Що таке ПЛА?
Полілактична кислота, також відома як PLA (полілактична кислота), являє собою термопластичний мономер, отриманий з відновлюваних органічних джерел, таких як кукурудзяний крохмаль, цукрова тростина або буряковий жом.
Хоча він такий самий, як і попередні пластмаси, його властивості стали відновлюваними ресурсами, що робить його більш природною альтернативою викопному паливу.
PLA все ще є вуглецево-нейтральним, їстівним та біорозкладним, що означає, що він може повністю розкладатися у відповідних середовищах, не перетворюючись на шкідливий мікропластик.
Завдяки своїй здатності розкладатися, його зазвичай використовують як пакувальний матеріал для біорозкладних пластикових пакетів, трубочок, чашок, тарілок та посуду.
Механізм деградації PLA
PLA піддається небіологічному розкладу через три механізми:
Гідроліз: ефірні групи в головному ланцюзі розриваються, що призводить до зменшення молекулярної маси.
Термічний розклад: складне явище, яке призводить до утворення різних сполук, таких як легші молекули, лінійні та циклічні олігомери з різною молекулярною масою, а також лактид.
Фотодеградація: Ультрафіолетове випромінювання може спричинити деградацію. Це основний фактор, який піддає полімолочну кислоту впливу сонячного світла в пластику, пакувальних контейнерах та плівках.
Реакція гідролізу така:
-COO- + H2O → -COOH + -OH
Швидкість розкладання дуже повільна за кімнатної температури. Дослідження 2017 року показало, що PLA не зазнала жодної втрати якості протягом року в морській воді при температурі 25 °C (77 °F), але в дослідженні не вимірювалося розкладання або водопоглинання полімерних ланцюгів.
Які сфери застосування PLA?
1. Споживчі товари
PLA використовується в різних споживчих товарах, таких як одноразовий посуд, сумки для покупок у супермаркетах, корпуси кухонної техніки, а також ноутбуки та портативні пристрої.
2. Сільське господарство
PLA використовується у формі волокна для виготовлення одноволокнистих волосіней та сіток для боротьби з рослинністю та бур'янами. Використовується для мішків з піском, квіткових горщиків, мотузок та мотузок.
3. Медикаментозне лікування
PLA може розкладатися на нешкідливу молочну кислоту, що робить його придатним для використання як медичне обладнання у вигляді анкерів, гвинтів, пластин, штифтів, стрижнів та 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 забруднювачі. Полімолочну кислоту можна хімічно відновити у вигляді мономерів шляхом термічної полімеризації або гідролізу. Після очищення мономери можна використовувати для виробництва сирої PLA без втрати їхніх початкових властивостей.
2. Компостування:
PLA може біорозкладатися в умовах промислового компостування, спочатку шляхом хімічного гідролізу, потім шляхом мікробного розщеплення і, нарешті, деградувати. В умовах промислового компостування (58 °C (136 °F)) PLA може частково (приблизно наполовину) розкладатися на воду та вуглекислий газ протягом 60 днів, а решта розкладається набагато повільніше, залежно від кристалічності матеріалу. У середовищі без необхідних умов розкладання буде дуже повільним, подібно до небіологічних пластмас, які не розкладаються повністю протягом сотень або тисяч років.
3. Горіння:
PLA можна спалювати без утворення хімічних речовин, що містять хлор, або важких металів, оскільки вона містить лише атоми вуглецю, кисню та водню. Спалювання утилізованої PLA вироблятиме 19,5 МДж/кг (8368 BTU/фунт) енергії без залишків. Цей результат, разом з іншими висновками, вказує на те, що спалювання є екологічно чистим методом обробки відходів полімолочної кислоти.
4. Звалище:
Хоча PLA може потрапляти на звалища, це найменш екологічно чистий варіант, оскільки матеріал повільно розкладається за кімнатної температури, зазвичай так само повільно, як і інші нерозкладні пластики.
Час публікації: 20 листопада 2024 р.