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Auteur(s)
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Frédéric CHIVRAC : Ingénieur Packaging, Danone Nutricia Research
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Lire l’articleINTRODUCTION
Vous souhaitez faire évoluer vos produits en incorporant des matières plastiques issues de ressources renouvelables dans votre gamme. Cette démarche forte d’éco-conception requiert votre plus grande attention, la formulation de ces matières premières étant loin d’être aussi maîtrisée que celle de leurs équivalents issus de ressources fossiles, tels que les polyoléfines. Hormis pour les applications bien identifiées, tels que les films de paillage, les sacs de caisse ou les services de couverts jetables, il est probable que vos fournisseurs doivent développer en partenariat une formulation adaptée à votre application. Vous êtes l’expert sur lequel le fournisseur s’appuiera pour répondre à vos attentes.
La vocation de cette fiche pratique est de vous donner quelques clés vous permettant d’identifier les principales difficultés que vous risquez de rencontrer lors de l’intégration de ces matières innovantes afin de mieux cibler vos besoins et échanger avec vos fournisseurs.
Remarque
Cette fiche se focalise sur les biopolyesters (polyesters compostables issus de ressources renouvelables) et ne s’attardera pas sur les plastiques issus de ressources renouvelables identiques aux plastiques base pétrole (bio PET, bio PE, bio PP), ces matières étant formulées à l’identique.
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2. Modification des propriétés finales
2.1 Justifier le surcoût dû à la densité des biopolyesters
Les biopolyesters sont des matières dont la densité est supérieure à 1. Dans le cas le plus courant à ce jour, le PLA, celle-ci est de même de 1,25… La comparaison de ces densités avec celles des polyoléfines met en évidence un surcoût. Cependant, tout espoir n’est pas perdu, et principalement pour deux raisons :
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les technologies d’expansion du polystyrène ont été adaptées aux biopolyesters et permettent d’atteindre des réductions de densité apparente supérieures à 50 % ;
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dans le cas du PLA, nous sommes en présence d’une matière très rigide, favorisant les politiques de réduction d’épaisseur.
L’implémentation de biopolyesters est donc l’opportunité de lancer à la fois une politique de développement durable cohérente (réduction du bilan carbone, utilisation de ressource renouvelables), mais également de développer une politique ambitieuse de réduction de coûts (politique d’allègement – Expansion et réduction d’épaisseur des pièces).
Trouver une solution au problème de la température maximale d’utilisation
Ce point précis est plus particulièrement sensible pour le PLA. Comme expliqué précédemment, ce matériau semi-cristallin est le plus souvent amorphe. Par conséquent, lors de passage de la transition vitreuse, située entre 50 et 60 °C, celui-ci passe d’un état rigide fragile à un état caoutchoutique ayant une rigidité beaucoup plus faible. Par conséquent, sa température maximale d’utilisation se situe autour de 55 °C… Afin de solutionner ce problème, différentes approches peuvent être envisagées. La première consiste à intégrer des charges, minérales ou végétales, en vue d’augmenter cette température maximale d’utilisation. En fonction de la nature des charges, celle-ci peut être élevée à 80 °C, principalement pour des applications de type injection. Cette augmentation est généralement observée pour des taux d’incorporation importants, situés autour de 30 % de charge. Une seconde approche consiste en l’utilisation d’agents nucléants, permettant de passer d’une matière amorphe à une matière semi-cristalline. En fonction du taux...
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Modification des propriétés finales
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
PBAT : PolyButylène (Adipate-co-Téréphtalate)
PBS : PolyButylèneSuccinate
PE : PolyEthylène
PET : PolyEthylèneTéréphtalate
PHAs : PolyHydroxyAlcanoates
PHB : PolyHydroxyButyrate
PHBV : PolyHydroxy (Butyrate-co-Valérate)
PLA : Acide PolyLactique
PDLA : Acide Poly-D-Lactique
PP : PolyPropylène
HAUT DE PAGE
kDa
Kilo Dalton ~ kilo gramme/moles
Mélange-maître
Concentré sous forme de granuléscontenant des ingrédients actifs permettant d’obtenir des bénéfices de performance souhaités spécifiques soit au niveau de la fabrication des produits, soit au niveau des produits finis eux-mêmes.
Meltstrengthenhancer
Additifs augmentant la viscosité et la ténacité des matières plastiques à l’état fondu.
MFI (Melt flow index)
Méthode communément utilisée dans l’industrie des plastiques pour la caractérisation des matériaux thermoplastiques, surtout les polyoléfines. Elle permet d’estimer leur extrudabilité.
Mw
Il s’agit de la moyenne des masses molaires pondérée par la masse de chaînes de chaque longueur.
Transition vitreuse
Cette température caractéristique est souvent décrite comme représentant l’intervalle de température à travers lequel la matière passe d’un état...
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