PLA là gì?
Axit polylactic hay còn gọi là PLA (Polylactic Acid), là một monome nhiệt dẻo có nguồn gốc từ các nguồn hữu cơ tái tạo như tinh bột ngô hoặc mía hoặc bột củ cải đường.
Mặc dù nó giống như các loại nhựa trước đây nhưng đặc tính của nó đã trở thành nguồn tài nguyên có thể tái tạo, khiến nó trở thành vật liệu thay thế tự nhiên hơn cho nhiên liệu hóa thạch.
PLA vẫn trung hòa carbon, ăn được và có khả năng phân hủy sinh học, nghĩa là nó có thể phân hủy hoàn toàn trong môi trường thích hợp thay vì phân hủy thành các hạt vi nhựa có hại.
Do khả năng phân hủy nên nó thường được sử dụng làm vật liệu đóng gói cho túi nhựa, ống hút, cốc, đĩa và bộ đồ ăn có thể phân hủy sinh học.
Cơ chế phân hủy của PLA
PLA trải qua quá trình phân hủy phi sinh học thông qua ba cơ chế:
Thủy phân: Các nhóm este trong mạch chính bị phá vỡ dẫn đến trọng lượng phân tử giảm.
Phân hủy nhiệt: một hiện tượng phức tạp dẫn đến sự hình thành các hợp chất khác nhau, chẳng hạn như các phân tử nhẹ hơn, các oligome tuyến tính và tuần hoàn có trọng lượng phân tử khác nhau và lactide.
Sự phân hủy quang học: Bức xạ cực tím có thể gây ra sự suy thoái. Đây là tác nhân chính khiến axit polylactic tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong các ứng dụng nhựa, bao bì, màng phim.
Phản ứng thủy phân là:
-COO- + H 2 O → -COOH + -OH
Tốc độ phân hủy rất chậm ở nhiệt độ môi trường. Một nghiên cứu năm 2017 cho thấy PLA không gặp bất kỳ sự suy giảm chất lượng nào trong vòng một năm trong nước biển ở nhiệt độ 25°C (77°F), nhưng nghiên cứu này không đo lường mức độ phân hủy hoặc hấp thụ nước của chuỗi polymer.
Các lĩnh vực ứng dụng của PLA là gì?
1. Hàng tiêu dùng
PLA được sử dụng trong nhiều mặt hàng tiêu dùng khác nhau, chẳng hạn như bộ đồ ăn dùng một lần, túi mua sắm ở siêu thị, vỏ thiết bị nhà bếp, cũng như máy tính xách tay và thiết bị cầm tay.
2. Nông nghiệp
PLA được sử dụng ở dạng sợi cho dây câu và lưới đánh cá sợi đơn để kiểm soát thảm thực vật và cỏ dại. Dùng làm bao cát, chậu hoa, dây buộc, dây thừng.
3. Điều trị y tế
PLA có thể bị phân hủy thành axit lactic vô hại, khiến nó phù hợp để sử dụng làm thiết bị y tế ở dạng neo, ốc vít, tấm, ghim, thanh và lưới.
Bốn tình huống loại bỏ phổ biến nhất có thể xảy ra
1. Tái chế:
Nó có thể là tái chế hóa học hoặc tái chế cơ học. Tại Bỉ, Galaxy đã khánh thành nhà máy thí điểm đầu tiên tái chế hóa chất PLA (Loopla). Không giống như tái chế cơ học, chất thải có thể chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau. Axit polylactic có thể được thu hồi về mặt hóa học dưới dạng monome thông qua quá trình trùng hợp nhiệt hoặc thủy phân. Sau khi tinh chế, các monome có thể được sử dụng để sản xuất PLA thô mà không làm mất đi các đặc tính ban đầu của chúng.
2. Ủ phân:
PLA có thể bị phân hủy sinh học trong điều kiện ủ phân công nghiệp, đầu tiên là thông qua quá trình thủy phân hóa học, sau đó là quá trình tiêu hóa của vi sinh vật và cuối cùng là phân hủy. Trong điều kiện ủ phân công nghiệp (58°C (136°F)), PLA có thể phân hủy một phần (khoảng một nửa) thành nước và carbon dioxide trong vòng 60 ngày, phần còn lại phân hủy chậm hơn nhiều sau đó, tùy thuộc vào độ kết tinh của vật liệu. Trong môi trường không có điều kiện cần thiết, quá trình phân hủy sẽ rất chậm, tương tự như nhựa phi sinh học, hàng trăm, hàng nghìn năm mới phân hủy hoàn toàn.
3. Đốt:
PLA có thể được đốt mà không tạo ra hóa chất chứa clo hoặc kim loại nặng vì nó chỉ chứa các nguyên tử carbon, oxy và hydro. Việc đốt PLA phế liệu sẽ tạo ra năng lượng 19,5 MJ/kg (8368 btu/lb) mà không để lại bất kỳ dư lượng nào. Kết quả này cùng với những phát hiện khác chỉ ra rằng đốt là một phương pháp thân thiện với môi trường để xử lý chất thải axit polylactic.
4. Bãi chôn lấp:
Mặc dù PLA có thể đi vào các bãi chôn lấp nhưng đây là lựa chọn ít thân thiện với môi trường nhất vì vật liệu này phân hủy chậm ở nhiệt độ môi trường, thường chậm như các loại nhựa không phân hủy khác.
Thời gian đăng: 20-11-2024