Що таке PLA?
Полімолочна кислота, також відома як PLA (Полімолочна кислота), є термопластичним мономером, отриманим з відновлюваних органічних джерел, таких як кукурудзяний крохмаль, цукрова тростина чи буряковий жом.
Хоча він такий самий, як попередній пластик, його властивості стали поновлюваними ресурсами, що робить його більш природною альтернативою викопному паливу.
PLA залишається вуглецево-нейтральною, їстівною та біорозкладаною, що означає, що вона може повністю розкладатися у відповідних середовищах замість того, щоб розпадатися на шкідливий мікропластик.
Завдяки своїй здатності розкладатися, він зазвичай використовується як пакувальний матеріал для біорозкладаних пластикових пакетів, соломинок, чашок, тарілок і столового посуду.
Механізм деградації PLA
PLA піддається небіологічному розкладанню за допомогою трьох механізмів:
Гідроліз: складноефірні групи в головному ланцюзі розриваються, що призводить до зменшення молекулярної маси.
Термічний розпад: складне явище, яке призводить до утворення різних сполук, таких як легші молекули, лінійні та циклічні олігомери з різною молекулярною масою та лактид.
Фотодеградація: ультрафіолетове випромінювання може спричинити деградацію. Це основний фактор, який піддає сонячному світлу полімолочну кислоту в пластикових, пакувальних контейнерах і плівках.
Реакція гідролізу - це:
-COO- + H 2 O → -COOH + -OH
Швидкість деградації дуже повільна при температурі навколишнього середовища. Дослідження 2017 року показало, що PLA не зазнало жодної втрати якості протягом року в морській воді при 25 °C (77 °F), але дослідження не вимірювало розкладання або водопоглинання полімерних ланцюгів.
Які області застосування PLA?
1. Товари народного споживання
PLA використовується в різних споживчих товарах, таких як одноразовий посуд, сумки для покупок у супермаркетах, корпуси кухонних приладів, а також ноутбуки та кишенькові пристрої.
2. Сільське господарство
PLA використовується у формі волокон для одноволоконних волосінь і сіток для боротьби з рослинністю та бур’янами. Використовується для мішків з піском, квіткових горщиків, зв’язувальних ременів і мотузок.
3. Медикаментозне лікування
PLA можна розкласти на нешкідливу молочну кислоту, що робить його придатним для використання в якості медичного обладнання у формі анкерів, гвинтів, пластин, шпильок, стрижнів і сіток.
Чотири найпоширеніші можливі ситуації утилізації
1. Переробка:
Це може бути хімічна переробка або механічна переробка. У Бельгії компанія Galaxy запустила перший пілотний завод з хімічної переробки PLA (Loopla). На відміну від механічної переробки, відходи можуть містити різні забруднюючі речовини. Полімолочна кислота може бути хімічно відновлена у вигляді мономерів шляхом термічної полімеризації або гідролізу. Після очищення мономери можна використовувати для виробництва необробленого PLA без втрати своїх початкових властивостей.
2. Компостування:
PLA може біологічно розкладатися в умовах промислового компостування, спочатку шляхом хімічного гідролізу, потім шляхом мікробного розщеплення, і, нарешті, розкладатися. В умовах промислового компостування (58 °C (136 °F)) PLA може частково (приблизно наполовину) розкластися на воду та вуглекислий газ протягом 60 днів, а решта частини розкладається набагато повільніше, залежно від кристалічності матеріалу. У середовищі без необхідних умов розкладання відбуватиметься дуже повільно, подібно до небіологічного пластику, який не розкладатиметься повністю протягом сотень чи тисяч років.
3. Горіння:
PLA можна спалювати без утворення хлорвмісних хімікатів або важких металів, оскільки він містить лише атоми вуглецю, кисню та водню. Спалювання утилізованого PLA генерує 19,5 МДж/кг (8368 БТЕ/фунт) енергії, не залишаючи жодних залишків. Цей результат разом з іншими висновками вказує на те, що спалювання є екологічно чистим методом обробки відходів полімолочної кислоти.
4. Полігон:
Незважаючи на те, що PLA може потрапляти на звалища, це найменш екологічний вибір, оскільки матеріал повільно розкладається за температури навколишнього середовища, як правило, так само повільно, як і інші нерозкладані пластики.
Час публікації: 20 листопада 2024 р