A PLA műanyag biológiailag lebontható, újrahasznosítható, biokompatibilis, komposztálható és biológiailag felszívódó, de csak ideális körülmények között

Mi a PLA műanyag

A PLA (más néven PDLA, PLLA), vagy jobban mondva a tejsav-savsav, egy szintetikus hőre lágyuló polimer, amely számos alkalmazásban felváltotta a hagyományos műanyagokat. Ötletként felhasználható élelmiszercsomagolásban, kozmetikai csomagolásban, műanyag táskákban, palackokban, tollakban, poharakban, fedelekben, evőeszközökben, lombikokban, poharakban, tálcákban, tányérokban, filmekben csövek gyártásához, nyomtatószálakhoz 3D, orvostechnikai eszközök, nem szőtt szövetek és egyéb dolgok.

Ez a név azért van, mert a tejsav (vegyes funkciójú szerves vegyület - karbonsav és alkohol) többszörös ismétlődési láncai alkotják. Ezt a savat emlősök (beleértve az embereket is) termelik, és baktériumok közvetlenül is megszerezhetik - ebben az esetben a folyamat kissé más.

A PLA előállítási folyamatában a baktériumok tejsavat termelnek keményítőtartalmú zöldségek, például répa, kukorica és manióka fermentációs folyamata révén, vagyis megújuló források felhasználásával készülnek.

De nem téveszthetjük össze a keményítő műanyaggal, amelyet hőre lágyuló keményítőnek nevezünk, mert a PLA előállítási folyamatában a keményítőt egyszerűen tejsav előállítására használják. Ellentétben a hőre lágyuló keményítő műanyaggal, amelynek fő nyersanyaga a keményítő. E két típus közül a PLA azért előnyös, mert ellenállóbb és inkább hasonlít egy normál műanyagra, emellett 100% -ban biológiailag lebontható műanyag (ha ideális körülményekkel rendelkezik).

Mikor jelent meg a PLA műanyag?

Carothers, Dorough és Natta kutatók 1932-ben szintetizálták először a PLA-t. Kezdetben ez nem volt sikeres feladat, mivel az anyag mechanikai tulajdonságait nem tartották kielégítőnek. Ha belegondolunk, a Du Pont egy új, jobb mechanikai tulajdonságú PLA-t szintetizált és szabadalmaztatta, de volt még egy hátránya: ez az új típus vízzel reagált. Tehát csak 1966-ban, miután Kulkar bebizonyította, hogy az anyag lebomlása in vitro megtörténhet , és jobban megfigyelhető a laboratóriumokban, valódi érdeklődés mutatkozott alkalmazása iránt, főleg az orvosi területen.

Ennek ellenére a jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkező PLA-nak két kellemetlen jellemzője van: alacsony ütésállóság és magas hőmérséklet. Törékenységének csökkentése érdekében szerves lágyítókat, például glicerint és szorbitot használnak. De lehetőség van természetes szálak behelyezésére vagy keverékek előállítására is (különböző műanyagok mechanikus keverése, ahol nincs kémiai reakció közöttük) ezen szempontok javítása érdekében.

Amerikai szabványok: ASTM 6400, 6868, 6866; az európai EN 13432 és a brazil ABNT NBr 15448 lehetővé teszi, hogy miután a PLA-t más műanyagokkal összekeverték annak minőségének javítása érdekében, az anyag végső tömegének legfeljebb 10% -a nem biológiailag lebontható.

Piac

Brazíliában az egyik fő PLA műanyag forgalmazó a Resinex, amely a Ravago csoporthoz tartozik, amely globális szolgáltató a polimeripar számára. A másik a Naturework, amely az Ingeo cég által gyártott PLA-t forgalmazza, amely szintén a Natureworkhez tartozik.

Egy másik nagy gyártó az 1865-ben alapított Basf globális német vegyipari vállalat és a vegyiparban világelső.

Előnyök

A PLA műanyag nagyon előnyös tulajdonságokkal rendelkezik. Amellett, hogy komposztálható műanyag, biológiailag lebontható, mechanikailag és kémiailag újrafeldolgozható, biokompatibilis és biológiailag felszívódó.

Ezenkívül megfelelő érvényességgel rendelkezik az eldobható csomagolásban történő legtöbb felhasználásra, és megújuló forrásokból (zöldségekből) nyerik.

A hagyományos műanyagokhoz, például a polisztirolhoz (PS) és a polietilénhez (PE), amelyek lebomlása 500 és 1000 év között van, a PLA ugrásszerűen növekszik, mivel lebomlása hat hónaptól két évig tart. És ha helyesen ártalmatlanítják, ártalmatlan anyagokká válik, mert a víz könnyen lebonthatja.

Amikor kis mennyiségű PLA kerül a csomagolásból az élelmiszerbe, és a testbe kerül, nem jelentenek egészségkárosodást, mivel tejsavvá alakul, amely biztonságos élelmiszer-anyag, és a szervezet természetesen eltávolítja.

Ezen jellemzők bemutatására széles körben alkalmazzák orvosi beavatkozások során, a fémimplantátumok helyettesítésére. A PLA műanyag implantátumok kevesebb gyulladást okoznak, elkerülik a törött szerv stressz túlterhelését és egy második műtét szükségességét annak eltávolítására az anyagból.

Jobb alternatíva a hagyományos műanyag zacskókhoz is, amelyek fosszilis üzemanyagok elégetésével nem megújuló forrásokból készült műanyagból készülnek.

Hátrányok

Nagyszerű, hogy a PLA műanyag biológiailag lebomlik, de ez nem mindig lehetséges. A megfelelő lebomlás érdekében a PLA műanyag ürítéseket helyesen kell elvégezni. Ez azt jelenti, hogy az anyag komposztáló üzemekben rakódik le, ahol megfelelő a fény, a páratartalom, a hőmérséklet és a megfelelő mennyiségű mikroorganizmus.

Sajnos a brazil hulladék nagy része hulladéklerakókba és lerakókba kerül, ahol nincs garancia arra, hogy az anyag 100% -ban biológiailag lebomlik. És ami még rosszabb, általában a hulladéklerakók és a hulladéklerakók körülményei miatt a lebomlás anaerob, vagyis alacsony oxigénkoncentrációval jár, ami az üvegházhatás kiegyensúlyozatlansága szempontjából az egyik legproblémásabb gáz metángáz felszabadulását okozza.

További megvalósíthatatlanság, hogy a PLA-termékek előállítási költségei továbbra is magasak, ami a terméket kissé drágábbá teszi, mint a hagyományos termékeket.

És amint azt már láthattuk, a brazil, az európai és az amerikai szabványok lehetővé teszik a PLA keverését más, nem biológiailag lebomló műanyagokkal, hogy javítsák annak tulajdonságait, és még így is biológiailag lebonthatók.

Ezenkívül az Unicamp által közzétett tanulmány kimutatta, hogy az újrahasznosítás minden formája (mechanikai, kémiai és komposztálás) közül a komposztálás jelenti a legnagyobb környezeti hatásokat. A vegyi anyagok újrahasznosítása a második helyen állt, és a mechanikának kevesebb hatása volt.

Hogyan dobhatom ki a PLA műanyagomat?

Mivel a brazil hulladéklerakók és hulladéklerakók nem alkalmasak komposztálásra, a károk csökkentésének egyik módja a PLA műanyagból készült anyagok elküldése olyan helyekre, ahol a keletkezett metán befogható és újrafelhasználható.