PLA là gì?
Axit polylactic, còn được gọi là PLA (Axit polylactic), là một loại monome nhiệt dẻo có nguồn gốc từ các nguồn hữu cơ tái tạo như tinh bột ngô, bã mía hoặc củ cải đường.
Mặc dù giống như các loại nhựa trước đây, nhưng đặc tính của nó đã trở thành nguồn tài nguyên tái tạo, khiến nó trở thành giải pháp thay thế tự nhiên hơn cho nhiên liệu hóa thạch.
PLA vẫn trung hòa carbon, có thể ăn được và phân hủy sinh học, nghĩa là nó có thể phân hủy hoàn toàn trong môi trường thích hợp thay vì phân hủy thành các vi nhựa có hại.
Do khả năng phân hủy nên nó thường được dùng làm vật liệu đóng gói cho túi nhựa phân hủy sinh học, ống hút, cốc, đĩa và đồ dùng trên bàn ăn.
Cơ chế phân hủy của PLA
PLA trải qua quá trình phân hủy không sinh học thông qua ba cơ chế:
Thủy phân: Các nhóm este trong chuỗi chính bị phá vỡ, dẫn đến giảm trọng lượng phân tử.
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, oligome tuyến tính và vòng có trọng lượng phân tử khác nhau và lactide.
Phân hủy quang học: Bức xạ cực tím có thể gây ra sự phân hủy. Đây là yếu tố chính khiến axit polylactic tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong các ứng dụng nhựa, bao bì và 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 bị suy giảm chất lượng trong vòng một năm khi ở 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 các chuỗi polymer.
PLA được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?
1. Hàng tiêu dùng
PLA được sử dụng trong nhiều mặt hàng tiêu dùng khác nhau, chẳng hạn như đồ dùng ăn uống dùng một lần, túi mua sắm siêu thị, vỏ đồ dùng 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 sợi đơn và lưới kiểm soát thảm thực vật và cỏ dại. Nó cũng được sử dụng làm bao cát, chậu hoa, dây buộc và dây thừng.
3. Điều trị y tế
PLA có thể phân hủy thành axit lactic vô hại, do đó thích hợp để sử dụng làm thiết bị y tế dưới dạng neo, vít, tấm, chốt, thanh và lưới.
Bốn tình huống loại bỏ phổ biến nhất có thể xảy ra
1. Tái chế:
Có thể tái chế hóa học hoặc tái chế cơ học. Tại Bỉ, Galaxy đã khánh thành nhà máy thí điểm đầu tiên về tái chế hóa học PLA (Loopla). Không giống như tái chế cơ học, chất thải có thể chứa nhiều chất gây ô nhiễm. Axit polylactic có thể được thu hồi 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.
2. Ủ phân:
PLA có thể bị phân hủy sinh học trong điều kiện ủ công nghiệp, đầu tiên thông qua thủy phân hóa học, sau đó thông qua quá trình tiêu hóa vi sinh vật, và cuối cùng là phân hủy. Trong điều kiện ủ 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 các điều kiện cần thiết, quá trình phân hủy sẽ rất chậm, tương tự như nhựa phi sinh học, phải mất hàng trăm hoặc hàng nghìn năm mới phân hủy hoàn toàn.
3. Đốt cháy:
PLA có thể được đốt mà không tạo ra hóa chất chứa clo hoặc kim loại nặng, vì nó chỉ chứa các nguyên tử cacbon, oxy và hydro. Việc đốt PLA phế liệu sẽ tạo ra 19,5 MJ/kg (8368 Btu/lb) năng lượng mà không để lại cặn. Kết quả này, cùng với các phát hiện khác, cho thấy đốt là một phương pháp thân thiện với môi trường để xử lý axit polylactic thải.
4. Bãi chôn lấp:
Mặc dù PLA có thể được đưa vào bãi chôn lấp, nhưng đây lại là lựa chọn kém 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