un espacement minimal de 50 mm pour assurer l’échange thermique. Les essais de post-conditionnement doivent commencer 5 à 15 minutes après l’extraction afin d’éviter toute dérive.

Quelle est la différence entre ISTA 3A et ASTM D4169 ?

ISTA 3A protocole de simulation général conçu spécifiquement pour les colis individuels jusqu'à 70 kg expédiés par coursier. Il comprend : le conditionnement atmosphérique (12 à 72 h), des vibrations aléatoires (3 axes, 30 min chacun, profil du colis), des chocs de chute (rotationnels et horizontaux, de 46 à 91 cm de hauteur selon le poids) et un impact concentré. Il s'agit d'un test de réussite/échec orienté vers le commerce électronique. La norme ASTM D4169 est plus flexible : elle propose 18 programmes (DC1 à DC18) avec 11 séquences de risques (manutention, empilage de véhicules, vibrations, transport de lots partiels, transport maritime, humidité, transport ferroviaire, basse pression pour le transport aérien, impact concentré). L'utilisateur peut choisir le niveau d'assurance I (risque élevé), II (risque moyen, par défaut) ou III (risque faible) en fonction de la gravité. Le programme D4169 DC13 couvre la livraison de colis de manière similaire à ISTA 3A. Pour les expéditions aériennes internationales, des tests de basse pression sont également requis (ASTM D6653, 0,57 atm = 4 572 m d'altitude cabine). La norme ISO 4180 constitue le cadre européen équivalent. Le choix dépend du marché (États-Unis, UE ou Asie) et du client (Amazon exige ISTA 6-Amazon, FedEx exige ISTA 3A).

Comment le test climatique est-il intégré au test de transport ?

Les protocoles ISTA 7 et ASTM D4169 DC18 spécifient des tests combinés de température, d'humidité et de vibrations afin de simuler les conditions réelles de transport. Le protocole ISTA 7D simule les températures de transport en conteneur : -29 °C / +60 °C / +40 °C / 95 % RH sur 7 jours. Le protocole ISTA 7E, destiné aux produits pharmaceutiques thermosensibles, utilise des profils thermiques avec la température cinétique moyenne comme paramètre d'acceptation. Pour les applications de la chaîne du froid, l'enceinte climatique contient l'emballage et est équipée d'un enregistreur de données interne (par exemple, iButton, Tinytag) qui enregistre la température toutes les 60 secondes. Le test est réussi si : la température du produit reste dans la plage spécifiée (2 à 8 °C pour les produits pharmaceutiques réfrigérés, -20 °C pour les produits congelés), il n'y a pas de condensation interne et aucun dommage physique n'est constaté après la séquence vibration + chute post-climatisation. Les chambres climatiques pour les tests d'emballage ont des volumes de 1000 à 5000 L, une plage de -40/+80 °C, une uniformité de ± 2 °C, un passage pour les câbles de surveillance, des portes extra-larges pour la manutention des palettes avec des transpalettes.

Quelle chambre climatique est la plus adaptée aux tests d'emballage des produits pharmaceutiques sous chaîne du froid ?

L'enceinte doit garantir une plage de températures de -30 à +60 °C avec une uniformité de ± 1 °C sur la totalité du volume utile, une stabilité temporelle de ± 0,5 °C et une vitesse de montée en température de 1 à 2 °C/min pour simuler des transitions climatiques progressives. L'humidité doit être contrôlée entre 10 et 95 % RH sur une plage de températures de +5 à +60 °C. Pour (Bonnes Pratiques de Distribution) , une traçabilité conforme à la norme 21 CFR Part 11, des signatures électroniques, une sauvegarde serveur et des capteurs Pt100 classe A étalonnés ACCREDIA (incertitude ≤ 0,3 °C) sont indispensables. Une cartographie de 9 à 25 points selon la norme IEC 60068-3-6 est requise pour les volumes supérieurs à 2 m³. Un système d'alimentation de secours avec batterie de secours d'une autonomie ≥ 30 min est nécessaire. Des alarmes par SMS/courriel sont envoyées en cas de dépassement des limites de température. Un système d'humidification à vapeur ultrafiltrée (conductivité < 5 µS/cm) est également requis. Les portes sont équipées de rideaux d'air pour minimiser les entrées d'air pendant le chargement. Les chambres froides FDM de 5 000 à 30 000 litres peuvent accueillir des palettes EUR complètes et sont dotées d'une instrumentation multicanaux permettant la validation complète du profil thermique de l'emballage conformément aux normes ISTA 7D/E et à l'annexe 9 du rapport technique 961 de l'OMS.