Kwas polimlekowy, najczęściej znany jako PLA, jest polimerem wytwarzanym z zasobów odnawialnych.
W przeciwieństwie do innych tworzyw termoplastycznych na bazie ropy naftowej, surowcami używanymi do produkcji PLA są skrobia kukurydziana, korzenie tapioki lub trzcina cukrowa. Jego właściwości są jednak porównywalne z innymi tworzywami sztucznymi. Te cechy i chęć konsumentów do korzystania z bezpiecznego surowca spowodowały jego szybkie wejście na rynek tworzyw sztucznych jako konkurencyjnego materiału.

Z czego jest zrobiony?
PLA jest poliestrem wytwarzanym przez fermentację w kontrolowanych warunkach węglowodanów tj. skrobi kukurydzianej lub trzciny cukrowej. Jego elementami składowymi mogą być monomery kwasu mlekowego lub laktydu, które następnie zostają spolimeryzowane do PLA.
Na początku kukurydza bądź trzcina przechodzą mielenie na mokro w wyniku czego zostaje oddzielona skrobia, która następnie mieszana jest z kwasem lub enzymami oraz ogrzewana. Proces ten „rozbija” skrobię na dekstrozę lub cukier kukurydziany. Wreszcie fermentacja glukozy wytwarza kwas L-mlekowy, który będzie podstawowym składnikiem PLA.

Zalety PLA
PLA jest oparty na biologii i biodegradowalny. Są to najbardziej wyjątkowe właściwości, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że jedna nie implikuje automatycznie drugiej. Bycie biologicznym oznacza, że
materiał pochodzi z biomasy. Jeśli chodzi o biodegradowalność, PLA ulega przemianie w materiał naturalny, taki jak woda, dwutlenek węgla i kompozyt. Proces ten jest przeprowadzany przez
mikroorganizmy w środowisku i jest zależny od warunków takich jak temperatura i wilgotność.
PLA jest tworzywem termoplastycznym, co oznacza, że można go stopić i przekształcić bez znacznego pogorszenia jego właściwości mechanicznych. Dlatego PLA nadaje się do kompostowania przemysłowego. Pochodzi z zasobów odnawialnych, co stanowi ostry kontrast z plastikami na bazie ropy naftowej, które mają ograniczoną dostępność. Po natlenieniu nie uwalnia toksycznych dymów.
Bioplastik PLA został uznany m.in. przez Amerykańską Administrację Żywności i Leków za surowiec bezpieczny dla zdrowia. Ponadto jest bezpieczny dla wszystkich aplikacji do pakowania żywności. Jego nietoksyczność pozwoliła na włączenie go do zastosowań medycznych.

Gdzie jest używany?
- przemysł opakowań do żywności: PLA jest ogólnie uznawany za bezpieczny (GRAS) podczas używania go do przechowywania żywności. Mimo że może uwalniać kwas mlekowy w kontakcie z określonymi cieczami, nie stwierdzono, że jego stężenie jest wystarczająco wysokie, aby zaszkodzić naszemu zdrowiu.
- służba zdrowia i przemysł medyczny: tworzywo PLA jest biokompatybilne, co oznacza, że można go umieszczać w ludzkim ciele z minimalnymi powikłaniami w postaci stanu zapalnego czy infekcji. W rezultacie, biorąc pod uwagę jego atrakcyjne źródło pochodzenia, ma zastosowania biomedyczne i kliniczne, w urządzeniach do utrwalania kości, takich jak śruby, płytki, struktura i siatki chirurgiczne oraz w systemach dostarczania leków czy w inżynierii tkankowej. Jego biokompatybilność i zdolność do rozpuszczania się w ciele pokazują, że ma on duże szanse na rozwiązanie problemów takich jak utrata tkanek czy niewydolność narządów.
- zastosowania strukturalne: surowiec PLA może być stosowany w budownictwie, na przykład jako pianka do izolacji, włókno stosowane w dywanach i meblach. Jednak ze względu na swoje właściwości i podatność biologiczną ma ograniczone zastosowania w tej branży.
- przemysł tekstylny: wysiłki podejmowane w przemyśle tworzyw sztucznych mają na celu wykorzystanie włókna PLA pochodzącego z zasobów biologicznych w celu zastąpienia nieodnawialnych tkanin poliestrowych. Zalety obejmują między innymi oddychalność, niższą wagę i możliwość recyklingu.
- przemysł kosmetyczny: świadomość konsumentów na temat zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi skłoniła przemysł kosmetyczny do korzystania ze zrównoważonych rozwiązań zapewniających bezpieczeństwo produktu.

Czy jest zrównoważony?
PLA, jak już wspomniano, pochodzi ze źródeł odnawialnych, które pochłaniają CO2 i przekształcają go w glukozę. W wyniku czego powstaje produkt praktycznie wolny od węgla. Po tym, jak materiał PLA jest
gotowy do usunięcia przez konsumenta, może zostać poddany biodegradacji. Zużyty bioplastik PLA należy wrzucić do bioodpadów, posortować i wysłać do kompostowni przemysłowej. Następnie w
temperaturze ok. 60°C zostaje wystawiony na działanie specjalnych drobnoustrojów, które trawią materiał i rozkładają go.
Tak więc ciepło, wilgotność i mikroorganizmy, które można znaleźć w glebie ogrodowej są trzema niezbędnymi elementami decydującymi o jego degradacji. Pęknięcia i oznaki rozkładu są zauważalne
po około sześciu miesiącach.
Zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju materiały biodegradowalne są idealne, ponieważ ostatecznie powracają do natury.

photos: iStock