Inventaire des avantages et des inconvénients du PLA et de son application dans l'industrie de l'emballage

Le PLA, acronyme de polylactamate, est utilisé dans trois principaux secteurs du marché : l’emballage, le médical et le textile (fibres), ses applications dans l’industrie de l’emballage étant particulièrement importantes.Le PLA ligne d'extrusion de feuillesNous disposons d'une ligne d'extrusion de feuilles de PLA, capable d'extruder directement ce matériau. Nous proposons également d'autres équipements.Plastique ligne d'extrusion de profilésen vente au détail.

Comparé aux matériaux traditionnels PE et PP, le PLA possède un point de fusion plus élevé (environ 180 °C) et une meilleure aptitude à la transformation. Sa dureté, ses propriétés mécaniques et ses caractéristiques sont similaires à celles des résines traditionnelles (comme le PS). Il offre également une meilleure transparence et une brillance supérieure, ce qui le rend plus adapté aux emballages. Cependant, ses inconvénients sont plus marqués : les nylons haute barrière et le polychlorure de vinylidène (PVDC), couramment utilisés, présentent une barrière à l’oxygène et à la vapeur d’eau insuffisante par rapport au PLA, et leur protection contre les graisses alimentaires est inadéquate.

En raison de sa faible ténacité, de sa température de transition vitreuse basse et de sa faible résistance aux chocs, le PLA est temporairement inadapté au secteur de l'emballage exigeant une grande durabilité. De plus, son cycle de dégradation est mal maîtrisé et il peut présenter différents degrés de dégradation ou d'hydrolyse en cours d'utilisation, ce qui réduit ses performances. Enfin, son coût, plus de 2.5 fois supérieur à celui du PE et du PP traditionnels, est un facteur non négligeable.
Principaux paramètres de performance du PLA

Dans l'industrie de l'emballage, le PLA est principalement comparé au PP, PE et PET modifiés, ainsi qu'aux matériaux de calage EPS, EPE et EPU. Grâce à ses avantages en tant que matériau d'emballage, le PLA peut être transformé en films, mousses et contenants, tels que sacs d'emballage souples, bouteilles en plastique, matériaux de calage, vaisselle jetable, etc., principalement sous forme de films, puis de contenants et de feuilles.

La dégradabilité, les propriétés de barrière, les propriétés mécaniques, optiques, antibactériennes, la conductivité électrique et la piézoélectricité du PLA sont principalement liées à sa cristallinité. Une augmentation de la cristallinité du PLA améliore généralement ses propriétés de barrière et mécaniques, mais diminue généralement sa transformabilité, sa dégradabilité et sa transparence. Par conséquent, lorsqu'un PLA modifié est utilisé comme matériau d'emballage, il est essentiel de maîtriser sa cristallinité afin d'optimiser l'ensemble de ses performances.

(1) Film PLA

Film coulé PLA (à gauche), film biaxialement orienté (à droite)
Le film PLA se décline principalement en films haute transparence, films thermorétractables, sacs en film soufflé granulaire et films composites à base de PLA. Il peut remplacer les matériaux d'emballage traditionnels ; par exemple, les supermarchés Walmart exigent l'utilisation de sacs en film PLA entièrement biodégradable en remplacement des sacs en PE non biodégradables, et les produits électroniques japonais ont également commencé à utiliser des emballages en film nanocomposite PLA.
(2) Conteneurs en PLA

Bouteille en PLA (jetable) et gobelet à eau
Le PLA est utilisé pour la fabrication de bouteilles d'eau et de jus de fruits en raison de sa biodégradabilité, mais ce marché reste limité. Le moulage par injection-étirage-soufflage est la méthode de production courante pour les bouteilles en PLA, principalement utilisées dans l'emballage des produits alimentaires à courte durée de conservation. Les bouteilles en PLA offrent une meilleure transparence et une meilleure barrière à l'oxygène que les bouteilles en PE, mais leur utilisation est restreinte aux boissons non gazeuses en raison de l'absence de fluage et de la faible barrière au CO₂ du PLA.

NatureWorks utilise des bouteilles en PLA pour conditionner des jus de fruits biologiques, avec une durée de conservation garantie de 60 jours. Au Danemark, Faerch Plastics utilise le PLA pour emballer des aliments frais tels que les pâtes, la viande et les salades à basse température, ce qui permet une longue conservation. Le marché européen propose désormais des pots de yaourt et des bouteilles pour boissons en PLA conformes aux normes européennes en vigueur pour les emballages alimentaires. Certaines entreprises ont développé des bouteilles d'eau en PLA hautement transparentes et résistantes à la chaleur, répondant aux exigences de transparence et de résistance à la chaleur (température de résistance à la chaleur ≥ 100 °C). Sur le marché intérieur, le PLA est appliqué sur du papier pour fabriquer des gobelets en papier laminé, utilisés pour divers emballages alimentaires étanches et résistants à l'huile.

PLA NatureWorks dans les emballages alimentaires et de boissons (site officiel)
(3) Matériau en mousse PLA

Vaisselle en mousse PLA
La mousse PLA est biodégradable et peut être utilisée pour fabriquer de la vaisselle jetable (boîtes de restauration rapide, bols de nouilles instantanées, etc.) et des doublures d'emballage sans générer de pollution blanche. La vaisselle en PLA résistante à la chaleur deviendra particulièrement pratique. La gamme de vaisselle jetable « Graft » est conçue en mousse PLA et reproduit fidèlement la forme de fruits et légumes, alliant ainsi respect de l'environnement et esthétique. Il est important de noter que le moussage est une méthode efficace et économique pour valoriser le PLA. La résistance à l'état fondu du PLA pur est faible et sa viscosité à l'état fondu est peu sensible au cisaillement. Il ne convient donc pas à l'extrusion, au moussage ni à d'autres procédés de transformation. Cependant, sa résistance à l'état fondu peut être améliorée en modifiant la topologie de la chaîne moléculaire, par exemple par l'ajout de longues ramifications. Nous proposons des machines de recyclage du plastique, par exemple…machine de recyclage de plastiqueSi besoin, veuillez contacter le fabricant de la machine.