Τι είναι το PLA;
Το πολυγαλακτικό οξύ, επίσης γνωστό ως PLA (Πολυγαλακτικό Οξύ), είναι ένα θερμοπλαστικό μονομερές που προέρχεται από ανανεώσιμες οργανικές πηγές όπως το άμυλο καλαμποκιού ή ο ζαχαροκάλαμος 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 διασπαστεί σε επιβλαβή μικροπλαστικά.
Λόγω της ικανότητάς του να αποσυντίθεται, χρησιμοποιείται συνήθως ως υλικό συσκευασίας για βιοδιασπώμενες πλαστικές σακούλες, καλαμάκια, ποτήρια, πιάτα και επιτραπέζια σκεύη.
Μηχανισμός αποικοδόμησης του PLA
Το PLA υφίσταται μη βιολογική αποικοδόμηση μέσω τριών μηχανισμών:
Υδρόλυση: Οι εστερικές ομάδες στην κύρια αλυσίδα διασπώνται, με αποτέλεσμα τη μείωση του μοριακού βάρους.
Θερμική αποσύνθεση: ένα σύνθετο φαινόμενο που έχει ως αποτέλεσμα τον 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, συσκευασίες και εφαρμογές μεμβρανών.
Η αντίδραση υδρόλυσης είναι:
-COO- + H2O → -COOH + -OH
Ο ρυθμός αποικοδόμησης είναι πολύ αργός σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Μια μελέτη του 2017 διαπίστωσε ότι το PLA δεν παρουσίασε καμία απώλεια ποιότητας εντός ενός έτους σε θαλασσινό νερό στους 25 °C (77 °F), αλλά η μελέτη δεν μέτρησε την αποσύνθεση ή την απορρόφηση νερού των πολυμερικών αλυσίδων.
Ποιες είναι οι περιοχές 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 ψαρέματος και δίχτυα από μία ίνα για τον έλεγχο της βλάστησης και των ζιζανίων. Χρησιμοποιείται για σακιά με άμμο, γλάστρες, ιμάντες δεσίματος και σχοινιά.
3. Ιατρική περίθαλψη
Το PLA μπορεί να αποικοδομηθεί σε ακίνδυνο γαλακτικό οξύ, καθιστώντας το κατάλληλο για χρήση ως ιατρικός εξοπλισμός με τη μορφή αγκυρών, βιδών, πλακών, καρφιτσών, ράβδων και διχτυών.
Οι τέσσερις πιο συνηθισμένες πιθανές καταστάσεις απόσυρσης
1. Ανακύκλωση:
Μπορεί να είναι χημική ανακύκλωση ή μηχανική ανακύκλωση. Στο Βέλγιο, η Galaxy έχει θέσει σε λειτουργία την πρώτη πιλοτική μονάδα χημικής ανακύκλωσης 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 παρασκευή ακατέργαστου PLA χωρίς να χάσουν τις αρχικές τους ιδιότητες.
2. Κομποστοποίηση:
Το PLA μπορεί να βιοδιασπαστεί υπό βιομηχανικές συνθήκες κομποστοποίησης, πρώτα μέσω χημικής υδρόλυσης, στη συνέχεια μέσω μικροβιακής χώνευσης και τέλος να αποικοδομηθεί. Υπό βιομηχανικές συνθήκες κομποστοποίησης (58 °C (136 °F)), το PLA μπορεί να αποσυντεθεί εν μέρει (περίπου το μισό) σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα εντός 60 ημερών, με το υπόλοιπο μέρος 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. Καύση:
Το PLA μπορεί να αποτεφρωθεί χωρίς να παράγει χημικές ουσίες που περιέχουν χλώριο ή βαρέα μέταλλα, καθώς περιέχει μόνο άτομα άνθρακα, οξυγόνου και υδρογόνου. Η καύση απορριμμάτων PLA θα παράγει 19,5 MJ/kg (8368 btu/lb) ενέργειας χωρίς να αφήνει υπολείμματα. Αυτό το αποτέλεσμα, μαζί με άλλα ευρήματα, δείχνει ότι η αποτέφρωση είναι μια φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος για την επεξεργασία αποβλήτων πολυγαλακτικού οξέος.
4. Χωματερή:
Αν και το PLA μπορεί να καταλήξει 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: 20 Νοεμβρίου 2024