PLA пластик: біорозкладна і компостована альтернатива
PLA пластик біологічно розкладається, переробляється, біосумісний, компостується та біорозсмоктується, але лише за ідеальних умов
Що таке PLA пластик
PLA (також званий PDLA, PLLA), або, краще кажучи, полімолочна кислота, є термопластичним синтетичним полімером, який замінює звичайні пластмаси в кількох застосуваннях. Щоб дати вам уявлення, його можна використовувати в упаковці харчових продуктів, косметичних упаковках, пластикових ринкових пакетах, пляшках, ручках, склянках, кришках, столових приборах, баночках, чашках, лотках, тарілках, плівках для виробництва тюбиків, друку волокнами 3D, вироби медичного призначення, неткані матеріали та інше.
Він отримав таку назву, оскільки утворений кількома повторюваними ланцюгами молочної кислоти (органічна сполука зі змішаною функцією — карбонова кислота і спирт). Ця кислота виробляється ссавцями (в тому числі ми, людьми), а також може бути отримана безпосередньо бактеріями — у цьому випадку процес трохи інший.
У процесі виробництва PLA бактерії виробляють молочну кислоту через процес ферментації овочів, багатих крохмалем, таких як буряк, кукурудза та маніока, тобто вона виробляється з використанням відновлюваних джерел.
Але ми не можемо плутати його з крохмальним пластиком, відомим як термопластичний крохмаль, оскільки в процесі виробництва PLA крохмаль використовується просто для отримання молочної кислоти. На відміну від термопластичного крохмального пластику, основною сировиною якого є крохмаль. З цих двох типів PLA є перевагою, оскільки він більш стійкий і більше схожий на звичайний пластик, крім того, що він на 100% біологічно розкладається (якщо він має ідеальні умови).
Коли з'явився PLA пластик?
Дослідники Карозерс, Доро і Натта вперше синтезували PLA в 1932 році. Спочатку це не було успішним завданням, оскільки механічні властивості матеріалу не вважалися задовільними. З огляду на це, Du Pont синтезував новий PLA з кращими механічними властивостями і запатентував його, але був ще один недолік: цей новий тип реагував з водою. Тож це було лише в 1966 році, коли Кулкар продемонстрував, що матеріальна деградація може статися. в пробірці і краще спостерігати в лабораторіях, що існував реальний інтерес до його застосування, переважно в медичній сфері.
Незважаючи на це, PLA з хорошими механічними властивостями має дві незручні характеристики: низьку ударну міцність і стійкість до високих температур. Для зниження його крихкості використовуються органічні пластифікатори, такі як гліцерин і сорбіт. Але також можна вставляти натуральні волокна або виготовляти суміші (механічне змішування різних пластмас, де між ними немає хімічної реакції), щоб покращити ці аспекти.
стандарти США ASTM 6400, 6868, 6866; Європейський EN 13432 і бразильський ABNT NBr 15448 дозволяють, що після змішування PLA з іншими пластмасами для покращення його якості до 10% кінцевої маси матеріалу не піддається біологічному розкладанню.
Ринок
У Бразилії одним з головних дистриб’юторів PLA пластику є Resinex, що належить до групи Ravago, глобального постачальника послуг для полімерної промисловості. Інша — Naturework, яка розповсюджує PLA, вироблену компанією Ingeo, яка також належить до Naturework.
Ще одним великим виробником є Basf, глобальна німецька хімічна компанія та світовий лідер у хімічній галузі, заснована в 1865 році.
Переваги
PLA пластик має дуже вигідні характеристики. Крім того, що він компостується, він біологічно розкладається, піддається механічній і хімічній переробці, біосумісний і біорозсмоктується.
Крім того, він має достатній термін придатності для більшості випадків використання в одноразовій упаковці і отримують з відновлюваних джерел (овочі).
У порівнянні зі звичайними пластмасами, такими як полістирол (PS) і поліетилен (PE), деградація яких триває від 500 до 1000 років, PLA перемагає по днях, оскільки для його деградації потрібно від шести місяців до двох років. А при належній утилізації він перетворюється на нешкідливі речовини, оскільки легко руйнується під дією води.
Коли невелика кількість PLA потрапляє з упаковки в їжу і потрапляє в організм, вона не становить ризику для здоров’я, оскільки перетворюється на молочну кислоту, яка є безпечною харчовою речовиною, яка природним чином виводиться з організму.
Завдяки цим характеристикам його широко використовують при медичних втручаннях, замінюючи металеві імплантати. Пластикові імплантати PLA викликають менше запалення, уникають стресового навантаження на зламаний орган і необхідності повторної операції для видалення його з матеріалу.
Це також краща альтернатива традиційним пластиковим пакетам, які виготовляються з пластику з невідновлюваних джерел шляхом спалювання викопного палива.
Недоліки
Чудово, що PLA пластик може біологічно розкладатися, але це не завжди можливо. Щоб відбулася належна деградація, утилізація пластику PLA має бути виконана правильно. Це означає, що матеріал депонується в компостних установках, де є відповідні умови освітлення, вологості, температури та відповідної кількості мікроорганізмів.
На жаль, більшість бразильських відходів потрапляє на звалища та звалища, де немає гарантії, що матеріал біологічно розкладається на 100%. І що ще гірше, зазвичай умови сміттєзвалищ і сміттєзвалищ роблять деградацію анаеробною, тобто з низькою концентрацією кисню, що викликає виділення газу метану, одного з найбільш проблемних газів для дисбалансу парникового ефекту.
Ще одна недоцільність полягає в тому, що виробнича собівартість продукції PLA все ще висока, що робить продукт трохи дорожчим за звичайні.
І, як ми вже бачили, бразильські, європейські та американські стандарти дозволяють змішувати PLA з іншими нерозкладними пластиками, щоб покращити їх характеристики і навіть у цьому випадку кваліфікувати як біологічно розкладні.
Крім того, дослідження, опубліковане Unicamp, показало, що з усіх форм переробки (механічної, хімічної та компостування) компостування спричиняє найбільший вплив на навколишнє середовище. Хімічна переробка була на другому місці, а механіка виявилася меншою.
Як утилізувати свій PLA пластик?
Оскільки бразильські сміттєзвалища та звалища не придатні для компостування, одним із способів зменшити шкоду є відправка матеріалів, виготовлених із пластику PLA, туди, де метан, що утворюється, може бути уловлений та повторно використаний.