Pourquoi le PLA sent bon ? la science expliquée

Si vous avez essayé l’impression 3D et que vous avez vu votre imprimante fondre et extruder du PLA, vous avez peut-être remarqué qu’elle dégage une odeur particulière. C’est doux et agréable, très différent de la combustion du plastique. Mais pourquoi donc ?

L’acide polylactique (PLA) a une odeur sucrée en raison de sa composition organique. C’est un biopolymère produit à partir de matériaux naturels comme le maïs. Par conséquent, il ne contient aucun produit chimique nocif qui dégage normalement de mauvaises odeurs.

Si vous souhaitez en savoir plus sur le PLA et la science derrière l’odeur du PLA, approfondissez cet article pour en savoir plus.

Qu’est-ce qui fait que le PLA sent bon ?

Maintenant, pour vraiment comprendre la science derrière l’odeur du PLA, nous devons d’abord comprendre ce qu’est le PLA.

Un polymère est une chaîne de molécules répétitives, et chaque unité de molécule est appelée un monomère. Ces chaînes prennent les propriétés de leurs monomères et la manière dont ces unités sont liées entre elles.

L’acide polylactique (PLA) est un biopolymère agricole. Ses monomères sont dérivés de l’acide lactique, qui est fermenté à partir de matières naturelles telles que la betterave à sucre, la canne à sucre ou le maïs. Par conséquent, il a une odeur douce en raison de sa composition organique.

Comment le PLA est-il synthétisé ?

Maintenant, vous pourriez être curieux de savoir comment transformer une canne à sucre ou un maïs en PLA. Il existe des méthodes courantes pour fabriquer du PLA : la polymérisation par ouverture de cycle et la polymérisation directe, suivies d’additifs directs.

Fermentation

La synthèse du PLA commence souvent par la production d’acide lactique par fermentation. Bien que l’acide lactique synthétique puisse être produit en laboratoire, la voie de fermentation est préférée pour assurer la pureté optique.

La fermentation est également plus respectueuse de l’environnement, avec moins d’émissions de carbone, et a le potentiel de tirer parti des déchets agricoles (bien que cette partie soit encore à l’étude). Il utilise également différents microbes et il y a donc peu d’implication dans les produits chimiques.

Après fermentation, l’acide lactique est encore purifié, puis converti en lactide avant de procéder à l’ouverture du cycle ou à la polycondensation.

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polymérisation par ouverture de cycle

La polymérisation par ouverture de cycle est la méthode standard utilisée pour produire du PLA de haut poids moléculaire. Après fermentation, la fermentation lactique peut être suivie d’une préparation de dimère cyclique (lactide).

La structure cyclique ou cyclique peut être ouverte en présence d’un catalyseur. Le métal est souvent utilisé comme catalyseur.

D’autres étapes de purification peuvent être nécessaires, mais cette méthode reste le moyen le plus pratique de synthétiser les chaînes lourdes PLA.

polycondensation

La polycondensation était en fait la première façon de produire du PLA. Cependant, ce n’est pas l’approche pratique si le produit final cible est un PLA de poids moléculaire élevé. Ce procédé nécessite des temps de réaction longs et des solvants.

Cependant, si un PLA de poids moléculaire élevé doit être fabriqué par polycondensation, une extension de chaîne peut également être effectuée.

Maintenant, ce ne sont là que quelques-unes des façons dont le PLA est produit. Certaines méthodes peuvent ne pas nécessiter l’utilisation de produits chimiques, tandis que d’autres non.

Cependant, en général, la production de PLA utilise moins de produits chimiques et provient de matériaux naturels. Par conséquent, il est non toxique et sent bon.

Le PLA émet un COV : Lactide

Une autre chose qui peut également contribuer à l’odeur du PLA est les composés organiques volatils qu’il émet. Mais tout d’abord, qu’est-ce qu’un COV exactement ?

Qu’est-ce qu’un COV ?

Vous avez peut-être entendu parler des COV et de la façon dont ils peuvent être cancérigènes ou chimiques nocifs. Bien que le terme ait une connotation négative, tous les composés ne sont pas nocifs.

Les composés organiques volatils (COV) sont des gaz émis par d’autres produits. de traitIls ont un point d’ébullition bas, ils sont donc volatils et peuvent souvent être détectés par notre odorat. Pour le PLA, le COV principal est le lactide, qui est non toxique.

odeur de lactide

Comme je l’ai mentionné, les COV peuvent contribuer à l’odeur. La plupart des sources affirment que le lactide est inodore, mais une source a déclaré qu’il avait une odeur agréable. Quoi qu’il en soit, cela peut expliquer pourquoi la douce odeur des sucres organiques domine le PLA.

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Niveaux d’émission COV PLA

Maintenant, si vous travaillez beaucoup avec du PLA, par exemple via l’impression 3D, vous pouvez être préoccupé par ses niveaux de COV. Bien que le PLA et le lactide soient organiques et non toxiques, la prudence reste de mise.

Selon une étude, comparé à d’autres filaments d’imprimante 3D comme l’ABS, le PLA émet beaucoup moins de COV et de particules ultrafines. Il n’émet pas non plus de COV inquiétants puisque son principal COV, le lactide, ne figure pas sur la liste des composés nocifs.

Par conséquent, il existe un intérêt croissant pour le PLA, car sa nature non toxique et biodégradable présente de nombreuses applications potentielles. Même ainsi, malgré le consensus selon lequel le PLA et ses vapeurs peuvent être utilisés en toute sécurité, il est recommandé de garder l’endroit bien ventilé.

Demandes d’APL

La nature biodégradable, non toxique et organique du PLA en a fait un matériau préférable pour de nombreuses applications. Par conséquent, les chercheurs cherchent à l’améliorer et à déterminer comment les déchets agricoles courants, tels que les tiges de maïs, peuvent être utilisés pour sa production.

Mais, pour nous concentrer davantage sur le sujet, voici quelques applications typiques et pratiques du PLA :

  • Emballage: L’un de ses objectifs les plus populaires est celui de matériau d’emballage. Étant biodégradable et non toxique, c’est une option émergente pour les entreprises qui souhaitent réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en assurant la sécurité de leurs produits.
  • Automobile et industrie : Il est également utilisé dans les domaines de l’automobile, de l’électronique et de la médecine. Pour les automobiles, il peut être utilisé pour fabriquer des pièces de structure. Les applications en électronique sont encore peu nombreuses en raison de limitations telles que la fragilité, mais le matériau est combiné avec la nanotechnologie pour améliorer cela.
  • Médecine: La non-toxicité du PLA en a fait un matériau de choix attrayant en médecine. Il est utilisé pour les plaques osseuses, l’administration de médicaments et les dispositifs médicaux. Il est même utilisé pour l’ingénierie tissulaire.
  • impression 3d : Une autre application assez courante du PLA est également l’impression 3D. C’est le filament de choix pour de nombreux débutants car il est facile à travailler, ne nécessite pas de lit chauffant et est disponible en différentes couleurs.
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dernières pensées

Le PLA est fabriqué à partir de matériaux naturels et organiques tels que le maïs et la canne à sucre ; par conséquent, il a un arôme sucré. Mais en plus d’être un avantage supplémentaire pour les manipulateurs de PLA, sa douce odeur peut également être considérée comme un signe que nous pouvons passer à des matériaux plus respectueux de l’environnement.

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