PLA (Acide Polylactique) : plastique biodégradable, compostable et rentable durable

L'acide polylactique (PLA) est un monomère thermoplastique fabriqué à partir de sources organiques renouvelables comme l'amidon de maïs ou la canne à sucre.

Plus important encore, sa production reste différente de la plupart des plastiques produits à partir de combustibles fossiles par distillation et polymérisation.

Notamment, malgré la différence de matière première, vous pouvez produire du PLA en utilisant le même équipement que les plastiques à base de combustibles fossiles. Ce qui signifie que le processus de fabrication du PLA reste rentable.

De plus, le PLA est considéré comme le deuxième bioplastique le plus produit après l'amidon thermoplastique. Il bénéficie de propriétés mécaniques similaires au polypropylène (PP), au polyéthylène (PE) ou au polystyrène (PS).

Alors, le PLA est-il biodégradable ?

Le PLA reste un bioplastique dérivé de matériau renouvelable, et en tant que tel, il devrait être biodégradable. Cependant, sa biodégradabilité reste un sujet hotly contesté parmi les professionnels et amateurs d'impression 3D.

Les professionnels de l'impression 3D croient que le PLA est dégradable mais pas biodégradable. Les conditions requises pour que le PLA se biodégrade efficacement ne se trouvent pas dans l'environnement naturel.

Le PLA est-il respectueux de l'environnement ?

Production d'acide polylactique

La production d'acide polylactique (PLA) utilise 65 % moins d'énergie que la production de polymères à base de pétrole. De plus, elle produit moins de gaz à effet de serre et ne contient aucune toxine ; en tant que tel, le PLA reste l'un des matériaux plastiques les plus respectueux de l'environnement.

Les plastiques ou polymères conservent une réputation de ne pas être respectueux de l'environnement. Cette réputation persiste car les polymères/plastiques prennent de nombreuses années, voire des siècles, pour se décomposer.

Temps de décomposition selon les types de PLA

Cependant, les sacs plastiques et matériaux faits de PLA mettent cinq ans pour se décomposer. De plus, les bouteilles et contenants alimentaires en PLA mettent plus de temps à se décomposer car ils sont fabriqués à partir de matériaux plus épais.

Plus significativement, le PLA restera respectueux de l'environnement si vous apprenez à suivre ses scénarios corrects de fin de vie. Cette option de fin de vie inclut :

• Recyclage
• Compostage
• Incinération
• Mise en décharge

Combien de temps le PLA met-il à se biodégrader en décharge ?

De nombreux fabricants de l'industrie alimentaire passent leurs emballages alimentaires au plastique à base de maïs fabriqué à partir de plastique PLA. Le PLA est un polyester thermoplastique dégradable fabriqué à partir de ressources végétales renouvelables telles que l'amidon de plantes fermenté.

Temps de biodégradation du PLA

Les recherches montrent que le PLA se décompose en eau et dioxyde de carbone en 47 à 90 jours. Ainsi, il se décompose quatre fois plus vite qu'un sac à base de PET flottant dans un océan.

La décomposition du PLA a besoin de certaines conditions pour être réunies. Le PLA se décompose efficacement dans les usines de compostage industriel à haute température.

L'usine de compostage industriel chauffe le PLA à des températures supérieures à 50 °C et fournit un régime constant de microbes digestifs.

Le PLA est-il mauvais pour l'environnement ?

Cependant, si vous mettez votre produit en plastique PLA dans une décharge, le scénario change complètement. Les décharges sont connues pour avoir peu ou pas de lumière ni d'oxygène. Une condition qui n'est pas bonne pour la dégradation de l'acide polylactique.

Un gobelet en plastique ou une boîte à salade faite de ressources renouvelables telles que le filament PLA (disponible sur Amazon) pourrait mettre entre 100 et 1000 ans pour se décomposer.

Ce n'est peut-être pas ce que vous pensiez quand vous avez vu le mot « biodégradable » sur votre emballage alimentaire en plastique PLA. C'est la raison principale pour laquelle beaucoup de gens contestent la biodégradabilité du PLA, surtout en décharge.

Alors la prochaine fois que vous achetez de la nourriture et des boissons dans un emballage PLA en pensant que vous êtes une personne responsable, gardez à l'esprit que ce n'est peut-être pas le cas. Le conteneur en plastique PLA doit aller dans une usine de compostage industriel et non dans les décharges.

La plupart des pays manquent d'infrastructures pour gérer le PLA correctement. Ainsi, la plupart du PLA ne trouve pas son chemin vers le composteur industriel mais va directement dans les décharges, où il met entre 100 et 1000 ans pour se décomposer.

Qu'est-ce qui rend le PLA biodégradable ?

Matériau biodégradable

Le filament PLA reste l'un des filaments plastiques les plus utilisés dans l'industrie de l'impression 3D.

D'autres plastiques faits de combustibles fossiles peuvent avoir une résistance à la traction plus élevée que le PLA, mais le PLA conserve les avantages d'être facile à utiliser, et vous connaîtrez un gauchissement minimal avec lui.

Le PLA est un bioplastique, ce qui signifie qu'il est composé de matériaux renouvelables, qui théoriquement devraient être biodégradables.

Le PLA reste un filament plastique unique car il comprend des unités d'acide lactique. Les unités d'acide lactique sont de petits acides organiques similaires à ceux trouvés dans les aliments les plus facilement disponibles.

Plus important encore, tout aliment qui contient du glucose en molécules d'acide lactique.

De plus, vous devez noter que l'acide lactique reste la base du matériau PLA, et il explique les faibles propriétés thermiques du PLA, telles que sa température de fusion et ses poids moléculaires.

Additifs

Le matériau PLA contient d'autres composants chimiques qu'il acquiert pendant sa fabrication. Vous pouvez vous référer à ce matériau comme additifs.

Les additifs diluent la pureté du PLA, mais en retour, rendent le matériau plus pratique pour l'impression 3D.

La présence des additifs dans le PLA le rend difficile à décomposer et donc non biodégradable dans les environnements normaux.

Extraction et création du matériau PLA

L'une des plantes les plus courantes produisant de l'acide lactique pour le filament PLA reste le maïs. L'amidon de maïs contient suffisamment de glucose qui permet l'extraction de l'acide lactique requis pour fabriquer le PLA.

Le processus connu sous le nom de mouture humide permet l'extraction d'amidon des organismes. L'amidon est combiné avec des produits chimiques dans le processus de mouture humide puis chauffé pour isoler le sucre. Ensuite, le sucre est fermenté pour produire des monomères d'acide lactique.

Finalement, l'acide lactique est utilisé pour fabriquer le PLA par condensation ou polymérisation.

Par conséquent, le matériau et le processus utilisés pour produire le PLA déterminent sa biodégradabilité dans une large mesure.

L'emballage PLA est-il compostable ?

Qu'est-ce qu'un matériau compostable ?

Un matériau compostable se dégrade à la suite de processus biologiques naturels mais produit également du dioxyde de carbone, de l'eau, des composés inorganiques et de la biomasse. De plus, il ne laisse aucun résidu visible ou toxique dans le processus.

Le PLA et non les autres plastiques sont compostables et biodégradables mais seulement dans des types d'environnements très spécifiques. Ces environnements ont besoin de niveaux très spécifiques d'oxygène et de température bien au-dessus de 140 °F (60 °C).

Vous pouvez découvrir ces conditions dans des environnements contrôlés comme les usines de compostage industriel.

La raison principale pour laquelle le PLA n'est pas compostable dans les environnements standards est qu'il est fragile. Le PLA reste moins durable, cristallin et résistant à la chaleur que les plastiques à base de pétrole.

Pour renforcer ses propriétés mécaniques, vous devez mélanger le PLA avec des polymères à base de fossiles. Cela signifie que si le PLA en lui-même est compostable, les additifs chimiques avec lesquels il est mélangé peuvent minimiser significativement ses propriétés de compostage.

Qu'est-ce qui est mieux pour le PLA : compostage ou recyclage ?

Déchets PLA

Le plastique jeté après un usage unique a contribué immensément au problème de la pollution environnementale mondiale. Pour cette raison, les gouvernements du monde entier poussent à l'utilisation de plastique biodégradable à la place.

Le domaine principal de préoccupation reste l'emballage alimentaire, où des efforts significatifs sont dirigés. La plupart des gouvernements poussent pour que le PLA serve d'alternative de plastique biosourcé.

Le but est de remplacer l'utilisation de plastique artificiel à base de pétrole par du PLA dérivé de ressources renouvelables. En raison du matériau utilisé dans sa fabrication, le PLA bénéficie de propriétés compostables et biodégradables sous certaines conditions spécifiques.

Compostage du PLA

Le matériau PLA ne peut être considéré comme composté que si vous remplissez les trois conditions suivantes :

• Le matériau doit se décomposer en dioxyde de carbone, déchets et biomasse
• Le PLA doit se désintégrer complètement
• Aucun résidu toxique ne doit rester, et le compost doit soutenir la croissance des plantes

Le PLA met entre 1 et 6 mois pour compléter le processus de compostage dans un environnement de compostage industriel pleinement. Cependant, le compostage dépend du type de matériau et de la température.

Notamment, le taux de compostage du PLA dans les usines de compostage industriel reste significativement plus élevé que le compostage du PLA à la maison. Dans un environnement industriel, le compostage de boîtes, contenants ou gobelets en PLA jetés prend 1 à 3 mois.

En revanche, le compostage des mêmes à la maison vous prendra jusqu'à six mois pour compléter.

De plus, les acheteurs ont tendance à offrir des prix plus bas ou peuvent ne pas être intéressés à acheter du matériel recyclé en premier lieu.

Également, le compost doit être conforme aux réglementations (OMRI) aux États-Unis.

Recyclage du PLA

L'impression 3D offre des options de fabrication accessibles et la capacité pour vous d'expérimenter de nouveaux designs. De plus, elle stimule l'innovation et la créativité. Dans le processus, de nombreuses erreurs se produisent, occasionnant des piles d'impressions 3D inutiles.

La plupart des professionnels de l'impression 3D croient que la meilleure option de fin de vie pour le matériau PLA est de le recycler.

Une étude européenne a montré que l'impact environnemental du recyclage du PLA est plus de cinquante fois meilleur que le compostage du même.

De plus, les mêmes études considèrent que le recyclage du PLA a un impact environnemental 16 fois meilleur que la combustion.

Alors, en tant que maker 3D, vous pouvez vouloir recycler votre propre matériau PLA. Vous pouvez utiliser des machines de recyclage plastique domestiques instantanées comme le « Filabot » pour recycler le plastique. Il est mieux utilisé pour recycler les plastiques dans les petites entreprises.

La machine collecte les déchets imprimés et extrude des filaments réutilisables. De plus, il serait utile d'être prudent de ne pas mélanger du plastique contaminé dans une machine de recyclage domestique. Cela vous aidera à éviter de vous retrouver avec du plastique recyclé de qualité inférieure.

Conclusion

Le matériau PLA reste un filament plastique populaire utilisé dans l'industrie de l'impression 3D. La question de savoir si le PLA est un matériau biodégradable reste un sujet hautement contesté.

Cependant, de nombreux professionnels de l'impression 3D s'accordent à dire que le PLA n'est pas facilement biodégradable dans des conditions environnementales standard. Il reste biodégradable dans des environnements spécifiquement contrôlés tels que les usines de compostage industriel.

De plus, le PLA est compostable dans des environnements spécifiques.