Coller avec de l'amidon : des adhésifs biosourcés pour des applications industrielles
Remplacement des polymères synthétiques dans les adhésifs en dispersion par des produits à base d'amidon modifié
Les boîtes pliantes sont considérées comme des solutions d'emballage durables pour de nombreux produits de tous les jours, qu'il s'agisse de céréales pour le petit-déjeuner, de produits électroniques, de médicaments ou de parfums. Fabriquées à partir de papier et de carton, les boîtes pliantes sont peu gourmandes en ressources, biodégradables et facilement recyclables. Cependant, il manque encore des adhésifs respectueux de l'environnement pour une fabrication totalement durable. Les chercheurs de l'Institut Fraunhofer de recherche appliquée sur les polymères (IAP) développent et testent des adhésifs d'origine biologique pour la production industrielle de boîtes pliantes dans le cadre du projet Sustainable Gluing With Renewable Adhesives (SUGRA).
Les adhésifs de dispersion fabriqués à partir de polymères synthétiques constituent actuellement la norme pour la production industrielle de boîtes pliantes sur des machines de production à grande vitesse. Leur inconvénient : elles sont principalement composées de matières premières fossiles. Les chercheurs du Fraunhofer IAP veulent changer cela. En collaboration avec des partenaires industriels et scientifiques, ils travaillent sur des adhésifs biosourcés fabriqués à partir de matières premières renouvelables.
Adhésifs biosourcés : Du laboratoire à l'industrie
Les adhésifs pour boîtes pliantes doivent répondre à des normes élevées. "La qualité de l'application, le temps de durcissement et la force initiale de l'adhésif, connue sous le nom de tack initial, sont des facteurs importants pour une production réussie de boîtes pliantes sur des machines à grande vitesse", explique le Dr Jens Buller, chef du département Modification de l'amidon et propriétés moléculaires au Fraunhofer IAP. Les machines modernes de collage de boîtes pliantes atteignent des vitesses de production allant jusqu'à 600 mètres par minute. Seules quelques secondes suffisent pour créer une liaison adhésive stable. Les petites languettes adhésives des boîtes pliantes exigent également une application particulièrement précise de l'adhésif. La colle ne doit pas éclabousser, couler ou former des fils. S'il pénètre dans des zones qui doivent rester exemptes d'adhésif, un collage interne peut se produire, rendant impossible l'assemblage et donc l'utilisation de l'emballage.
Remplacement des polymères synthétiques dans les adhésifs de dispersion par des produits à base d'amidon modifié
"Même le choix de la matière première influe sur les propriétés de l'adhésif. Par exemple, il influe considérablement sur la formation de fils dans l'adhésif", explique le Dr Jens Buller. L'équipe du Fraunhofer IAP a caractérisé, analysé et évalué des produits à base d'amidon modifié afin de déterminer la matière première appropriée. Les chercheurs ont obtenu la forte adhérence initiale, le temps de durcissement court et le comportement d'écoulement et d'application nécessaire de l'adhésif pour la production industrielle de boîtes pliantes grâce à d'autres modifications de l'amidon et à la formulation d'adhésifs à base d'amidon. Au cours du développement, les scientifiques ont veillé à ce que l'adhésif soit conforme aux normes alimentaires.
Tests réussis : Adhésifs biosourcés utilisés
La qualité d'application des variantes d'adhésifs biosourcés a déjà été testée avec succès en coopération avec des entreprises industrielles sur des machines à grande vitesse avec application par buse. En outre, l'adhérence initiale élevée et la stabilité du joint adhésif dans des conditions d'humidité et de température élevées ont été démontrées. Pour développer l'adhésif, les chercheurs ont adopté une approche globale : Avec leurs partenaires Baumer hhs GmbH, PTS - Institute for Fibers & Paper gGmbH, et Fraunhofer Institute for Coating and Surface Technology IST, ils étudient l'interaction de l'adhésif à base d'amidon avec l'équipement, les conditions et l'environnement de la production de boîtes pliantes. "Nos résultats montrent que les adhésifs d'amidon biosourcés peuvent remplacer les polymères synthétiques dans la fabrication des boîtes pliantes. En outre, ils peuvent simplifier considérablement les processus de recyclage grâce à leur bonne solubilité. Nous ouvrons la voie à des emballages totalement écologiques et durables", résume M. Buller.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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