Que sont les bioplastiques PLA ?

Le choix d'un matériau est l'une des décisions les plus importantes qu'un ingénieur ou un concepteur de produit puisse prendre. Le matériau d'une pièce aura un impact direct sur ses propriétés mécaniques et chimiques. Par exemple, l'utilisation d'un mélange d'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) et de polycarbonate (PC) imprègne une pièce moulée par injection d'un mélange unique de résistance et de résistance à la chaleur du PC et de flexibilité de l'ABS.

Dans le cadre de la transition en cours vers des matériaux plus durables et respectueux de l'environnement dans toutes les industries, les fournisseurs de services de fabrication traditionnels et additifs ont ces dernières années investi davantage dans des matériaux respectueux de l'environnement. Les bioplastiques sont devenus une alternative populaire aux plastiques à base de pétrole. Selon European Bioplastics, le marché mondial des bioplastiques devrait bondir de 25 % d'ici 2023 et la production mondiale de bioplastiques devrait atteindre 26,2 millions de tonnes par an.

En l'honneur du Jour de la Terre, nous creusons dans les bioplastiques PLA. Voici tout ce que vous devez savoir sur ce matériau écologique.

Que sont les bioplastiques PLA ?

Les bioplastiques PLA sont fabriqués à partir d'acide polylactique, un polyester aliphatique thermoplastique transparent fabriqué à partir de ressources renouvelables. Les plastiques biosourcés comme le PLA sont dérivés de biomasses comme le maïs, la canne à sucre, les algues ou même les carapaces de crevettes. Le PLA est également biodégradable, ce qui signifie qu'il se décompose dans les environnements naturels et ne laisse que de la biomasse, du dioxyde de carbone et de l'eau.

Il est important de noter que tous les plastiques biosourcés ne sont pas nécessairement biodégradables, et vice-versa. Les bioplastiques PLA sont les seuls bioplastiques disponibles dans le commerce qui sont à la fois biosourcés et biodégradables, et ils sont l'un des rares bioplastiques adaptés aux imprimantes 3D.

Comment sont fabriqués les bioplastiques PLA ?

Dans la première étape du processus de production des bioplastiques PLA, l'amidon de maïs est séparé du maïs moulu par voie humide, combiné avec de l'acide ou des enzymes, puis chauffé. La chaleur décompose la fécule de maïs et produit du dextrose ou du sucre de maïs.

Le sucre de maïs est ensuite fermenté pour produire de l'acide L-lactique, qui est le principal composant du PLA. L'acide lactique peut soit être utilisé dans son état immédiat, ce qui augmente le poids moléculaire et les propriétés thermiques du PLA, soit être directement polymérisé.

Les types courants de PLA comprennent le poly L-lactide (PLLA), le poly D-lactide (PLDA) et le poly-DL-lactide (PDLLA).

Avantages et inconvénients des bioplastiques PLA

Les bioplastiques PLA reçoivent beaucoup de buzz pour être respectueux de l'environnement. Puisqu'ils sont dérivés de ressources renouvelables, ils n'épuisent pas l'approvisionnement mondial limité en pétrole et ils sont presque complètement neutres en carbone. Ils sont recyclables mécaniquement et ne dégagent pas de fumées toxiques lorsqu'ils sont oxygénés. Les bioplastiques PLA ont également d'excellentes propriétés mécaniques par rapport aux autres polyesters.

Malheureusement, les bioplastiques PLA ne sont pas totalement inoffensifs pour l'environnement. La fabrication avec n'importe quel plastique entraîne une certaine quantité de déchets et de pollution - les bioplastiques PLA ne font pas exception. Il y a encore des émissions de récolte, de raffinage et d'expédition à prendre en compte.

En outre, certains se demandent où se situent les bioplastiques PLA dans le cadre plus large de l'environnementalisme et de l'humanitarisme. Par exemple :est-il éthique d'utiliser du maïs pour fabriquer des bioplastiques PLA alors que l'insécurité alimentaire sévit dans une grande partie du monde ? Si davantage de fabricants de plastique passent aux bioplastiques, les zones dévastées par la déforestation, comme les forêts tropicales, pourraient être encore plus vulnérables.

De plus, la recyclabilité inhérente des bioplastiques peut être facilement compromise. Les bioplastiques PLA sont souvent mélangés à des polymères moins écologiques et non recyclables pour augmenter leur résistance et les protéger contre la fragilité. Ces bioplastiques hybrides PLA se décomposeront en matériaux non toxiques en trois mois dans des conditions de compostage spécifiques, mais cette même décomposition peut prendre entre 100 et 1 000 ans dans une décharge standard.

Applications et cas d'utilisation courants

Pourtant, les bioplastiques PLA sont des matériaux extrêmement polyvalents avec une grande variété de cas d'utilisation dans de nombreuses industries. Les tasses, récipients en plastique, bouteilles et sachets de thé respectueux de l'environnement sont tous fabriqués avec des bioplastiques PLA. Ils sont reconnus comme sûrs pour les applications d'emballage alimentaire par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis.

De nombreux ingénieurs de l'industrie médicale préfèrent les bioplastiques PLA aux plastiques à base de pétrole car ils sont non toxiques jusqu'à la décomposition. Les produits fabriqués avec des bioplastiques PLA peuvent se dissoudre dans le corps et peuvent être utilisés en toute sécurité avec un minimum d'inflammation et de risque d'infection. Les applications courantes incluent les vis et les filets chirurgicaux, les systèmes d'administration de médicaments, les dispositifs de fixation osseuse et l'ingénierie tissulaire. Alors que le PLA s'est avéré utile pour ces consommables, des matériaux respectueux de l'environnement n'ont pas été développés pour répondre aux exigences de performance plus strictes des applications à forte valeur ajoutée.

Travaillons ensemble pour un avenir meilleur

Alors que la place des bioplastiques PLA dans la vision plus large de la durabilité dans l'industrie manufacturière est encore en cours de détermination, ce matériau biodégradable et biosourcé est relativement respectueux de l'environnement. Il est fabriqué à partir de matériaux renouvelables et ne laisse pas de déchets. Dans l'état actuel des choses, cependant, aucun plastique n'est parfait, et il pourrait être impossible d'éliminer complètement tous les déchets et les émissions de carbone.

Alors que l'industrie manufacturière continue d'évoluer vers un avenir plus vert, nous espérons voir davantage de pièces fabriquées à l'aide de bioplastiques PLA et d'alternatives respectueuses de l'environnement aux matériaux à base de pétrole ayant une empreinte carbone préjudiciable. Toutes les mesures que nous pouvons prendre pour une plus grande durabilité sont des mesures qui en valent la peine.

Chez Fast Radius, nous voulons donner vie à des produits qui créent un avenir meilleur. Qu'il s'agisse d'augmenter la production d'écrans faciaux pour lutter contre le COVID-19 ou de rendre la chaîne d'approvisionnement plus durable, nous cherchons toujours à rendre de nouvelles choses possibles grâce à la fabrication à la demande. Contactez-nous dès aujourd'hui si vous avez une idée qui pourrait rendre le monde un peu plus vert ou si vous êtes prêt à vous lancer dans votre prochain projet de fabrication.

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