Какво е PLA?
Полимлечната киселина, известна още като PLA (полимлечна киселина), е термопластичен мономер, получен от възобновяеми органични източници като царевично нишесте, захарна тръстика или цвеклова пулпа.
Въпреки че е същата като предишните пластмаси, свойствата ѝ са се превърнали във възобновяеми ресурси, което я прави по-естествена алтернатива на изкопаемите горива.
PLA все още е въглеродно неутрална, годна за консумация и биоразградима, което означава, че може да се разложи напълно в подходяща среда, вместо да се разпадне на вредни микропластмаси.
Поради способността си да се разлага, той често се използва като опаковъчен материал за биоразградими пластмасови торбички, сламки, чаши, чинии и прибори за хранене.
Механизъм на разграждане на PLA
PLA претърпява небиологично разграждане чрез три механизма:
Хидролиза: Естерните групи в основната верига се разрушават, което води до намаляване на молекулното тегло.
Термично разлагане: сложно явление, което води до образуването на различни съединения, като по-леки молекули, линейни и циклични олигомери с различни молекулни тегла и лактид.
Фоторазграждане: Ултравиолетовата радиация може да причини разграждане. Това е основният фактор, който излага полимлечната киселина на слънчева светлина в пластмаса, опаковъчни контейнери и фолио.
Реакцията на хидролиза е:
-COO- + H2O → -COOH + -OH
Скоростта на разграждане е много бавна при стайна температура. Проучване от 2017 г. установи, че PLA не е претърпяла никаква загуба на качество в рамките на една година в морска вода при 25°C (77°F), но проучването не е измерило разлагането или абсорбцията на вода от полимерните вериги.
Какви са областите на приложение на PLA?
1. Потребителски стоки
PLA се използва в различни потребителски стоки, като например прибори за хранене за еднократна употреба, пазарски чанти за супермаркети, корпуси за кухненски уреди, както и лаптопи и преносими устройства.
2. Земеделие
PLA се използва под формата на влакна за еднонишкови риболовни корди и мрежи за борба с растителност и плевели. Използва се за торби с пясък, саксии за цветя, ремъци за връзване и въжета.
3. Медицинско лечение
PLA може да се разгради до безвредна млечна киселина, което го прави подходящ за употреба като медицинско оборудване под формата на анкери, винтове, плочи, щифтове, пръти и мрежи.
Четирите най-често срещани възможни ситуации за бракуване
1. Рециклиране:
Може да бъде химическо рециклиране или механично рециклиране. В Белгия Galaxy пусна първия пилотен завод за химическо рециклиране на PLA (Loopla). За разлика от механичното рециклиране, отпадъците могат да съдържат различни замърсители. Полимлечната киселина може да бъде химически възстановена като мономери чрез термична полимеризация или хидролиза. След пречистване, мономерите могат да бъдат използвани за производството на суров PLA, без да губят първоначалните си свойства.
2. Компостиране:
PLA може да се биоразгради при условия на промишлено компостиране, първо чрез химическа хидролиза, след това чрез микробно смилане и накрая разгради. При условия на промишлено компостиране (58°C (136°F)), PLA може частично (около половината) да се разложи на вода и въглероден диоксид в рамките на 60 дни, като останалата част се разлага много по-бавно след това, в зависимост от кристалността на материала. В среда без необходимите условия разграждането ще бъде много бавно, подобно на небиологичните пластмаси, които няма да се разградят напълно в продължение на стотици или хиляди години.
3. Изгаряне:
PLA може да се изгаря без да се произвеждат химикали, съдържащи хлор, или тежки метали, тъй като съдържа само въглеродни, кислородни и водородни атоми. Изгарянето на бракувана PLA ще генерира 19,5 MJ/kg (8368 btu/lb) енергия, без да оставя никакви остатъци. Този резултат, заедно с други открития, показва, че изгарянето е екологично чист метод за третиране на отпадъчна полимлечна киселина.
4. Депо за отпадъци:
Въпреки че PLA може да попадне в депата за отпадъци, това е най-малко екологичният избор, тъй като материалът се разгражда бавно при околна температура, обикновено толкова бавно, колкото и други неразградими пластмаси.
Време на публикуване: 20 ноември 2024 г.