الأخبار - دليل حمض البوليلاكتيك (PLA)

تخصيص المنتج القابل للتحلل

ما هو PLA؟ كل ما تحتاج لمعرفته

هل كنت تبحث عن بديل للبلاستيك ومواد التغليف المعتمدة على البترول؟ يتجه السوق اليوم بشكل متزايد نحو المنتجات القابلة للتحلل الحيوي والصديقة للبيئة والمصنوعة من موارد متجددة.

فيلم PLAأصبحت المنتجات البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي والصديقة للبيئة من أكثر الخيارات شيوعًا في السوق. وقد وجدت دراسة أجريت عام ٢٠١٧ أن استبدال البلاستيك البترولي بالبلاستيك الحيوي يمكن أن يقلل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الصناعية بنسبة ٢٥٪.

ما هو PLA؟

يُنتَج حمض البولي لاكتيك (PLA) من أي سكر قابل للتخمير. يُصنَع معظم حمض البولي لاكتيك من الذرة، نظرًا لكونها من أرخص أنواع السكريات وأكثرها توفرًا عالميًا. ومع ذلك، تُعدّ قصب السكر، وجذور التابيوكا، والكسافا، ولب بنجر السكر خيارات أخرى.

كما هو الحال في معظم الأمور المتعلقة بالكيمياء، فإن عملية إنتاج حمض البولي لاكتيك من الذرة معقدة للغاية. ومع ذلك، يمكن شرحها في بضع خطوات بسيطة.

كيف يتم تصنيع منتجات PLA؟

الخطوات الأساسية لإنتاج حمض البوليلاكتيك من الذرة هي كما يلي:

١. أولاً، يجب تحويل نشا الذرة إلى سكر من خلال عملية ميكانيكية تُسمى الطحن الرطب. يفصل الطحن الرطب النشا عن الحبوب. بعد فصل هذه المكونات، تُضاف الأحماض أو الإنزيمات. ثم تُسخّن لتحويل النشا إلى دكستروز (أو سكر).

٢. بعد ذلك، يُخَمَّر الدكستروز. إحدى طرق التخمير الأكثر شيوعًا هي إضافة بكتيريا اللاكتوباسيلس إلى الدكستروز، مما يُنتج حمض اللاكتيك.

٣. يُحوَّل حمض اللاكتيك بعد ذلك إلى لاكتيد، وهو ثنائي حلقي الشكل من حمض اللاكتيك. تترابط جزيئات اللاكتيد هذه معًا لتكوين بوليمرات.

4. النتيجة من عملية البلمرة هي قطع صغيرة من مادة البلاستيك الخام المصنوعة من حمض البوليكتيك والتي يمكن تحويلها إلى مجموعة من منتجات البلاستيك PLA.

ما هي فوائد منتجات PLA؟

يتطلب إنتاج PLA طاقة أقل بنسبة 65% مقارنةً بالبلاستيك التقليدي المشتق من البترول. كما أنه ينبعث منه غازات دفيئة أقل بنسبة 68%. وهذا ليس كل شيء:

الفوائد البيئية:

يُضاهي بلاستيك البولي إيثيلين تيرفثالات (PET) - يُصنع أكثر من 95% من البلاستيك في العالم من الغاز الطبيعي أو النفط الخام. البلاستيك المُستخرج من الوقود الأحفوري ليس خطيرًا فحسب، بل هو أيضًا مورد محدود. تُمثل منتجات PLA بديلاً عمليًا ومتجددًا ومُشابهًا.

قائم على المواد الحيويةتُشتق مواد المنتجات ذات الأساس الحيوي من الزراعة أو النباتات المتجددة. ولأن جميع منتجات حمض البولي لاكتيك (PLA) مُشتقة من نشويات السكر، يُعتبر حمض البولي لاكتيك ذو أساس حيوي.

قابلة للتحلل الحيويتحقق منتجات PLA معايير دولية للتحلل البيولوجي، إذ تتحلل بشكل طبيعي بدلاً من أن تتراكم في مكبات النفايات. وتتطلب ظروفًا معينة للتحلل السريع. في منشأة التسميد الصناعي، يمكن أن تتحلل خلال 45-90 يومًا.

لا ينبعث منها أبخرة سامة - على عكس المواد البلاستيكية الأخرى، لا ينبعث من البلاستيك الحيوي أي أبخرة سامة عند حرقه.

لدن بالحرارةPLA مادة بلاستيكية حرارية، لذا فهي قابلة للتشكيل والتشكيل عند تسخينها إلى درجة انصهارها. يمكن تجميدها وحقنها بأشكال متنوعة، مما يجعلها خيارًا ممتازًا لتغليف الأغذية والطباعة ثلاثية الأبعاد.

معتمد للاتصال الغذائي– تم اعتماد حمض البوليلاكتيك باعتباره بوليمرًا معترفًا به عمومًا بأنه آمن (GRAS) وهو آمن للاتصال بالطعام.

فوائد تغليف المواد الغذائية:

لا تحتوي على نفس التركيبة الكيميائية الضارة الموجودة في المنتجات القائمة على البترول

قوية مثل العديد من المواد البلاستيكية التقليدية

آمنة للاستخدام في الفريزر

يمكن للأكواب تحمل درجات حرارة تصل إلى 110 درجة فهرنهايت (يمكن لأواني PLA تحمل درجات حرارة تصل إلى 200 درجة فهرنهايت)

غير سامة، ومحايدة للكربون، ومتجددة بنسبة 100%

في الماضي، عندما أراد مُشغّلو خدمات الطعام التحول إلى التغليف الصديق للبيئة، ربما لم يجدوا سوى منتجات باهظة الثمن ودون المستوى المطلوب. لكن PLA عملي، وفعّال من حيث التكلفة، ومستدام. يُعدّ التحول إلى هذه المنتجات خطوةً هامةً نحو تقليل البصمة الكربونية لشركتك الغذائية.

بالإضافة إلى تغليف المواد الغذائية، ما هي الاستخدامات الأخرى لـ PLA؟

عند إنتاجه لأول مرة، كانت تكلفة إنتاج رطل واحد من حمض البولي لاكتيك حوالي 200 دولار أمريكي. بفضل الابتكارات في عمليات التصنيع، أصبحت تكلفة إنتاجه اليوم أقل من دولار واحد للرطل. ولأنه لم يعد باهظ التكلفة، يتمتع حمض البولي لاكتيك بإمكانية الاستخدام الواسع.

تتضمن الاستخدامات الأكثر شيوعًا ما يلي:

خيوط مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد

تغليف المواد الغذائية

تغليف الملابس

التعبئة والتغليف

وفي كل هذه التطبيقات، تقدم بدائل PLA مزايا واضحة مقارنة بالمواد التقليدية.

على سبيل المثال، في الطابعات ثلاثية الأبعاد، تُعد خيوط PLA من أكثر الخيارات شيوعًا. تتميز هذه الخيوط بدرجة انصهار أقل من غيرها من الخيوط، مما يجعلها أسهل وأكثر أمانًا في الاستخدام. يُصدر خيوط PLA في الطباعة ثلاثية الأبعاد اللاكتيد، وهو غاز غير سام. لذا، على عكس بدائل الخيوط، لا يُصدر أي سموم ضارة.

كما يُقدم مزايا واضحة في المجال الطبي. فهو مُفضّل لتوافقه الحيوي وتحلله الآمن، حيث تتحلل منتجات PLA إلى حمض اللاكتيك. ينتج جسمنا حمض اللاكتيك بشكل طبيعي، لذا فهو مُركّب مُتوافق. لهذا السبب، يُستخدم PLA بكثرة في أنظمة توصيل الأدوية، والغرسات الطبية، وهندسة الأنسجة.

في عالم الألياف والمنسوجات، يسعى المؤيدون إلى استبدال البوليستر غير المتجدد بألياف PLA. تتميز الأقمشة والمنسوجات المصنوعة من ألياف PLA بخفة وزنها ونفاذيتها للهواء وقابليتها لإعادة التدوير.

يُستخدم PLA على نطاق واسع في صناعة التغليف. وقد بدأت شركات كبرى، مثل Walmart وNewman's Own Organics وWild Oats، باستخدام مواد تغليف قابلة للتحلل لأسباب بيئية.