Polilaktīnskābe (PLA): videi draudzīga alternatīva plastmasai

Polilaktīnskābe (PLA): videi draudzīga alternatīva plastmasai

Kas ir PLA?

Polilaktīnskābe, kas pazīstama arī kā PLA (polilaktīnskābe), ir termoplastisks monomērs, kas iegūts no atjaunojamiem organiskiem avotiem, piemēram, kukurūzas cietes vai cukurniedru vai biešu mīkstumu.

Lai arī tā ir tāda pati kā iepriekšējā plastmasa, tā īpašības ir kļuvušas par atjaunojamiem resursiem, padarot to par dabiskāku alternatīvu fosilajam kurināmajam.

PLA joprojām ir oglekļa neitrāls, ēdams un bioloģiski noārdāms, kas nozīmē, ka tas var pilnībā sadalīties atbilstošā vidē, nevis ielauzties kaitīgā mikroplastikā.

Sakarā ar spēju sadalīties, to parasti izmanto kā iepakojuma materiālu bioloģiski noārdāmiem plastmasas maisiņiem, salmiņiem, krūzēm, plāksnēm un galda piederumiem.

PLA iepakojuma materiāls (1)

PLA degradācijas mehānisms

PLA notiek bez bioloģiskas degradācijas, izmantojot trīs mehānismus:

Hidrolīze: esteru grupas galvenajā ķēdē ir salauztas, kā rezultātā samazinās molekulmasa.

Termiskā sadalīšanās: sarežģīta parādība, kuras rezultātā veidojas dažādi savienojumi, piemēram, gaišākas molekulas, lineārie un cikliskie oligomēri ar atšķirīgu molekulmasu un laktīdu.

Fotodegradācija: ultravioletais starojums var izraisīt sadalīšanos. Tas ir galvenais faktors, kas polilaktīnskābi pakļauj saules gaismai plastmasā, iesaiņojuma traukos un plēves lietojumos.

Hidrolīzes reakcija ir:

-Coo- + h 2 o → -cooh + -OH

Degradācijas ātrums apkārtējā temperatūrā ir ļoti lēns. 2017. gada pētījumā tika atklāts, ka PLA gada laikā nav piedzīvojis nekādu kvalitātes zaudējumu jūras ūdenī 25 ° C (77 ° F), bet pētījumā netika izmērīta polimēru ķēžu sadalīšanās vai ūdens absorbcija.

PLA iepakojuma materiāls (2)

Kādas ir PLA piemērošanas zonas?

1. Patēriņa preces
PLA tiek izmantota dažādās patēriņa precēs, piemēram, vienreizlietojamos galda piederumos, lielveikalu iepirkumu maisiņos, virtuves ierīču apvalkos, kā arī klēpjdatoros un rokas ierīcēs.

2. Lauksaimniecība
PLA izmanto šķiedrvielu formā vienas šķiedras zvejas līnijām un tīkliem veģetācijai un nezāļu kontrolei. Izmanto smilšu maisiņiem, puķu podiem, saistošām siksnām un virvēm.

3. Ārstēšana
PLA var sadalīt nekaitīgā pienskābē, padarot to piemērotu izmantošanai kā medicīniskai iekārtai enkuru, skrūvju, plāksņu, tapu, stieņu un tīklu veidā.

PLA iepakojuma materiāls (3)

Četras visizplatītākās iespējamās lūžņu situācijas

1. pārstrāde:
Tas var būt ķīmiska pārstrāde vai mehāniska pārstrāde. Beļģijā Galaxy ir laidis klajā pirmo PLA (Loopla) ķīmiskās pārstrādes izmēģinājuma rūpnīcu. Atšķirībā no mehāniskās pārstrādes, atkritumos var būt dažādi piesārņotāji. Polilaktīnskābi var ķīmiski atgūt kā monomērus, izmantojot termisko polimerizāciju vai hidrolīzi. Pēc attīrīšanas monomērus var izmantot RAW PLA ražošanai, nezaudējot sākotnējās īpašības.

2. Kompostēšana:
PLA var bioloģiski noārdīt rūpnieciskos kompostēšanas apstākļos, vispirms ar ķīmiskās hidrolīzes palīdzību, pēc tam ar mikrobu gremošanu un visbeidzot noārdās. Rūpnieciskos kompostēšanas apstākļos (58 ° C (136 ° F)) 60 dienu laikā PLA var daļēji (apmēram uz pusi) var sadalīties ūdenī un oglekļa dioksīdā, un atlikušā daļa pēc tam sadalās daudz lēnāk, atkarībā no materiāla kristalitātes. Vidē bez nepieciešamajiem apstākļiem sadalīšanās būs ļoti lēna, līdzīga ne bioloģiskai plastmasai, kas simtiem vai tūkstošiem gadu pilnībā nesadalīsies.

3. Dedzināšana:
PLA var sadedzināt, neradot hloru, kas satur ķīmiskas vielas vai smagos metālus, jo tas satur tikai oglekļa, skābekļa un ūdeņraža atomus. Dedzinošā metāllūžņos PLA radīs 19,5 MJ/kg (8368 BTU/lb) enerģijas, neatstājot nekādu atlikumu. Šis rezultāts kopā ar citiem atklājumiem norāda, ka sadedzināšana ir videi draudzīga metode atkritumu polilaktskābes ārstēšanai.

4. poligons:
Lai arī PLA var iekļūt atkritumu poligonos, tā ir vismazāk videi draudzīga izvēle, jo materiāls lēnām noārdās apkārtējās vides temperatūrā, parasti tik lēni kā cita noārdāma plastmasa.


Pasta laiks: 20.-2024. Novembris