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 protectrices 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.
Le recyclage des emballages multicouches (MLP) pose des difficultés en raison de la complexité de leur structure. Dans certains pays, notamment ceux où les systèmes de recyclage sont inadéquats, le recyclage des déchets MLP est quasiment impossible, notamment en France.En 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 recyclables"en raison de leur structure multicouche et de la différence des points rhéologiques des différentes couches de polymères, la difficulté de séparation a augmenté.
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,Ces matériaux peuvent être largement utilisés dans la fabrication de meubles, de séparateurs de route, de capsules de bouteilles, de palettes et d'autres produits, couvrant de nombreux secteurs tels que l'industrie et l'ameublement. Cette transformation est due à des technologies de recyclage innovantes, incluant des procédés 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 des 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 combinent 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 d'offrir différentes caractéristiques de protection, telles que la barrière, la résistance mécanique et la résistance aux basses températures, afin de répondre aux besoins d'emballage de divers produits. La figure 1 illustre la structure typique à trois couches d'un film mince multicouche. Chaque couche d'un emballage multicouche flexible remplit une fonction spécifique dans l'application, par exemple :
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 incluent l'EVOH, le nylon, le METPET, le METBOPP et le papier d'aluminium, qui offrent d'excellentes propriétés barrières dans les emballages souples.
Couche de scellage : On utilise généralement un polymère à bas point de fusion, capable de fondre et de se lier rapidement sous l'effet de la chaleur, créant ainsi une liaison solide entre les différentes couches de l'emballage. Le polyéthylène est le film de scellage intérieur le plus courant dans les emballages souples.
La structure chimérique en couches des emballages multicouches (MLP) leur confère d'excellentes performances d'utilisation, mais elle complexifie également leur recyclage. Cette structure confère aux MLPS une excellente protection des produits et une durée de conservation prolongée, mais la séparation et la réutilisation des différentes couches de matériaux nécessitent une technologie de recyclage plus sophistiquée.
Obstacles au recyclage MLP
Défis liés à la séparation des matériaux : les MLPS sont composés de plusieurs couches de matériaux aux propriétés rhéologiques et compositions chimiques différentes, ce qui complique leur 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.
Caractéristiques de traitement Différences : Les couches MLP présentent des différences significatives en termes d'indice de fluidité à chaud 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.
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.
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 incinérés, ce qui entraîne un gaspillage important de ressources.
L'application de technologies de recyclage innovantes
Une technologie innovante change 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 :
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, jetant ainsi les bases des processus de récupération ultérieurs.
Tri intelligent : utilisez une technologie de tri IA avancée, notamment 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.
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.
Filtration par extrusion en deux étapes : Un système de dégazage par extrusion 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.
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 MLPS
Perspectives d'application des particules régénérées
La technologie qui brise le mythe de la difficulté de recyclage permet aux particules PCR-MLP recyclées de montrer un large éventail de potentiel 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 les matériaux natifs dans une certaine mesure 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.
De plus, ces particules recyclées sont largement utilisées dans la production de tuyaux, de plaques et de réservoirs agricoles, ouvrant de nouvelles perspectives pour le recyclage des ressources plastiques. Le développement de cette technologie a non seulement remis en question l'idée reçue selon laquelle les MLP ne sont pas recyclables, mais a également favorisé le développement de l'économie circulaire, permis un 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
