Что такое ПЛА?
Полимолочная кислота, также известная как PLA (полимолочная кислота), представляет собой термопластичный мономер, полученный из возобновляемых органических источников, таких как кукурузный крахмал, сахарный тростник или свекольный жом.
Хотя он идентичен предыдущим пластикам, его свойства стали возобновляемыми ресурсами, что делает его более естественной альтернативой ископаемому топливу.
PLA по-прежнему углеродно-нейтрален, съедобен и биоразлагаем, что означает, что он может полностью разлагаться в соответствующих средах, а не распадаться на вредные микропластики.
Благодаря своей способности к разложению он обычно используется в качестве упаковочного материала для биоразлагаемых пластиковых пакетов, соломинок, чашек, тарелок и столовой посуды.
Механизм деградации PLA
PLA подвергается небиологическому разложению по трем механизмам:
Гидролиз: сложноэфирные группы в основной цепи разрушаются, 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 разной молекулярной массой и лактид.
Фотодеградация: Ультрафиолетовое излучение может вызвать деградацию. Это основной фактор, который подвергает полимолочную кислоту воздействию солнечного света в пластиковых, упаковочных контейнерах и пленочных изделиях.
Реакция гидролиза:
-COO- + H 2 O → -COOH + -OH
Скорость разложения очень медленная при температуре окружающей среды. Исследование 2017 года показало, что PLA не терял качества в течение года в морской воде при температуре 25 ° C (77 ° F), но в исследовании не измерялось разложение или водопоглощение полимерных цепей.
Каковы области применения PLA?
1. Товары народного потребления
PLA используется в различных потребительских товарах, таких как одноразовая посуда, сумки для покупок в супермаркетах, корпуса кухонной техники, а также ноутбуки и портативные устройства.
2. Сельское хозяйство
PLA используется в форме волокна для изготовления одноволоконных лесок и сетей для борьбы с растительностью и сорняками. Используется для изготовления мешков с песком, цветочных горшков, связывающих ремней и веревок.
3. Медицинское лечение
PLA может разлагаться до безвредной молочной кислоты, что делает его пригодным для использования в качестве медицинского оборудования в виде анкеров, винтов, пластин, штифтов, стержней и сеток.
Четыре наиболее распространенные возможные ситуации списания
1. Переработка:
Это может быть химическая переработка или механическая переработка. В Бельгии компания Galaxy запустила первый пилотный завод по химической переработке PLA (Loopla). В отличие от механической переработки, отходы могут содержать различные загрязняющие вещества. Полимолочная кислота может быть химически восстановлена в виде мономеров посредством термической полимеризации или гидролиза. После очистки мономеры можно использовать для производства сырого PLA, не теряя при этом своих первоначальных свойств.
2. Компостирование:
PLA может подвергаться биоразложению в условиях промышленного компостирования, сначала путем химического гидролиза, затем путем микробного расщепления и, наконец, разложения. В условиях промышленного компостирования (58 °C (136 °F)), PLA может частично (около половины) разложиться на воду и углекислый газ в течение 60 дней, при этом оставшаяся часть в дальнейшем разлагается гораздо медленнее, в зависимости от кристалличности материала. В среде без необходимых условий разложение будет очень медленным, подобно небиологическому пластику, который не разлагается полностью в течение сотен или тысяч лет.
3. Горение:
PLA можно сжигать без образования хлорсодержащих химикатов или тяжелых металлов, поскольку он содержит только атомы углерода, кислорода и водорода. Сжигание утилизированного PLA приведет к выработке 19,5 МДж/кг (8368 БТЕ/фунт) энергии без остатка. Этот результат, наряду с другими выводами, указывает на то, что сжигание является экологически чистым методом переработки отходов полимолочной кислоты.
4. Свалка:
Хотя PLA может попадать на свалки, это наименее экологически чистый выбор, поскольку материал медленно разлагается при температуре окружающей среды, обычно так же медленно, как и другие неразлагаемые пластики.
Время публикации: 20 ноября 2024 г.