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Mandrins plastiques pour film d’emballage
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La filière du film et la place du mandrin
Un film d’emballage passe en général par plusieurs mains : celui qui l’extrude (cast ou soufflé), celui qui l’imprime, celui qui le contrecolle ou le refend en bobines plus étroites, celui qui l’utilise sur sa machine de conditionnement. À chaque étape, il y a une bobine et donc un mandrin. Les mandrins des bobines mères (6" ou 3", larges) restent souvent dans la relation entre fabricant et transformateur : c’est là que le retour fonctionne le mieux. Les bobines finies pour l’utilisateur (3", étroites) voyagent plus loin et reviennent moins.
Pression et temps : l’ennemi, c’est la rétraction
Les films élastiques, comme l’étirable en LLDPE, s’enroulent sous tension et continuent à se rétracter après l’enroulement. La pression sur le mandrin augmente dans les heures et les jours qui suivent. En pratique, avec le film cast, l’affaissement du mandrin survient en général dans les 72 heures, avec le film soufflé entre 7 et 14 jours. Pour un mandrin plastique, cela s’ajoute au fluage : une paroi à la limite peut passer la réception et se refermer après deux semaines d’entrepôt.
La bonne vérification est donc un essai en stockage, avec mesure du diamètre intérieur à 1, 7 et 14 jours, de préférence à la saison chaude. Résistance et fluage.
Le calcul est ci-dessous. Pour la version complète, avec les formules expliquées, ouvrez l’estimation de la paroi minimale avec fluage.
Paroi minimale d’un mandrin plastiqueLe plastique ne casse pas : il cède lentement, avec la chaleur et le temps. Donnez-moi le film, la bobine et la température, et j’estime la paroi minimale avec la bonne marge.
| Paroi par matériau | mm |
|---|
Le rapport complet est prêt. Où vous l’envoyer ?
Je vous affiche ici tout de suite la paroi pour les 8 matériaux, la pression et le mode de ruine, et je vous en envoie une copie par e-mail. Un seul envoi, aucune inscription automatique.
Estimation du ROLL Lab, pas un certificat d’essai. Préparer la demande au fabricant →
Mandrins consignés entre fabricant et transformateur
La boucle classique : le fabricant de film expédie les bobines mères sur mandrins plastiques, le transformateur les déroule et renvoie les mandrins vides, le fabricant les contrôle et les réutilise. Elle fonctionne quand :
- les volumes sont réguliers et les clients peu nombreux et proches ;
- le transport retour utilise des trajets déjà prévus ;
- le transformateur a un emplacement pour les mandrins, loin des déchets ;
- le fabricant contrôle le diamètre intérieur, l’ovalisation et les extrémités, et rebute sans hésiter.
Le cas publié le mieux documenté que nous ayons trouvé concerne justement ce schéma, au Royaume-Uni : jusqu’à 50 réemplois en essai, avec des mandrins qui coûtaient environ 4 fois le carton et plus de 100 tonnes de carton évitées par an. Réemploi et boucles de retour.
Utilisez le calculateur ci-dessous ou ouvrez le calculateur du seuil de rentabilité du réemploi en pleine page, avec méthode et sources.
Le réemploi est-il rentable ?Le réemploi reste une promesse tant qu’on n’a pas fait les comptes. Donnez-moi les prix, les retours et le coût du voyage : je vous dis au bout de combien de tours le plastique est à l’équilibre.
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Films alimentaires et ateliers propres
Pour le film alimentaire, le plastique supprime les fibres de papier que le carton lâche à la coupe et sur l’arbre. Le PP vierge est le polymère le plus utilisé, avec déclaration de conformité quand le contact avec la denrée est prévisible. Dans la plupart des cas, le mandrin ne touche que les premières spires de film, qui finissent dans les chutes de fin de bobine. Hygiène et contact alimentaire.
Dimensions, arbres et vitesse sur les lignes de film
Sur les lignes d’extrusion et de refente du film, les mandrins travaillent sur des arbres expansibles ou, sur les rebobineuses, sur des arbres à friction portant de nombreux mandrins juxtaposés. Trois détails font la différence :
- Diamètre intérieur constant : avec dix ou vingt mandrins sur le même arbre à friction, un mandrin plus étroit ou plus large modifie le couple, donc la tension de cette bobine.
- Longueurs précises : les tolérances s’additionnent ; une erreur d’un demi-millimètre par mandrin devient un centimètre sur l’arbre.
- Concentricité : à grande vitesse, un mandrin excentré crée des vibrations et des bobines aux chants irréguliers.
Extrudés et coupés avec précision, les mandrins plastiques répondent bien à ces exigences, à condition que la tolérance figure dans le cahier des charges et soit contrôlée avec des instruments adaptés. Dimensions et tolérances.
Un cahier des charges type
| Rubrique | Exemple |
|---|---|
| Matière enroulée | film cast LLDPE 17–23 µm, bobine mère Ø 600 mm |
| Diamètre intérieur | 152,4 mm, tolérance +0,5/0 |
| Paroi | calculée sur la pression estimée, avec marge pour le fluage et 40 °C |
| Polymère | PVC vierge ou PP chargé ; PP vierge pour les ateliers alimentaires |
| Intérieur | lisse ou strié fin, selon l’arbre |
| Extrémités | ébavurées |
| Cycle de vie | consigné, avec contrôle au retour et décompte des cycles |
Exemple illustratif du ROLL Lab, pas une recommandation pour un cas précis.
PPWR : ce qui change pour les fabricants de film
Au sens du PPWR, les mandrins de film sont des emballages, et en France ils entrent dans le champ de la filière REP des emballages professionnels, dont les obligations commencent le 1er janvier 2027. Le film étirable de palettisation, qui arrive chez l’utilisateur final, en est l’exemple type. À partir de 2030, les mandrins plastiques devront contenir 35 % de plastique recyclé post-consommation (10 % si le mandrin était un emballage sensible au contact, comme pour certains films alimentaires). Ironie de la filière : le film post-consommation collecté et recyclé peut justement devenir la matière première de mandrins conformes, si la qualité le permet. PPWR et mandrins plastiques.
Questions fréquentes
Quel mandrin plastique pour les bobines de film ?
Pour les mandrins consignés entre fabricant et transformateur, le PVC rigide domine ; dans les ateliers alimentaires, le PP vierge. Les diamètres les plus courants sont 3" et 6". La paroi se calcule sur la pression du film, avec une marge pour le fluage et la température.
Pourquoi les mandrins de film étirable cèdent-ils au bout de quelques jours ?
Parce que le film continue de se rétracter après l’enroulement et que la pression sur le mandrin augmente. En pratique, l’affaissement survient en général dans les 72 heures avec le cast et entre 7 et 14 jours avec le soufflé.
Une boucle de mandrins consignés avec les transformateurs est-elle rentable ?
Oui, si les volumes et les clients sont stables, si le retour utilise des trajets déjà prévus et si la grande majorité des mandrins reviennent. Avec un mandrin à 3,5 fois le carton, il faut un retour d’au moins 76 % environ (analyse ROLL Lab).
Quels diamètres pour les mandrins de film ?
Surtout 3" (76 mm) pour les bobines finies et 6" (152 mm) pour les bobines mères. Le diamètre intérieur se choisit avec l’arbre de la machine, et la tolérance s’écrit dans le cahier des charges.
Pour aller plus loin
Résistance
Résistance radiale des mandrins plastiques : pression de la bobine, Lamé, flambement, fluage, température, essai ISO 9969 et différences avec le carton.
Réemploi
Réemploi des mandrins plastiques : combien de cycles, organiser le retour, contrôles, lavage, traçabilité, coût par usage et règles PPWR sur le réemploi.
Mandrins en PVC
Mandrins en PVC rigide, vierge ou recyclé : rigidité, poids, température, réemploi, coupe, contact alimentaire, recyclage séparé et PPWR. Données et sources.
Mandrins en PP
Mandrins en polypropylène pur et chargé carbonate de calcium : légèreté, température, fluage, froid, UV, contact alimentaire, coupe au tour et recyclage.
Applications
Où utilise-t-on les mandrins plastiques : film d’emballage, film agricole, géosynthétiques, textile et non-tissé, rubans et étiquettes. Besoins et choix.
Sources
- NS Packaging, réemploi de mandrins plastiques jusqu’à 50 fois en essai (2009)
- Ministère de la Transition écologique, Emballages professionnels (filière REP, obligations à partir du 1er janvier 2027)
- Règlement (UE) 2025/40 (PPWR), art. 7, EUR-Lex
- Analyse ROLL Lab
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