Comment parvenir à un développement industriel durable et réduire la pollution des emballages pour l’environnement ? La mise en place d'un système de recyclage des boîtes à lunch en plastique est confrontée à un défi de taille, et les biomatériaux biodégradables sont devenus un sujet brûlant de préoccupation sur le marché.
Le PLA (acide polylactique) est un matériau de protection de l'environnement entièrement biodégradable, fabriqué à partir de ressources végétales renouvelables, d'amidon extrait, fermenté par des micro-organismes pour produire de l'acide lactique, puis synthétisé en propylène glycol, et enfin polymérisé pour obtenir une résine PLA, qui est verte, complètement dégradable et présente des caractéristiques élevées de sécurité au contact des aliments. Elle se développe actuellement dans les domaines de l'emballage alimentaire, du textile et de l'habillement, des produits d'hygiène, de la protection de l'environnement agricole et forestier, de l'impression 3D, des traitements médicaux et de la construction automobile.
Comparé à d'autres bioplastiques dégradables courants tels que le PBAT, le PHA, le PCL et le PBS, le PLA est le premier à entrer dans le domaine de l'emballage alimentaire (vaisselle jetable et emballages alimentaires à courte durée de conservation) et à former la chaîne industrielle de base, qui est également le domaine le plus largement utilisé pour le PLA dans les années à venir. Le PLA présente des avantages en termes de base de recherche, de capacité de la chaîne industrielle, d’application sur le marché, de performances principales, de coût de production et de processus de traitement. Après moulage par injection et thermoformage, il peut être transformé en vaisselle, gobelets à dents, cuillères à soupe, baguettes, assiettes, boîtes à lunch jetables, emballages alimentaires, pailles extrudées, etc.
Mousse PLA modifiée
La mousse PLA est un matériau de moulage important pour le PLA. Bien que les deux soient biodégradables par rapport aux polymères à base de pétrole, le PLA est moins stable thermiquement et plus cassant. Pour fabriquer de la mousse PLA, le meilleur moyen est d'utiliser d'autres monomères pour la copolymérisation et le moussage lors de la production de PLA, ce qui permet de conserver au maximum les caractéristiques propres du PLA et également d'améliorer la résistance aux chocs et la ténacité de la mousse PLA.
Dans le processus de moussage par extrusion, les mousses PLA ont une faible cristallinité et une mauvaise résistance à la chaleur. Il est nécessaire d'augmenter la résistance à la fusion et l'expansion, la ramification et la réticulation de la chaîne peuvent être utilisées. Le moussage en autoclave facilite la cristallisation du PLA. Pendant le processus de moussage, le CO2 à haute pression a un fort effet plastifiant, ce qui peut augmenter considérablement le taux de cristallisation du PLA, puis augmenter sa cristallinité.
Le taux de mousse du PLA modifié peut atteindre jusqu'à 25 à 30 fois et le poids du PLA peut être réduit de 20 à 60 % par rapport à la même taille de produits blister ordinaires en PLA. La résistance à la température peut atteindre jusqu'à 130 ℃. -20℃ réfrigéré avec une excellente résistance à la compression. On peut dire que le chauffage par micro-ondes ou la réfrigération fraîche peuvent être facilement gérés. Et comparé aux produits en pâte à papier, le matériau en mousse PLA modifié est imperméable, résistant à l'huile, a une meilleure isolation thermique et ne contient aucun résidu de métaux lourds.
Les produits de vaisselle en mousse PLA modifiée ont été initialement utilisés dans les emballages alimentaires, tels que les boîtes d'emballage de fruits, les assiettes à salade, les assiettes de fruits, les plateaux à œufs, les couvercles de tasses, les boîtes à lunch et les doublures d'emballage à coussins.
À ce stade, en raison du coût et de certaines limitations de performances, le PLA et ses matériaux moussants n'ont pas été pleinement utilisés dans l'industrie de l'emballage à grande échelle, principalement dans le domaine des sacs en plastique jetables, de la vaisselle, des matériaux de rembourrage et d'autres utilisations à court terme, et il reste encore un énorme espace de recherche dans le futur sur la ténacité, la résistance à la chaleur, la transparence, les propriétés barrières et même la conductivité électrique du PLA.
Optimiser le processus de production de mousse PLA, réduire le coût des matériaux et le promouvoir progressivement dans l'ensemble de la société est un travail important pour les entreprises PLA.
