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 свекловичный жом.
Хотя он и не отличается от предыдущих видов пластика, его свойства позволяют считать его возобновляемым ресурсом, что делает его более естественной альтернативой ископаемому топливу.
PLA по-прежнему является углеродно-нейтральным, съедобным и биоразлагаемым материалом, 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: эфирные группы в основной цепи разрушаются, что приводит к уменьшению молекулярной массы.
Термическое разложение: сложное явление, приводящее к образованию различных соединений, таких как более легкие молекулы, линейные и циклические олигомеры с различной молекулярной массой и лактид.
Фотодеградация: ультрафиолетовое излучение может вызвать деградацию. Это основной фактор, который подвергает полимолочную кислоту воздействию солнечного света в пластике, упаковочных контейнерах и пленочных приложениях.
Реакция гидролиза:
-COO- + H2O → -COOH + -OH
Скорость деградации очень медленная при температуре окружающей среды. Исследование 2017 года показало, что PLA не испытал никакой потери качества в течение года в морской воде при 25 °C (77 °F), но исследование не измеряло разложение или поглощение воды полимерными цепями.
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 волокна для одноволоконных рыболовных лесок и сетей для борьбы с растительностью и сорняками. Используется для мешков с песком, цветочных горшков, обвязочных 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 распространенных возможных ситуации утилизации
1. Переработка:
Это может быть химическая переработка или механическая переработка. В Бельгии Galaxy запустила первую пилотную установку 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 могут быть использованы для производства сырого PLA без потери своих первоначальных свойств.
2. Компостирование:
PLA может биоразлагаться в условиях промышленного компостирования, сначала посредством химического гидролиза, затем посредством микробного переваривания и, наконец, разлагаться. В условиях промышленного компостирования (58 °C (136 °F)) PLA может частично (примерно наполовину) разлагаться 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 будут полностью разлагаться в течение сотен или тысяч лет.
3. Сжигание:
PLA можно сжигать без образования хлорсодержащих химикатов или тяжелых металлов, поскольку он содержит только атомы углерода, кислорода и водорода. Сжигание отработанного PLA даст 19,5 МДж/кг (8368 бте/фунт) энергии без остатка. Этот результат, наряду с другими открытиями, указывает на то, что сжигание является экологически чистым методом обработки 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.