Application du talc et du carbonate de calcium dans les plastiques dégradables
Ces dernières années, les plastiques d’emballage de la Chine représentent environ 4 millions de tonnes, dont environ 30 % d’emballages plastiques jetables difficiles à recycler, et les déchets d’emballages plastiques annuels sont d’environ 1,2 million de tonnes ; le film plastique fait plus de 400 000 tonnes, en raison de sa finesse (8μm ou moins), après utilisation, il est cassé dans les terres agricoles et mélangé à une grande quantité de sable, difficilement recyclable ; les articles divers quotidiens jetables qui sont difficiles à recycler et les fournitures médicales qui ne conviennent pas au recyclage représentent environ 400 000 tonnes.
Ces dernières années, les plastiques biodégradables ont été les plus populaires. Selon la source des matières premières, les plastiques biodégradables peuvent être divisés en plastiques à base de pétrole et à base de bio. Les plastiques dégradables à base de pétrole comprennent principalement : le polybutylène succinate (PBS), le polyadipate/butylène téréphtalate (PBAT), l’acide polyglycolique (PGA), le polycaprolactone (PCL), etc. Les plastiques biosourcés dégradables comprennent principalement : l’acide polylactique (PLA), l’amidon, la cellulose, etc.
Compte tenu de facteurs tels que la dégradabilité des matériaux et le coût, les plastiques biodégradables actuels sur le marché choisissent généralement l’amidon, la cellulose, etc. comme charges. Le composite d’amidon et de matériaux polymères peut être transformé en matériaux dégradables. Généralement, l’amidon ou ses dérivés sont ajoutés comme additifs aux polymères synthétiques pour améliorer la biodégradabilité des polymères synthétiques. Lorsque le matériau est dégradé, le polymère poreux restant en raison de la dégradation de l’amidon est sujet à d’autres réactions de dégradation telles que l’oxydation. Cependant, l’amidon, la cellulose et la résine ont une compatibilité médiocre, une résistance à la température insuffisante et un coût élevé, de sorte qu’ils ne conviennent pas au remplissage à grande échelle.
Poudres minérales non métalliques telles que la poudre de talc et le carbonate de calcium, prix bas, respectueux de l’environnement, matières premières suffisantes, finesse élevée, bonne blancheur, correspondance facile des couleurs, peuvent améliorer la stabilité dimensionnelle, la résistance à la température, la rigidité des produits en plastique et améliorer les plastiques Performances de traitement, etc.
Poudre de talc
L’ajout de poudre de talc aux plastiques biodégradables peut augmenter la rigidité, la température de déformation thermique, la stabilité dimensionnelle, la dureté de surface, etc. en même temps, la poudre de talc ultrafine peut également être utilisée comme agent de nucléation inorganique pour l’acide polylactique (PLA), l’ajout d’une quantité appropriée de poudre de talc super fine peut augmenter la cristallinité et le taux de cristallisation de l’acide polylactique, et améliorer considérablement ses propriétés mécaniques .
Le talc a trois fonctions dans la modification de l’acide polylactique :
1. Réduire les coûts : La méthode de préparation du matériau composite d’acide polylactique rempli de talc fournit une technologie et une méthode de préparation de matériau composite d’acide polylactique résistant à la chaleur avec une belle apparence, une bonne rigidité, un cycle de moulage de produit court, un poids léger et un prix bas.
2. Améliorer la résistance : la poudre de talc naturel est mélangée à l’état fondu et le matériau composite est un matériau entièrement biodégradable ; il a d’excellentes propriétés mécaniques, et la résistance à la traction peut atteindre 50~70MPa.
3. Améliorer la résistance à la chaleur : L’acide polylactique a une meilleure résistance à la chaleur en raison de sa propre cristallisation et de la promotion de la cristallisation du talc, agent de nucléation.
Carbonate de calcium
Le carbonate de calcium est rempli de plastiques biodégradables, ce qui peut accélérer la dégradation des plastiques biodégradables. Dans le même temps, le carbonate de calcium peut être directement utilisé par certains micro-organismes nutritifs inorganiques comme source de carbone. Les acides organiques et les bactéries et sulfures nitrifiants produits par les micro-organismes du sol L’acide nitrique et l’acide sulfurique produits par les bactéries peuvent encore améliorer la solubilité du carbonate de calcium.
Le rôle du carbonate de calcium dans les plastiques biodégradables :
1. Favoriser la dégradation : les particules de carbonate de calcium augmentent la distance entre les molécules de résine, réduisent la force des chaînes polymères, empêchent la re-réticulation des radicaux libres macromoléculaires, favorisent la scission des chaînes radicalaires causée par la photodégradation et accélèrent la biodégradation des plastiques, la dégradation.
2. Facile à décomposer : lorsqu’il est enterré dans un environnement humide, le carbonate de calcium peut se dissoudre chimiquement et il est directement utilisé par certains micro-organismes nutritifs inorganiques comme source de carbone.
3. Réduire la viscosité et améliorer la fluidité : Le carbonate de calcium après traitement de surface augmente la viscosité du plastique dégradé, améliore la fluidité du matériau et réduit la consommation d’énergie.
Les produits en plastique jetables non dégradables traditionnels ont été largement utilisés dans la livraison de nourriture, le commerce électronique et d’autres industries, mais le traitement ultérieur est plus compliqué, ce qui limite leur développement. Par conséquent, des exigences plus élevées sont mises en avant pour le développement et l’innovation de la technologie de production et de traitement des plastiques biodégradables. Dans les recherches futures, en fonction des besoins du marché biodégradable, nous étudierons en profondeur l’application de poudres inorganiques non métalliques appropriées pour atteindre l’objectif d’améliorer la dégradabilité des plastiques biodégradables et contribuer à la réalisation d’un environnement vert et développement durable d’un environnement respectueux.