近年来,随着限塑令升级,国家禁止商场,超市,餐饮提供不可降解塑料袋,因此,许多环保替代方案也出现在人们眼前。其中,最多人使用的塑料替代就是聚乳酸材料。
聚乳酸,也称为PLA(PolylacticAcid),是一种源自可再生有机来源(例如玉米淀粉或甘蔗或甜菜浆)的热塑性单体。
虽然和以往塑料一样,但是性质变成可再生资源制成,这使其成为化石燃料的更自然的替代品。
PLA还是碳中性、可食用和可生物降解的,这意味着它可以在适当的环境中完全分解,而不是碎裂成有害的微塑料。
由于它可以分解,因此通常用作可降解塑料袋、吸管、杯子、盘子和餐具等包装材料。
PLA通过三种机制进行非生物降解:
水解:主链的酯基断裂,从而降低分子量。
热分解:一种复杂的现象,导致出现不同的化合物,例如较轻的分子以及具有不同分子量的线性和环状低聚物以及丙交酯。
光降解:紫外线辐射会引起降解。这是聚乳酸在塑料、包装容器和薄膜应用中暴露在阳光下的主要因素。
水解反应为:
-COO-+H 2 O→-COOH+-OH
在环境温度下降解速度非常慢。2017年的一项研究发现,在25°C(77°F)的海水中,PLA在一年内没有出现质量损失,但该研究没有测量聚合物链的分解或吸水率。
PLA的应用领域有哪些吗?
1、消费品
PLA用于多种消费品,例如一次性餐具、超市购物袋、厨房用具外壳以及笔记本电脑和手持设备等产品上。
2、农业
PLA以纤维形式用于单丝钓鱼线和用于植被和杂草防治的网。用于沙袋、花盆、捆绑带和绳索。
3、医疗
PLA可以降解为无害的乳酸,使其适合用作锚、螺钉、板、销、杆和网形式的医疗器材。
最常见四种可能的报废情况
1、回收:
可以是化学回收或机械回收。在比利时,银河启动了第一个化学回收PLA(Loopla)的试点装置。与机械回收不同,废料可能含有各种污染物,聚乳酸可以通过热解聚或水解以化学方式回收为单体,纯化后,单体可用于制造原始PLA,而不会损失原始特性。
2、堆肥:
PLA在工业堆肥条件下可生物降解,首先是化学水解过程,然后是微生物消化,最终降解PLA。在工业堆肥条件下(58°C(136°F)),PLA可以在60天内部分(大约一半)分解成水和二氧化碳,此后剩余部分的分解速度要慢得多,分解速度取决于材料的结晶度。在没有必要条件的环境中,分解会非常缓慢,类似于非生物塑料,数百或数千年都不会完全分解。
3、焚烧:
PLA可以焚烧,不会产生含氯化学物质或重金属,因为它只含有碳、氧和氢原子。报废的PLA进行焚烧,会产生19.5MJ/kg(8,368btu/lb)的能量,且不留任何残留物。这一结果和其他结果表明,焚烧是一种对废弃聚乳酸进行环保处理的方法。
4、垃圾填埋:
虽然PLA可以进入垃圾填埋场,但这是最不环保的选择,因为该材料在环境温度下降解速度较慢,通常与其他不可降解塑料一样慢。
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