Τι είναι το PLA;
Το πολυγαλακτικό οξύ, γνωστό και ως PLA (Polylactic Acid), είναι ένα θερμοπλαστικό μονομερές που προέρχεται από ανανεώσιμες οργανικές πηγές όπως το άμυλο καλαμποκιού ή το ζαχαροκάλαμο ή ο πολτός τεύτλων.
Αν και είναι το ίδιο με τα προηγούμενα πλαστικά, οι ιδιότητές του έχουν γίνει ανανεώσιμοι πόροι, καθιστώντας το μια πιο φυσική εναλλακτική λύση στα ορυκτά καύσιμα.
Το PLA εξακολουθεί να είναι ουδέτερο από άνθρακα, βρώσιμο και βιοδιασπώμενο, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να αποσυντεθεί πλήρως σε κατάλληλα περιβάλλοντα αντί να σπάσει σε επιβλαβή μικροπλαστικά.
Λόγω της ικανότητάς του να αποσυντίθεται, χρησιμοποιείται συνήθως ως υλικό συσκευασίας για βιοαποδομήσιμες πλαστικές σακούλες, καλαμάκια, κύπελλα, πιάτα και επιτραπέζια σκεύη.
Μηχανισμός αποδόμησης PLA
Το PLA υφίσταται μη βιολογική αποικοδόμηση μέσω τριών μηχανισμών:
Υδρόλυση: Οι εστερικές ομάδες στην κύρια αλυσίδα σπάνε, με αποτέλεσμα τη μείωση του μοριακού βάρους.
Θερμική αποσύνθεση: ένα πολύπλοκο φαινόμενο που έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό διαφορετικών ενώσεων, όπως ελαφρύτερα μόρια, γραμμικά και κυκλικά ολιγομερή με διαφορετικά μοριακά βάρη και λακτίδιο.
Φωτοαποικοδόμηση: Η υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει υποβάθμιση. Αυτός είναι ο κύριος παράγοντας που εκθέτει το πολυγαλακτικό οξύ στο ηλιακό φως σε πλαστικά, δοχεία συσκευασίας και εφαρμογές μεμβράνης.
Η αντίδραση υδρόλυσης είναι:
-COO- + H 2 O → -COOH + -OH
Ο ρυθμός αποικοδόμησης είναι πολύ αργός σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Μια μελέτη του 2017 διαπίστωσε ότι το PLA δεν παρουσίασε καμία απώλεια ποιότητας μέσα σε ένα χρόνο σε θαλασσινό νερό στους 25 ° C (77 ° F), αλλά η μελέτη δεν μέτρησε την αποσύνθεση ή την απορρόφηση νερού των πολυμερών αλυσίδων.
Ποιοι είναι οι τομείς εφαρμογής του PLA;
1. Καταναλωτικά αγαθά
Το PLA χρησιμοποιείται σε διάφορα καταναλωτικά αγαθά, όπως επιτραπέζια σκεύη μιας χρήσης, τσάντες αγορών σούπερ μάρκετ, θήκες συσκευών κουζίνας, καθώς και φορητούς υπολογιστές και φορητές συσκευές.
2. Γεωργία
Το PLA χρησιμοποιείται σε μορφή ινών για πετονιές μονής ίνας και δίχτυα για βλάστηση και έλεγχο ζιζανίων. Χρησιμοποιείται για σάκους με άμμο, γλάστρες, δέσιμο ιμάντων και σχοινιά.
3. Ιατρική περίθαλψη
Το PLA μπορεί να αποικοδομηθεί σε αβλαβές γαλακτικό οξύ, καθιστώντας το κατάλληλο για χρήση ως ιατρικός εξοπλισμός με τη μορφή αγκυρίων, βιδών, πλακών, ακίδων, ράβδων και διχτυών.
Οι τέσσερις πιο κοινές πιθανές καταστάσεις διάλυσης
1. Ανακύκλωση:
Μπορεί να είναι χημική ανακύκλωση ή μηχανική ανακύκλωση. Στο Βέλγιο, η Galaxy εγκαινίασε το πρώτο πιλοτικό εργοστάσιο για χημική ανακύκλωση PLA (Loopla). Σε αντίθεση με τη μηχανική ανακύκλωση, τα απόβλητα μπορεί να περιέχουν διάφορους ρύπους. Το πολυγαλακτικό οξύ μπορεί να ανακτηθεί χημικά ως μονομερή μέσω θερμικού πολυμερισμού ή υδρόλυσης. Μετά τον καθαρισμό, τα μονομερή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ακατέργαστου PLA χωρίς να χάσουν τις αρχικές τους ιδιότητες.
2. Κομποστοποίηση:
Το PLA μπορεί να βιοδιασπαστεί υπό συνθήκες βιομηχανικής κομποστοποίησης, πρώτα μέσω χημικής υδρόλυσης, στη συνέχεια μέσω μικροβιακής χώνευσης και τελικά αποικοδομήθηκε. Κάτω από συνθήκες βιομηχανικής κομποστοποίησης (58 ° C (136 ° F)), το PLA μπορεί μερικώς (περίπου το μισό) να αποσυντεθεί σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα εντός 60 ημερών, με το υπόλοιπο τμήμα να αποσυντίθεται πολύ πιο αργά στη συνέχεια, ανάλογα με την κρυσταλλικότητα του υλικού. Σε ένα περιβάλλον χωρίς τις απαραίτητες συνθήκες, η αποσύνθεση θα είναι πολύ αργή, παρόμοια με τα μη βιολογικά πλαστικά, τα οποία δεν θα αποσυντεθούν πλήρως για εκατοντάδες ή χιλιάδες χρόνια.
3. Κάψιμο:
Το PLA μπορεί να αποτεφρωθεί χωρίς την παραγωγή χημικών ή βαρέων μετάλλων που περιέχουν χλώριο, καθώς περιέχει μόνο άτομα άνθρακα, οξυγόνου και υδρογόνου. Η καύση του PLA θα παράγει 19,5 MJ/kg (8368 btu/lb) ενέργειας χωρίς να αφήνει κανένα υπόλειμμα. Αυτό το αποτέλεσμα, μαζί με άλλα ευρήματα, υποδεικνύει ότι η αποτέφρωση είναι μια φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος για την επεξεργασία των αποβλήτων πολυγαλακτικού οξέος.
4. ΧΥΤΑ:
Αν και το PLA μπορεί να εισέλθει σε χώρους υγειονομικής ταφής, είναι η λιγότερο φιλική προς το περιβάλλον επιλογή επειδή το υλικό αποικοδομείται αργά σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος, συνήθως τόσο αργά όσο και άλλα μη αποικοδομήσιμα πλαστικά.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-20-2024