Une méthode pour convertir un plastique couramment jeté en une résine utilisée dans l'impression 3D pourrait permettre une meilleure utilisation des déchets plastiques.

Une équipe de chercheurs de l'Université de l'État de Washington a mis au point un moyen simple et efficace de convertir l'acide polylactique (PLA), un plastique biosourcé utilisé dans des produits tels que le filament, l'argenterie en plastique et les emballages alimentaires en une résine de haute qualité.

"Nous avons trouvé un moyen de transformer immédiatement cela en quelque chose de plus fort et de meilleur, et nous espérons que cela incitera les gens à recycler ces choses au lieu de simplement les jeter", a déclaré Yu-Chung Chang, chercheur postdoctoral à l'école WSU. de génie mécanique et des matériaux et un auteur co-correspondant sur le travail. "Nous avons fabriqué des matériaux plus résistants directement à partir de déchets. Nous pensons que cela pourrait être une excellente opportunité."

Environ 300 000 tonnes de PLA sont produites chaque année et son utilisation augmente considérablement.

Bien qu'il soit d'origine biologique, le PLA, qui est classé parmi les sept plastiques, ne se décompose pas facilement. Il peut flotter dans l'eau douce ou salée pendant un an sans se dégrader. Il est également rarement recyclé car, comme de nombreux plastiques, lorsqu'il est fondu et reformé, il n'est pas aussi performant que la version originale et perd de sa valeur.

"Il est biodégradable et compostable, mais une fois que vous l'avez examiné, il s'avère que cela peut prendre jusqu'à 100 ans pour qu'il se décompose dans une décharge", a déclaré Chang. "En réalité, cela crée encore beaucoup de pollution. Nous voulons nous assurer que lorsque nous commencerons à produire du PLA à l'échelle d'un million de tonnes, nous saurons comment y faire face."

Dans leur étude, publiée dans la revue Green Chemistry , les chercheurs, dirigés par le professeur Jinwen Zhang de l'École de génie mécanique et des matériaux, ont mis au point une méthode rapide et sans catalyseur pour recycler le PLA, décomposant la longue chaîne de molécules en monomères simples, éléments constitutifs de nombreux plastiques. L'ensemble du processus chimique peut être effectué à des températures douces en environ deux jours. Le produit chimique qu'ils ont utilisé pour décomposer le PLA, l'aminoéthanol, est également peu coûteux.

"Si vous voulez reconstruire un château Lego en voiture, vous devez le décomposer brique par brique", a déclaré Chang. "C'est ce que nous avons fait. L'aminoéthanol a coupé avec précision le PLA en un monomère, et une fois qu'il est redevenu un monomère, le ciel est la limite car vous pouvez le repolymériser en quelque chose de plus fort."

Une fois le PLA décomposé en ses éléments de base, les chercheurs ont reconstruit le plastique et créé un type de résine liquide photodurcissable qui est couramment utilisée comme « encre » d'impression pour les imprimantes 3D. Lorsqu'il a été utilisé dans une imprimante 3D et durci en morceaux de plastique, le produit a montré des propriétés mécaniques et thermiques égales ou meilleures que les résines disponibles dans le commerce.

Alors que les chercheurs se sont concentrés sur le PLA pour l'étude, ils espèrent appliquer leurs travaux au polyéthylène téréphtalate (PET), qui est plus courant que le PLA, a une structure chimique similaire et présente un problème de déchets plus important.

Ils ont déposé un brevet provisoire et travaillent à optimiser davantage le procédé. Les chercheurs étudient également d'autres applications pour la méthode d'upcycling. + Explorer plus loin

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