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Un revêtement sans plastique, biodégradable et antibactérien pour rendre le papier étanche

Posté le par Arnaud Moign dans Matériaux, Biotech & chimie

Bien qu’il soit biosourcé et recyclable, le papier présente l’inconvénient de ne pas être étanche. Pour être utilisé en tant que matériau d’emballage, il est ainsi revêtu de plastique et d’autres matériaux, ce qui lui confère des fonctions barrière, mais réduit aussi sa recyclabilité. Des chercheurs japonais proposent une solution d’enduction du papier, sans plastique, à base de silice et de nanoparticules de TiO2.

Dans un précédent article, l’entreprise française Lactips nous présentait sa solution d’enduction du papier sans plastique, à base de caséine. L’autre solution dont il est question dans ce présent article, bien qu’elle ne soit pas à un stade de développement avancé, est également intéressante, car elle confère au papier des propriétés antibactériennes et antisalissures.

Un revêtement solide et imperméable baptisé « Choetsu »

La solution proposée par le professeur Zenji Hiroi de l’Université de Tokyo et son équipe consiste à utiliser une technique de revêtement à base de silice et de résine pour générer un film solide et imperméable à l’humidité.

Le processus de fabrication a l’avantage d’utiliser des produits chimiques peu coûteux et relativement sûrs.

Son fonctionnement est détaillé dans l’article paru récemment dans ACS Publications :

  • Dans un premier temps, un agent de revêtement est préparé, en mélangeant différents précurseurs liquides : méthyltriméthoxysilane (MTMS), alcool isopropylique, titanate de tétraisopropyle (TPT)¹.
  • La structure en papier est ensuite plongée dans ce liquide. Le mélange peut aussi être appliqué par pulvérisation.
  • Le papier imprégné est ensuite séché à température ambiante.
  • Une fine couche de siloxane se dépose (un composé organique à base de silicium) et vient alors renforcer le papier, qui garde cependant sa flexibilité.
  • Les groupes organiques restants viennent combler les porosités, ce qui rend également le papier étanche.

Baptisé « Choetsu », ce matériau hybride possède un autre avantage : grâce aux atomes de titane contenus dans le TPT, une fine couche de nanoparticules de TiO2 se dépose également lors du séchage. Or, le TiO2 (anatase) est connu pour son activité photocatalytique qui confère des propriétés antisalissures et antibactériennes.

Des matériaux hybrides organiques/inorganiques pour remplacer le plastique ?

Au-delà d’être une simple technique de revêtement du papier, la solution proposée par les chercheurs pourrait être applicable à d’autres matériaux.

Dans un communiqué de presse, Zenji Hiroi a ainsi déclaré : « Le défi technique est relevé et certaines applications pourraient être réalisées prochainement, comme des articles destinés à la consommation, au conditionnement ou au stockage des aliments. Nous espérons maintenant pouvoir appliquer cette approche à d’autres types de matériaux. La composition du liquide peut être adaptée à d’autres matériaux, et nous pouvons créer un revêtement résistant à la saleté et à la moisissure qui pourrait se former sur le verre, la céramique et même d’autres plastiques afin d’étendre leur utilité. »


¹ TPT : [(CH3)2CHO]4Ti), MTMS : CH3Si(OCH3)3

Pour aller plus loin

Posté le par Arnaud Moign


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