Solutions de recyclage innovantes pour les emballages multicouches (MLP)

L’emballage multicouche (MLP) joue un rôle central dans l’industrie des biens de consommation courante en raison de ses propriétés de protection supérieures et de sa capacité à prolonger la durée de conservation des produits.Cette technologie d'emballage combine les propriétés d'une variété de matériaux pour former une variété de couches fonctionnelles, démontrant une excellente résistance à la pénétration de l'eau et des gaz (tels que l'oxygène et le dioxyde de carbone), ainsi queforte résistance mécaniqueet une excellente résistance aux basses températures. Ces caractéristiques confèrent au MLPS un avantage certain en matière de protection des aliments et de réduction du gaspillage alimentaire.

Les emballages multicouches (MLP) sont confrontés à des défis en matière de recyclage en raison de leur conception structurelle complexe. En particulier dans certains pays où les systèmes de recyclage sont inadéquats, le recyclage des déchets MLP est presque impossible à réaliser, commeEn Inde, en raison de l'absence d'un système efficace de collecte des déchets, les déchets MLP sont difficiles à recycler efficacement, ce qui constitue une menace pour l'environnement et la santé publique. Dans le passé,Les MLPS étaient généralement considérés comme non recyclablesen raison de leur structure multicouche et de la différence des points rhéologiques des différentes couches de polymères, la difficulté de séparation augmente.

Cependant, avec les progrès de la technologie, le recyclage des MLPS n’est plus un problème.La technologie moderne a permis de briser le mythe selon lequel le MLP est difficile à recycler et de convertir les déchets MLP en particules de haute qualité,qui peut être largement utilisé dans la fabrication de meubles, de séparateurs de route, de capsules de bouteilles, de palettes et d'autres produits, couvrant de nombreux domaines tels que l'industrie et l'ameublement. Cette transformation est due à des technologies de recyclage innovantes, notamment des processus en plusieurs étapes tels que l'élimination des impuretés, le tri intelligent, le lavage en plusieurs étapes, la filtration par extrusion en deux étapes et la granulation, garantissant la qualité du recyclage MLP. Le développement de ces technologies améliore non seulement le taux de récupération du MLP, mais contribue également à la protection de l'environnement et au recyclage des ressources.

Analyse de la structure des emballages multicouches

L'emballage multicouche (MLP) est un matériau composite composé de plusieurs matériaux qui combine différentes couches de matériaux (tels que des polymères, des feuilles d'aluminium, etc.) de diverses manières pour former une structure à la fois flexible et stable. La conception de cette structure permet au MLP de fournir différentes caractéristiques de protection telles que la barrière, la résistance mécanique et la résistance aux basses températures, selon les besoins d'emballage de divers produits. La figure 1 montre la forme typique à trois couches d'une structure de film mince multicouche. Chaque couche d'emballage multicouche flexible remplit une fonction spécifique dans l'application, telle que :

Figure 1 : Structure à trois couches d'un film d'emballage flexible multicouche

Couche extérieure : fournit une surface imprimée, généralement préparée à partir de matériau BOPP ou PET, qui est à la fois esthétique et protectrice.

Couche barrière : cette couche empêche efficacement la pénétration de l'oxygène et de l'humidité et préserve la fraîcheur des aliments emballés. Les matériaux courants comprennent l'EVOH, le nylon, le METPET, le METBOPP et la feuille d'aluminium, qui présentent d'excellentes propriétés barrières dans les emballages flexibles.

Couche d'étanchéité : un polymère à bas point de fusion est généralement utilisé comme couche d'étanchéité, qui peut rapidement fondre et se lier lorsqu'il est chauffé, formant ainsi une connexion solide entre les différentes couches de l'emballage. Le polyéthylène est le matériau de film d'étanchéité interne le plus courant dans les emballages souples.

La structure chimérique en couches des emballages multicouches (MLP) leur confère d'excellentes performances lors de leur utilisation, mais elle entraîne également une certaine complexité en matière de recyclage. Cette structure permet aux MLPS d'être excellents pour protéger les produits, prolonger la durée de conservation, etc., mais la séparation et la réutilisation de différentes couches de matériaux nécessitent une technologie plus raffinée lors du recyclage.

Obstacles au recyclage MLP

1. Défis liés à la séparation des matériaux : les MLPS sont composés de plusieurs couches de matériaux aux propriétés rhéologiques et aux compositions chimiques différentes, ce qui rend difficile une séparation efficace lors du recyclage. Par exemple, le mélange de polymères incompatibles tels que le polyéthylène (PE) et le polyéthylène téréphtalate (PET) peut réduire la qualité globale du matériau récupéré.

2. Caractéristiques de traitement Différences : Les couches MLP présentent des différences significatives en termes d'indice de fluidité et de stabilité thermique, ce qui nécessite de personnaliser les conditions de traitement de récupération spécifiques pour chaque matériau, ajoutant de la complexité à l'opération et rendant difficile l'adoption d'une méthode de récupération universelle.  

3. Technologie de tri inadéquate : la plupart des installations de recyclage actuelles reposent sur un fonctionnement manuel ou la technologie est relativement arriérée, et il est difficile d’identifier et d’éliminer avec précision les contaminants, ce qui conduit à une faible pureté des matériaux recyclés.

4. Manque d'installations de collecte : Dans de nombreuses régions, aucun système de collecte n'a été mis en place spécifiquement pour les déchets MLP, ce qui fait que les déchets MLPS finissent souvent dans des décharges ou sont incinérés, ce qui entraîne un gaspillage important de ressources.

L'application de technologies de recyclage innovantes

Une technologie innovante modifie la vision conventionnelle du recyclage des emballages multicouches (MLP) en garantissant la qualité du recyclage MLP grâce à une série d'étapes élaborées, comme suit :

1. Élimination des impuretés : Une fois que les déchets MLP entrent dans le système de récupération, ils sont d'abord éliminés par des tamis roulants, des tamis vibrants et des séparateurs vortex pour éliminer les impuretés telles que le verre, le papier et le métal, posant ainsi les bases des processus de récupération ultérieurs.

2. Tri intelligent : utilisez une technologie de tri IA avancée, y compris les technologies UV-visible, proche infrarouge, rayons X et autres, pour détecter et éliminer automatiquement les contaminants non polymères, améliorant ainsi l'efficacité de la séparation.

3. Lavage en plusieurs étapes : Grâce à des processus de nettoyage en plusieurs étapes tels que le nettoyage à sec, le lavage alcalin à chaud à 60 °C et le lavage à chaud à grande vitesse à 60 °C, une grande pureté des matériaux recyclés est garantie.

4. Filtration par extrusion en deux étapes : Un système d'extrusion-dégazage sous vide en deux étapes avec un filtre laser de 200 μm et un filtre à disque de 150 μm élimine les substances volatiles et purifie davantage la masse fondue du polymère pour garantir des particules récupérées de haute qualité.

5. Granulation : Enfin, des particules PCR-MLP de haute qualité sont produites par moulage par extrudeuse, qui peuvent être largement utilisées dans l'industrie et la vie quotidienne.

Figure 2 : Processus de recyclage complet pour les MLPS

Perspectives d’application des particules régénérées

La technologie qui brise le mythe selon lequel les particules PCR-MLP recyclées sont difficiles à recycler permet de montrer un large éventail de possibilités d'application dans un certain nombre de domaines : 

Produits décoratifs : Dans la fabrication de produits décoratifs tels que les meubles en plastique et les pots de fleurs, le rapport entre les matériaux PCR et les matières premières peut atteindre 60:40, ce qui indique que la proportion de matériaux recyclés dans ces produits est assez élevée.

Composants fonctionnels : Pour les composants fonctionnels tels que les séparateurs de route et les bouchons de bouteilles, le rapport PCR était de 40:60, ce qui montre que les matériaux recyclés peuvent également remplacer dans une certaine mesure les matériaux natifs tout en conservant la fonctionnalité.

Applications à haute résistance : Dans les produits ayant des exigences de durabilité élevées, tels que les bouchons de noyau et les dalles de sol, le rapport PCR peut atteindre 25:75, ce qui prouve la faisabilité et la fiabilité des matériaux recyclés dans les applications à haute résistance.

En outre, ces particules recyclées sont également largement utilisées dans la production de tuyaux, de plaques et de réservoirs agricoles, ouvrant de nouvelles possibilités pour le recyclage des ressources plastiques. Le développement de cette technologie a non seulement changé le vieux concept selon lequel les MLP ne sont pas recyclables, mais a également favorisé le développement de l'économie circulaire, réalisé le recyclage efficace des déchets MLP et ouvert une nouvelle voie pour la protection de l'environnement et l'utilisation durable des ressources.

Figure 3 : Différentes applications des particules PCR-MLP