Les superabsorbants deviennent liquides sous la lumière UV après avoir absorbé suffisamment d’eau. Ensuite, ils pourront être réutilisés. Crédit : Ken Pekarsky, KIT
L’eau et les rayons UV décomposent efficacement et rapidement les polymères réticulés des doublures de couches sans utiliser de produits chimiques. Ce processus permet aux molécules de plastique recyclées d’être réutilisées pour diverses applications.
Les matériaux superabsorbants, comme le polyacrylate de sodium, sont des composants clés de divers produits d’hygiène et médicaux, notamment les couches, les bandages et les pansements. Typiquement, ces polymères réticulés, connus pour leur haut pouvoir absorbant, sont insolubles dans l’eau. Leur recyclage nécessite traditionnellement l’utilisation d’acides forts.
À haute température, ils ne fondent pas, mais se dégradent seulement. Les acides, cependant, « coupent » les chaînes, stabilisant les polymères après environ 16 heures à 80 degrés. Celsius et, par conséquent, a permis le recyclage. Ce processus est complexe et coûteux, c’est pourquoi les superabsorbants ont rarement été réutilisés. Chaque année, environ deux millions de tonnes finissent à la poubelle ou sont incinérées.
Liquide en cinq minutes au lieu de 16 heures
Des chercheurs de l’Institut des systèmes biologiques et chimiques, de l’Institut des interfaces biologiques et de l’Institut de technologie chimique et de chimie des polymères du KIT ont découvert que les polymères de polyacrylate de sodium réticulés se dégradent sous la lumière UV après absorption d’eau.
« Les chaînes qui relient les polymères sont brisées par la lumière. Ensuite, ils sont si lâches qu’ils nagent dans l’eau et se transforment en fibres liquides », explique Pavel Levkin, professeur à l’Institut des systèmes biologiques et chimiques. Pour leurs études, les chercheurs ont découpé les doublures de couches conventionnelles, les ont mouillées avec de l’eau et les ont exposées à une lampe de 1 000 W. Au bout de cinq minutes déjà, la matière solide s’est transformée en un liquide qui est tombé dans un collecteur. « Cette méthode utilisant la lumière UV est environ 200 fois plus rapide qu’avec des acides », explique Levkin.
Les polymères recyclés peuvent être utilisés de différentes manières
L’équipe a ensuite utilisé des procédés connus pour convertir le liquide en nouveaux adhésifs et colorants. « L’observation selon laquelle la substance est soluble et transformable était d’une grande importance. Très probablement, il pourra être transformé en de nombreux autres produits », explique le scientifique.
Pour leurs tests, les chercheurs ont utilisé des couches propres. Mais il est également possible de séparer les superabsorbants des couches usagées. « Il n’y a donc aucune raison pour que l’utilisation proche de la réalité ne soit pas possible », déclare Levkin. La méthode de recyclage peut être optimisée écologiquement et gratuitement grâce à l’énergie solaire. « Nous avons trouvé une stratégie prometteuse pour recycler les superabsorbants. Cela réduira considérablement la pollution de l’environnement et contribuera à une utilisation plus durable des polymères.
