Что такое ПЛА?
Полимолочная кислота, также известная как ПЛА (полимолочная кислота), представляет собой термопластичный мономер, получаемый из возобновляемых органических источников, таких как кукурузный крахмал, сахарный тростник или свекольный жом.
Несмотря на то, что он ничем не отличается от предыдущих видов пластика, его свойства позволяют использовать его в качестве возобновляемого ресурса, что делает его более естественной альтернативой ископаемому топливу.
PLA по-прежнему является углеродно-нейтральным, съедобным и биоразлагаемым, что означает, что он может полностью разлагаться в подходящих условиях, не распадаясь на вредный микропластик.
Благодаря своей способности разлагаться он широко используется в качестве упаковочного материала для биоразлагаемых пластиковых пакетов, соломинок, чашек, тарелок и столовых приборов.
Механизм деградации PLA
PLA подвергается небиологической деградации посредством трех механизмов:
Гидролиз: сложноэфирные группы в основной цепи разрываются, что приводит к уменьшению молекулярной массы.
Термическое разложение: сложное явление, которое приводит к образованию различных соединений, таких как более легкие молекулы, линейные и циклические олигомеры с различной молекулярной массой и лактид.
Фотодеградация: Ультрафиолетовое излучение может вызывать деградацию. Это основной фактор, который подвергает полимолочную кислоту воздействию солнечного света в пластике, упаковочных контейнерах и пленках.
Реакция гидролиза:
-COO- + H2O → -COOH + -OH
Скорость разложения при температуре окружающей среды очень низкая. Исследование 2017 года показало, что PLA не теряет своих свойств в течение года в морской воде при температуре 25 °C (77 °F), однако в исследовании не измерялось разложение или водопоглощение полимерных цепей.
Каковы области применения PLA?
1. Потребительские товары
PLA используется в различных потребительских товарах, таких как одноразовая посуда, пакеты для покупок в супермаркетах, корпуса кухонных приборов, а также ноутбуки и карманные устройства.
2. Сельское хозяйство
PLA используется в виде волокон для изготовления одноволоконных рыболовных лесок и сетей для борьбы с растительностью и сорняками. Также используется для изготовления мешков с песком, цветочных горшков, обвязочных ремней и верёвок.
3. Медицинское лечение
PLA может разлагаться на безвредную молочную кислоту, что делает его пригодным для использования в качестве медицинского оборудования в виде анкеров, винтов, пластин, штифтов, стержней и сеток.
Четыре наиболее распространенные возможные ситуации утилизации
1. Переработка:
Это может быть химическая или механическая переработка. В Бельгии компания Galaxy запустила первую пилотную установку по химической переработке PLA (Loopla). В отличие от механической переработки, отходы могут содержать различные загрязняющие вещества. Полимолочную кислоту можно химическим способом извлечь в виде мономеров посредством термической полимеризации или гидролиза. После очистки мономеры могут быть использованы для производства сырого PLA без потери своих первоначальных свойств.
2. Компостирование:
PLA может биоразлагаться в условиях промышленного компостирования, сначала путём химического гидролиза, затем микробного разложения и, наконец, разложения. В условиях промышленного компостирования (58 °C (136 °F)) PLA может частично (примерно наполовину) разложиться на воду и углекислый газ в течение 60 дней, а оставшаяся часть впоследствии разлагается гораздо медленнее, в зависимости от кристалличности материала. В среде без необходимых условий разложение будет происходить очень медленно, подобно небиологическим пластикам, которые не разлагаются полностью в течение сотен или тысяч лет.
3. Сжигание:
Полилактид (PLA) можно сжигать без образования хлорсодержащих химикатов или тяжёлых металлов, поскольку он содержит только атомы углерода, кислорода и водорода. Сжигание отходов PLA даёт 19,5 МДж/кг (8368 БТЕ/фунт) энергии без каких-либо остатков. Этот результат, наряду с другими данными, свидетельствует о том, что сжигание является экологически безопасным методом переработки отходов полимолочной кислоты.
4. Свалка:
Хотя PLA может попадать на свалки, это наименее экологичный выбор, поскольку материал медленно разлагается при температуре окружающей среды, как правило, так же медленно, как и другие неразлагаемые пластики.
Время публикации: 20 ноября 2024 г.