Nouvelle colle réversible promet de révolutionner le recyclage

Patrick Lesggie

Des ingénieurs ont développé une colle réversible révolutionnaire, qui promet de transformer les processus de recyclage. Cette colle à base d’eau, respectueuse de l’environnement, peut facilement détacher les étiquettes des bouteilles, contribuant ainsi au recyclage et à la réduction des déchets enfouis. Son développement, en collaboration avec Biffa, et son application potentielle dans diverses industries, marquent une avancée significative dans la technologie adhésive.

Des ingénieurs de l’Université de Newcastle ont mis au point une nouvelle colle qui promet de changer notre manière de recycler.

Grâce à sa nature réversible, elle peut être utilisée pour une multitude de fins, comme sur les étiquettes des bouteilles, de sorte qu’elles se détachent facilement, facilitant ainsi leur recyclage. Les étiquettes n’auront plus besoin d’être envoyées à la décharge.

Une percée dans la technologie adhésive

La colle réversible, développée par des experts de l’École d’ingénierie de l’Université de Newcastle, est une émulsion à base d’eau – une peinture – qui se lie ensemble et peut être séparée par de l’eau soit acide soit alcaline.

La colle utilise des polymères qui contiennent une charge électrique pour maintenir l’émulsion stable et adhérer à différentes surfaces. Lorsqu’une surface recouverte d’une émulsion chargée positivement est jointe à une surface recouverte d’une émulsion chargée négativement, les deux composants se fixent. Cependant, si la liaison est immergée dans de l’eau légèrement acide (pH2, à peu près comme du jus de citron) ou alcaline, elle échoue. Cela ouvre des possibilités de recyclage, car il permet la séparation à la demande de composants ayant atteint la fin de leur durée de vie utile.

Une collaboration pour des solutions durables

Le premier auteur de l’article, le Dr Adriana Sierra-Romero, chercheur à l’École d’ingénierie, a déclaré: « Nous avons travaillé avec la société de gestion des déchets, Biffa, et nous avons montré qu’avec notre colle, une étiquette de propylène collée à une bouteille en PET peut être enlevée par l’eau de lavage dans leur usine de recyclage. Bien que les bouteilles puissent être recyclées, ces étiquettes sont généralement envoyées à la décharge, nous savons donc que notre technologie peut vraiment faire la différence. Il y aura de nombreuses autres industries où notre colle pourra être utilisée, et nous sommes impatients de travailler avec d’autres entreprises. »

La colle est basée sur les processus industriels actuels – ceux de la peinture – et est développée à partir de matériaux bon marché afin qu’elle puisse être facilement mise à l’échelle. Parce qu’elle est à base d’eau, elle ne contient pas de solvants organiques volatils utilisés dans de nombreuses colles commerciales, mais contrairement à d’autres adhésifs à base d’eau, une exposition à un environnement humide ne provoque pas de rupture de la liaison. L’équipe a montré que sa durée de conservation à température ambiante est d’au moins un an, elle est donc intrinsèquement stable.

Adhésif écologique et polyvalent

La colle est destinée aux surfaces en plastique, mais elle peut aussi se coller à d’autres surfaces. Les plastiques sont là où la plupart des applications sont attendues, et elle est particulièrement efficace sur les surfaces utilisées dans l’industrie de l’emballage comme le polypropylène et le polyéthylène, auxquels de nombreuses colles ne peuvent pas adhérer. Les industries ciblées comprennent le recyclage des bouteilles, mais les travaux pourraient également s’appliquer à d’autres domaines de l’emballage ainsi qu’au recyclage de pièces automobiles ou dans l’électronique.

Publié dans le principal journal de chimie, Angewandte Chemie International Edition, le projet a été financé par le Conseil de recherche en ingénierie et sciences physiques (EPSRC). L’équipe vient d’être informée que l’EPSRC financera la recherche pour trois années supplémentaires, portant le financement total de l’équipe à 1 million de livres sterling.

Le chercheur principal du projet, le professeur Mark Geoghegan, professeur de matériaux d’ingénierie, a ajouté: « J’ai d’abord pensé que les polymères chargés pourraient être utilisés pour l’adhérence réversible en 1999. À l’époque, il s’agissait de recherches fondamentales, et il est très excitant de voir que nous avons maintenant une colle basée sur ces principes. »

Le Dr Katarina Novakovic, maître de conférences en génie des polymères et co-investigateur du projet, a déclaré: « Les entreprises fixent des objectifs de plus en plus ambitieux de zéro émission nette. Notre colle les aidera à atteindre ces objectifs. »

« L’Université de Newcastle a un excellent bilan en matière de durabilité. Elle est intégrée dans nos programmes, par exemple, je participe à l’enseignement de nos étudiants de premier cycle sur le recyclage des bouteilles et ils apprécient vraiment cet exemple concret. Il est formidable que nous ayons une colle qui puisse améliorer les processus industriels dans ces domaines. »

Référence: « A reversible water-based electrostatic adhesive » par Adriana Sierra-Romero, Katarina Novakovic et Mark Geoghegan, 29 octobre 2023, Angewandte Chemie International Edition.
DOI: 10.1002/anie.202310750