პოლილაქტური მჟავა (PLA): პლასტმასის ეკოლოგიურად სუფთა ალტერნატივა

რა არის PLA?

პოლილაქტური მჟავა, ასევე ცნობილი როგორც PLA (პოლილაქტური მჟავა), არის თერმოპლასტიკური მონომერი, რომელიც მიღებულია განახლებადი ორგანული წყაროებიდან, როგორიცაა სიმინდის სახამებელი ან შაქრის ლერწამი ან ჭარხლის რბილობი.

მიუხედავად იმისა, რომ ის იგივეა, რაც წინა პლასტმასი, მისი თვისებები გახდა განახლებადი რესურსები, რაც მას წიაღისეული საწვავის უფრო ბუნებრივ ალტერნატივად აქცევს.

PLA კვლავ ნახშირბადის ნეიტრალურია, საკვებად ვარგისი და ბიოდეგრადირებადი, რაც იმას ნიშნავს, რომ მას შეუძლია მთლიანად დაიშალა შესაბამის გარემოში მავნე მიკროპლასტიკებად დაშლის ნაცვლად.

დაშლის უნარის გამო, მას ჩვეულებრივ იყენებენ, როგორც შესაფუთ მასალას ბიოდეგრადირებადი პლასტიკური ჩანთების, ჩალის, ჭიქების, თეფშებისა და ჭურჭლის შესაფუთად.

PLA-ს დეგრადაციის მექანიზმი

PLA განიცდის არაბიოლოგიურ დეგრადაციას სამი მექანიზმით:

ჰიდროლიზი: ძირითადი ჯაჭვის ეთერების ჯგუფები იშლება, რის შედეგადაც მოლეკულური წონა მცირდება.

თერმული დაშლა: რთული ფენომენი, რომელიც იწვევს სხვადასხვა ნაერთების წარმოქმნას, როგორიცაა მსუბუქი მოლეკულები, წრფივი და ციკლური ოლიგომერები სხვადასხვა მოლეკულური მასით და ლაქტიდი.

ფოტოდეგრადაცია: ულტრაიისფერი გამოსხივებამ შეიძლება გამოიწვიოს დეგრადაცია. ეს არის მთავარი ფაქტორი, რომელიც ავლენს პოლილაქტური მჟავას მზის შუქზე პლასტმასის, შესაფუთი კონტეინერებისა და ფილმების აპლიკაციებში.

ჰიდროლიზის რეაქციაა:

-COO- + H 2 O → -COOH + -OH

გარემოს ტემპერატურაზე დეგრადაციის სიჩქარე ძალიან ნელია. 2017 წელს ჩატარებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ PLA-მ არ განიცადა ხარისხის დაკარგვა ერთი წლის განმავლობაში ზღვის წყალში 25 ° C (77 ° F), მაგრამ კვლევამ არ გაზომა პოლიმერული ჯაჭვების დაშლა ან წყლის შთანთქმა.

რა არის PLA-ს გამოყენების სფეროები?

1. სამომხმარებლო საქონელი
PLA გამოიყენება სხვადასხვა სამომხმარებლო საქონელში, როგორიცაა ერთჯერადი ჭურჭელი, სუპერმარკეტის სავაჭრო ჩანთები, სამზარეულოს ტექნიკის გარსაცმები, ასევე ლეპტოპები და ხელის მოწყობილობები.

2. სოფლის მეურნეობა
PLA გამოიყენება ბოჭკოვანი სახით ერთი ბოჭკოვანი სათევზაო ხაზებისთვის და ბადეებისთვის მცენარეულობისა და სარეველების კონტროლისთვის. გამოიყენება ქვიშის ტომრებისთვის, ყვავილების ქოთნების, შესაკრავის თასმებისთვის და თოკებისთვის.

3. სამედიცინო მკურნალობა
PLA შეიძლება დაიშალოს უვნებელ რძემჟავად, რაც გამოდგება სამედიცინო აღჭურვილობის სახით წამყვანების, ხრახნების, ფირფიტების, ქინძისთავების, ღეროების და ბადეების სახით.

ოთხი ყველაზე გავრცელებული შესაძლო გაუქმების სიტუაცია

1. გადამუშავება:
ეს შეიძლება იყოს ქიმიური გადამუშავება ან მექანიკური გადამუშავება. ბელგიაში Galaxy-მ გახსნა პირველი საპილოტე ქარხანა PLA-ს ქიმიური გადამუშავებისთვის (Loopla). მექანიკური გადამუშავებისგან განსხვავებით, ნარჩენები შეიძლება შეიცავდეს სხვადასხვა დამაბინძურებლებს. პოლილაქტური მჟავა ქიმიურად შეიძლება აღდგეს მონომერების სახით თერმული პოლიმერიზაციის ან ჰიდროლიზის გზით. გაწმენდის შემდეგ, მონომერები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნედლეული PLA-ს დასამზადებლად ორიგინალური თვისებების დაკარგვის გარეშე.

2. კომპოსტირება:
PLA შეიძლება ბიოდეგრადირებული იყოს სამრეწველო კომპოსტირების პირობებში, ჯერ ქიმიური ჰიდროლიზის, შემდეგ მიკრობული მონელების და ბოლოს დეგრადაციის გზით. სამრეწველო კომპოსტირების პირობებში (58 ° C (136 ° F)), PLA შეიძლება ნაწილობრივ (დაახლოებით ნახევარი) დაიშალა წყალში და ნახშირორჟანგად 60 დღის განმავლობაში, დანარჩენი ნაწილი კი გაცილებით ნელა იშლება მას შემდეგ, რაც დამოკიდებულია მასალის კრისტალურობაზე. საჭირო პირობების გარეშე გარემოში დაშლა ძალიან ნელი იქნება, არაბიოლოგიური პლასტმასის მსგავსი, რომელიც ასობით ან ათასობით წლის განმავლობაში ბოლომდე არ იშლება.

3. წვა:
PLA შეიძლება დაიწვას ქლორის შემცველი ქიმიკატების ან მძიმე ლითონების წარმოების გარეშე, რადგან ის შეიცავს მხოლოდ ნახშირბადის, ჟანგბადის და წყალბადის ატომებს. დანგრეული PLA-ს დაწვა გამოიმუშავებს 19,5 მჯ/კგ (8368 btu/lb) ენერგიას ნარჩენების გარეშე. ეს შედეგი, სხვა აღმოჩენებთან ერთად, მიუთითებს იმაზე, რომ დაწვა არის ეკოლოგიურად სუფთა მეთოდი ნარჩენების პოლილაქტური მჟავის დასამუშავებლად.

4. ნაგავსაყრელი:
მიუხედავად იმისა, რომ PLA-ს შეუძლია ნაგავსაყრელებში შესვლა, ეს არის ყველაზე ნაკლებად ეკოლოგიურად სუფთა არჩევანი, რადგან მასალა ნელა იშლება გარემო ტემპერატურაზე, როგორც წესი, ისევე ნელა, როგორც სხვა არადეგრადირებადი პლასტმასები.