Poliaktyd to kolejne tworzywo, które staramy się Wam przybliżyć w naszych cyklach artykułów „Kompendium tworzyw”. W skrócie PLA, zwany również kwasem mlekowym jest polimerem wytworzonym z całkowicie biodegradowalnych surowców odnawialnych. Jest bioplastikiem, z którego coraz częściej wykonuje się jednorazowe naczynia i opakowania. Czy dzięki temu są one bardziej ekologiczne?

Krótka historia PLA

Poliaktyd został wynaleziony w 1932 roku w laboratorium firmy DuPont przez naukowca o imieniu Wallace Carothers.  Nie było to jednak jego pierwsze odkrycie. Miał już na koncie wynalezienie nylonu i neoprenu. W ówczesnym czasie jednak poliaktyd nie wzbudził większego zainteresowania. Carothers wytwarzał PLA podczas ogrzewania kwasu mlekowego w próżni, co wtedy było zbyt kosztowne, aby zająć się jego produkcją na masową skalę.

Dopiero w 1989 roku, małżeństwo Gruber opracowali nową metodę pozyskania poliaktydu z wykorzystaniem kukurydzy. Dzięki temu koszty syntezy znacznie zmalały i produktem zainteresowały się duże przedsiębiorstwa.

Jak wytwarza się biodegradowalne tworzywo?

Obecnie do produkcji poliaktydu wykorzystuje się kukurydzę, ziemniaki lub buraki cukrowe. Przykładowo na wytworzenie 1 kg PLA potrzeba około 2,5 kg ziaren kukurydzy. Jest to jednak mało dokładnie sprecyzowana ilość, ponieważ surowce w zależności od pochodzenia czy uprawy mogą zawierać różną ilość skrobi niezbędnej do produkcji tworzywa.

Znane są dwa różne sposoby produkcji PLA. Pierwszy i najczęściej wykorzystywany to zastosowanie reakcji polimeryzacji z otwarciem pierścienia laktydu (w skrócie ROP). Naturalne surowce roślinne poddawane są fermentacji, co prowadzi do powstania kwasu mlekowego. Po przeprowadzeniu kolejnych reakcji, na koniec powstaje cykliczny dimer poddawany reakcji ROP, co w dalszym działaniu prowadzi do powstania poliaktydu.

Drugą metodą jest reakcja polikondensacji kwasu mlekowego, ale ten sposób znacznie zmniejsza masę cząsteczkową polimerów.

W wyniku przeprowadzanych reakcji wytwarza się kilka rodzajów poliaktydów: PLLA oraz PDLLA. Mają one różne właściwości oraz szybkość biodegradowalności. Dzięki ich mieszaniu można produkować materiały wymagające na przykład większej odporności na wysokie temperatury.

Do czego wykorzystuje się poliaktyd?

Poliaktyd coraz częściej wykorzystuje się do produkcji opakowań jednorazowych, słomek do picia czy butelek. Na pierwszy rzut oka jest właściwie nie do rozpoznania w porównaniu ze zwykłym plastikiem.

PLA jest również materiałem stosowanym w branży biomedycznej. Produkuje się z niego implanty dentystyczne, nici chirurgiczne oraz cewniki. Dodatkowo znaleźć go możemy w przemyśle budowlanym, technice, optyce i przemyśle samochodowym.

Czy biodegradowalne PLA jest ekologiczne?

Chociaż poliaktyd jest produkowany z naturalnych, biodegradowalnych surowców, niestety nie jest całkowicie ekologiczny. PLA jest polimerem, co oznacza, że jest również plastikiem. Jeśli tworzywo powstanie wyłącznie z syntezy warzyw skrobiowych, wtedy możemy mówić o jego ekologii. Jednak, jeśli ze względu na podniesienie i poprawę jego właściwości fizykochemicznych w procesie produkcji dodaje się inne półprodukty odnawialne, jego biodegradowalność staje pod znakiem zapytania.

PLA w sprzyjających warunkach rozkłada się do 80 dni. Te warunki to wysoka wilgotność i temperatura kompostowania około 58 stopni.

Podsumowując, PLA jest dużo bardziej przyjazny środowisku od innych rodzajów plastiku. Coraz większa świadomość ludzi, co do pojęcia ekologii sprawia, że przedsiębiorstwa chcąc przypodobać się coraz szerszej grupie ludzi, stawia na biodegradowalność. Wciąż trwają badania nad zapewnieniem szybszego i łatwiejszego do uzyskania rozkładu poliaktydu i trzymamy kciuki, aby nastąpiło to niebawem.