Développement de films d'emballage durables à base de pla/chitosane renforcés par des nanoparticules fe-mof@c30b

Abstract

Dans cette etude, nous avons explore la fabrication de films d'emballage a base de PLA (acide polylactique) renforces avec des nanoparticules de Fe-MOF et un composite hybride Fe- MOF@C30B, integrant egalement du chitosane. L'objectif etait d'ameliorer les proprietes barrieres, antimicrobiennes et mecaniques de ces films, tout en maintenant leur biodegradabilite, afin de repondre aux besoins croissants du marche de l'emballage durable. Les principales conclusions de cette etude sont les suivantes : „h Synthese et integration des composites : Des nanoparticules de Fe-MOF ont ete synthetisees avec succes et combinees avec de la nano-argile C30B pour former un composite hybride Fe-MOF@C30B. Ce composite a ete integre dans des films PLA contenant 2 % de chitosane, ce qui a permis d'optimiser les proprietes du materiau final. „h Interaction des composants : Les analyses FTIR et de diffraction des rayons X ont montre que la structure cristalline du Fe-MOF est preservee apres l'ajout de C30B, validant ainsi l'integration reussie des differents composants dans le composite hybride. „h Proprietes thermiques et mecaniques : L'ajout de chitosane et de Fe-MOF/Fe-MOF@C30B a legerement modifie la stabilite thermique du PLA, mais sans alterer de maniere significative ses proprietes. Le composite a renforce les proprietes mecaniques du PLA, comme en temoigne l'augmentation de la microdurete, ameliorant ainsi la rigidite et la durabilite du film. „h Effet sur l'hydrophilicite et la permeabilite : Le composite Fe-MOF@C30B a significativement ameliore l'hydrophilicite du materiau, reduisant l'angle de contact et la permeabilite a la vapeur d'eau (WVP). Ces ameliorations sont cruciales pour les applications d'emballage alimentaire, ou les proprietes barrieres contre l'humidite sont essentielles. „h Effet tortueux sur l¡¦absorption et la migration : L¡¦ajout de Fe-MOF/Fe-MOF@C30B a cree des chemins de diffusion tortueux dans le film, ralentissant l'absorption d'eau et la migration des substances. Cette modification est benefique pour la performance du materiau garantissant une meilleure protection contre l¡¦humidite et respectant les criteres de securite pour l¡¦emballage alimentaire. En conclusion, cette etude propose une solution d¡¦emballage durable basee sur des films nanocomposites PLA renforces par Fe-MOF@C30B. Ces films presentent des proprietes ameliorees en termes de resistance mecanique, de barrieres contre l'humidite, tout en etant biodegradables. Ils offrent ainsi une alternative prometteuse et ecologique pour l¡¦industrie des emballages durables. Bien que cette etude se soit concentree sur le developpement de films nanocomposites PLA/Chitosane/Fe-MOF@C30B, plusieurs axes de recherche peuvent etre explores a l'avenir : „h Etude de l'activite antimicrobienne : Des tests futurs devront evaluer l'efficacite antimicrobienne des films PLA/Chitosane/Fe-MOF@C30B contre une large gamme de pathogenes, afin de confirmer leur potentiel dans les applications d'emballage alimentaire. „h Evaluation de la toxicite : Il sera necessaire de realiser des etudes in vitro pour analyser la toxicite des films, particulierement pour garantir leur innocuite pour la sante humaine et leur respect des normes environnementales. „h Optimisation des proprietes antimicrobiennes : En fonction des resultats des tests d¡¦activite antimicrobienne, des ameliorations pourraient etre apportees a la formulation des films, en ajustant les concentrations de Fe-MOF@C30B ou en integrant d'autres agents antimicrobiens. „h Biodegradabilite et impact environnemental : Une evaluation approfondie de la biodegradabilite des films PLA/Chitosane/Fe-MOF@C30B dans des conditions reelles permettra de mieux comprendre leur impact environnemental, notamment apres leur utilisation et leur degradation. Ces recherches permettront de confirmer l'applicabilite de ces films pour des emballages alimentaires durables et surs, tout en optimisant leurs performances antimicrobiennes et en assurant leur impact minimal sur la sante et l'environnement.