Vad är PLA?
Polymjölksyra, även känd som PLA (polymjölksyra), är en termoplastisk monomer som utvinns ur förnybara organiska källor såsom majsstärkelse eller sockerrörs- eller betmassa.
Även om det är samma sak som tidigare plaster, har dess egenskaper blivit förnybara resurser, vilket gör det till ett mer naturligt alternativ till fossila bränslen.
PLA är fortfarande koldioxidneutralt, ätbart och biologiskt nedbrytbart, vilket innebär att det kan brytas ner helt i lämpliga miljöer istället för att brytas ner till skadliga mikroplaster.
På grund av dess förmåga att brytas ner används det ofta som förpackningsmaterial för biologiskt nedbrytbara plastpåsar, sugrör, koppar, tallrikar och porslin.
Nedbrytningsmekanism för PLA
PLA genomgår icke-biologisk nedbrytning genom tre mekanismer:
Hydrolys: Estergrupperna i huvudkedjan bryts, vilket resulterar i en minskning av molekylvikten.
Termisk nedbrytning: ett komplext fenomen som resulterar i bildandet av olika föreningar, såsom lättare molekyler, linjära och cykliska oligomerer med olika molekylvikter och laktid.
Fotodegradering: Ultraviolett strålning kan orsaka nedbrytning. Detta är den viktigaste faktorn som exponerar polymjölksyra för solljus i plast, förpackningsbehållare och filmtillämpningar.
Hydrolysreaktionen är:
-COO- + H2O → -COOH + -OH
Nedbrytningshastigheten är mycket långsam vid rumstemperatur. En studie från 2017 visade att PLA inte upplevde någon kvalitetsförlust inom ett år i havsvatten vid 25 °C (77 °F), men studien mätte inte nedbrytningen eller vattenabsorptionen av polymerkedjor.
Vilka är användningsområdena för PLA?
1. Konsumtionsvaror
PLA används i olika konsumtionsvaror, såsom engångsbestick, shoppingkassar till stormarknader, höljen till köksapparater, samt bärbara datorer och handhållna enheter.
2. Jordbruk
PLA används i fiberform till fiskelinor och nät av en enda fiber för vegetation och ogräsbekämpning. Används till sandsäckar, blomkrukor, bindband och rep.
3. Medicinsk behandling
PLA kan brytas ner till ofarlig mjölksyra, vilket gör det lämpligt för användning som medicinsk utrustning i form av ankare, skruvar, plattor, stift, stänger och nät.
De fyra vanligaste möjliga skrotningssituationerna
1. Återvinning:
Det kan vara kemisk återvinning eller mekanisk återvinning. I Belgien har Galaxy lanserat den första pilotanläggningen för kemisk återvinning av PLA (Loopla). Till skillnad från mekanisk återvinning kan avfall innehålla olika föroreningar. Polymjölksyra kan återvinnas kemiskt som monomerer genom termisk polymerisation eller hydrolys. Efter rening kan monomererna användas för att tillverka rå PLA utan att förlora sina ursprungliga egenskaper.
2. Kompostering:
PLA kan brytas ner biologiskt under industriella komposteringsförhållanden, först genom kemisk hydrolys, sedan genom mikrobiell nedbrytning och slutligen brytas ner. Under industriella komposteringsförhållanden (58 °C) kan PLA delvis (ungefär hälften) sönderfalla till vatten och koldioxid inom 60 dagar, medan den återstående delen sönderfaller mycket långsammare därefter, beroende på materialets kristallinitet. I en miljö utan nödvändiga förhållanden kommer nedbrytningen att vara mycket långsam, liknande icke-biologisk plast, som inte sönderfaller helt på hundratals eller tusentals år.
3. Bränning:
PLA kan förbrännas utan att producera klorhaltiga kemikalier eller tungmetaller, eftersom det bara innehåller kol-, syre- och väteatomer. Förbränning av skrotad PLA genererar 19,5 MJ/kg (8368 btu/lb) energi utan att lämna några rester. Detta resultat, tillsammans med andra fynd, indikerar att förbränning är en miljövänlig metod för att behandla avfall från polymjölksyra.
4. Deponi:
Även om PLA kan hamna på deponier är det det minst miljövänliga valet eftersom materialet bryts ner långsamt vid omgivningstemperaturer, vanligtvis lika långsamt som andra icke-nedbrytbara plaster.
Publiceringstid: 20 november 2024