Mikä on PLA?
Polymaitohappo, joka tunnetaan myös nimellä PLA (Polylactic Acid), on termoplastinen monomeeri, joka on johdettu uusiutuvista orgaanisista lähteistä, kuten maissitärkkelyksestä tai sokeriruo'osta tai juurikasmassasta.
Vaikka se on sama kuin aikaisemmat muovit, sen ominaisuuksista on tullut uusiutuvia luonnonvaroja, mikä tekee siitä luonnollisemman vaihtoehdon fossiilisille polttoaineille.
PLA on edelleen hiilineutraali, syötävä ja biohajoava, mikä tarkoittaa, että se voi hajota täysin sopivissa ympäristöissä sen sijaan, että se hajoaisi haitallisiksi mikromuoveiksi.
Hajoamiskykynsä vuoksi sitä käytetään yleisesti biohajoavien muovipussien, pillien, kuppien, lautasten ja astioiden pakkausmateriaalina.
PLA:n hajoamismekanismi
PLA käy läpi ei-biologisen hajoamisen kolmen mekanismin kautta:
Hydrolyysi: Pääketjun esteriryhmät katkeavat, mikä johtaa molekyylipainon laskuun.
Terminen hajoaminen: monimutkainen ilmiö, jonka tuloksena muodostuu erilaisia yhdisteitä, kuten kevyempiä molekyylejä, eri molekyylipainoisia lineaarisia ja syklisiä oligomeereja ja laktidia.
Valohajoaminen: Ultraviolettisäteily voi aiheuttaa hajoamista. Tämä on tärkein tekijä, joka altistaa polymaitohapon auringonvalolle muovissa, pakkaussäiliöissä ja kalvosovelluksissa.
Hydrolyysireaktio on:
-COO- + H20 → -COOH + -OH
Hajoamisnopeus on hyvin hidas ympäristön lämpötilassa. Vuoden 2017 tutkimuksessa todettiin, että PLA ei kokenut laadun heikkenemistä vuoden sisällä merivedessä 25 °C:ssa (77 °F), mutta tutkimuksessa ei mitattu polymeeriketjujen hajoamista tai veden imeytymistä.
Mitkä ovat PLA:n sovellusalueet?
1. Kulutushyödykkeet
PLA:ta käytetään erilaisissa kulutustavaroissa, kuten kertakäyttöastioissa, supermarkettien ostoskasseissa, keittiökoneiden koteloissa sekä kannettavissa tietokoneissa ja kannettavissa laitteissa.
2. Maatalous
PLA:ta käytetään kuitumuodossa yksikuituisissa siimoissa ja verkoissa kasvillisuuden ja rikkakasvien torjuntaan. Käytetään hiekkasäkkeihin, kukkaruukkuihin, siteisiin ja köysiin.
3. Lääketieteellinen hoito
PLA voidaan hajottaa vaarattomaksi maitohapoksi, joten se soveltuu käytettäväksi lääketieteellisinä laitteina ankkureiden, ruuvien, levyjen, tappien, tankojen ja verkkojen muodossa.
Neljä yleisintä mahdollista romutustilannetta
1. Kierrätys:
Se voi olla kemiallista kierrätystä tai mekaanista kierrätystä. Belgiassa Galaxy on käynnistänyt ensimmäisen PLA:n kemiallisen kierrätyksen pilottilaitoksen (Loopla). Toisin kuin mekaaninen kierrätys, jätteet voivat sisältää erilaisia epäpuhtauksia. Polymaitohappo voidaan ottaa kemiallisesti talteen monomeereinä lämpöpolymeroinnin tai hydrolyysin avulla. Puhdistuksen jälkeen monomeereja voidaan käyttää raaka-PLA:n valmistukseen menettämättä alkuperäisiä ominaisuuksiaan.
2. Kompostointi:
PLA voidaan hajottaa biologisesti teollisissa kompostointiolosuhteissa ensin kemiallisen hydrolyysin kautta, sitten mikrobihajotuksella ja lopuksi hajottaa. Teollisissa kompostointiolosuhteissa (58 °C (136 °F)) PLA voi osittain (noin puolet) hajota vedeksi ja hiilidioksidiksi 60 päivässä, ja loppuosa hajoaa paljon hitaammin sen jälkeen materiaalin kiteisyydestä riippuen. Ympäristössä, jossa ei ole välttämättömiä olosuhteita, hajoaminen on hyvin hidasta, kuten ei-biologiset muovit, jotka eivät täysin hajoa satoihin tai tuhansiin vuosiin.
3. Polttaminen:
PLA voidaan polttaa tuottamatta klooria sisältäviä kemikaaleja tai raskasmetalleja, koska se sisältää vain hiili-, happi- ja vetyatomeja. Romutetun PLA:n polttaminen tuottaa 19,5 MJ/kg (8368 btu/lb) energiaa jättämättä mitään jäämiä. Tämä tulos yhdessä muiden havaintojen kanssa osoittaa, että poltto on ympäristöystävällinen menetelmä polymaitohapon jätteiden käsittelyssä.
4. Kaatopaikka:
Vaikka PLA voi päästä kaatopaikoille, se on vähiten ympäristöystävällinen valinta, koska materiaali hajoaa hitaasti ympäristön lämpötiloissa, tyypillisesti yhtä hitaasti kuin muut hajoamattomat muovit.
Postitusaika: 20.11.2024