Nhựa phân hủy sinh học PLA là gì? Ứng dụng, Ưu và nhược điểm qua một thời gian nghiên cứu và tổng hợp thông tin. Đây là sản phẩm nhựa tái chế có nhiều ưu điểm và ứng dụng trong thực tế. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thêm về sản phẩm PLA qua bài viết dưới đây nhé!
Nhựa sinh học PLA là gì?
Nhựa PLA là được viết tắt của “Polylactic Acid”. Đây là một loại nhựa nhiệt dẻo có thể phân hủy sinh học có nguồn gốc từ các nguồn tái tạo. Thành phần của loại nhựa này bao gồm nhiều chất phụ gia như bột bắp, mía, bột sắn hay thậm chí là tinh bột khoai tây. Nhựa PLA là một trong những loại nhựa in 3D FDM phổ biến trên thị trường. Loại nhựa này tương đối rẻ, dễ in và có nhiều màu sắc rực rỡ.
PLA có nhiều lợi thế hơn so với các sản phẩm nhựa hóa dầu trực tuyến khác như ABS (Acrylonitrin butadiene styrene) hoặc PVA (Polyvinyl Alcohol). Cùng với khả năng tự phân hủy sinh học trong môi trường. PLA được sử dụng rộng rãi để sản xuất các vật dụng hàng ngày. Các sản phẩm như bao bì thực phẩm, khay hoặc cốc, màng thực phẩm, v.v.
Tính chất vật lý của nhựa phân huỷ sinh học PLA
Dưới đây là một số đặc tính của hạt PLA
- PLA là một chất dẻo nhiệt. Vì vậy nó có nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 190oC – 220oC.
- Tương tự với các loại hạt nhựa in hình khác. PLA có khả năng sử dụng tốt cho tất cả các loại máy in
- Chất liệu in 3D này còn có độ co giãn tốt. Ngoài ra, nó còn có độ mềm và dẻo vượt trội.
- Màu sắc in của chất liệu này rất đa dạng. Khách hàng cũng có thể lựa chọn theo sở thích của riêng mình.
- Đặc biệt là khả năng lặp lại quá trình hóa mềm dưới tác dụng của nhiệt nhiều lần và trở nên rắn chắc khi nguội. Trong quá trình đun nóng chỉ thay đổi tính chất vật lý chứ không thay đổi tính chất hóa học. Do đặc tính như vậy nên nó có khả năng
Ưu nhược điểm của nhựa phân huỷ sinh học PLA
Ưu điểm
- PLA được sản xuất từ các thành phần có nguồn gốc từ nguyên liệu thô tái tạo tự nhiên. Như tinh bột ngô, sắn, mía, tinh bột khoai… thân thiện với môi trường và an toàn cho người sử dụng. PLA do đó rất thích hợp cho việc sản xuất các vật dụng hàng ngày. Sản phẩm trong lĩnh vực y tế.
- Bởi vì nó là một vật liệu tái tạo. Do đó, các sản phẩm tạo ra từ hạt PLA sau khi sử dụng sẽ được vi sinh vật phân hủy thành sinh khối. Sau đó từ các khu xử lý rác thải chúng được sử dụng làm phân vi sinh bón cho cây trồng
- Loại PLA chuyển hóa thành phân bón sinh học sau khi được xử lý để phân hủy sinh học trong công nghiệp. Bề mặt của nó có tính thẩm thấu tốt, giúp vi sinh vật dễ dàng xâm nhập để thúc đẩy quá trình phân hủy tự nhiên. Trong những điều kiện thích hợp, dưới tác động của vi sinh vật. PLA cũng có thể phân hủy thành Carbon Dioxide (CO2), nước và mùn sinh học. Những chất này rất tốt cho cây trồng và đặc biệt không gây ô nhiễm môi trường.
- Loại nhựa này không tạo ra chất bay hơi độc hại khi đốt cháy. Các loại nhựa truyền thống thường có một mùi khá khó chịu và gây ô nhiễm môi trường.
- PLA có thời gian phân hủy ngắn, có thể chỉ vài tháng, thậm chí vài năm. Trong khi đó, thời gian phân hủy của nhựa truyền thống có thể lên đến hàng trăm năm, có thể hàng nghìn năm.
Nhược điểm
- Việc sản xuất còn phụ thuộc nhiều vào nguồn nguyên liệu. Các nhà máy sản xuất nhựa dễ phân hủy sinh học nên bố trí gần các vùng nguyên liệu như ngô, sắn, mía, ruộng củ cải đường, v.v.
- Vật liệu PLA chỉ bị phân huỷ trong điều kiện xử lý công nghiệp. Hầu hết các sản phẩm có thành phần PLA đều có tính năng này. Chúng sẽ bị phân hủy trong điều kiện nhiệt độ, điều kiện vi sinh vật,… đạt tiêu chuẩn nhất định.
- Nếu không được xử lý đúng cách, nó có thể ảnh hưởng đến chất lượng của nhựa tái chế. Nếu bạn trộn các vật liệu tái chế sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm sau khi tái chế.
- Vì sản phẩm của ngành nhựa có tính đặc thù cao. Do đó, sản lượng PLA hiện đang ở mức thấp do thiếu đơn vị sản xuất. Ngoài ra đây cũng là một loại nhựa thân thiện với môi trường. Do đó, việc sản xuất PLA ở quy mô công nghiệp đòi hỏi công nghệ cao. Do chi phí lớn nên giá thành cao hơn so với các loại nhựa có nguồn gốc hóa thạch như PA, PE, PP, v.v.
Ứng dụng nhựa phân hủy sinh học PLA vào đời sống
Vì nhựa phân hủy sinh học PLA không độc hại đối với cơ thể con người nên nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như sau:
Ứng dụng trong kỹ thuật cấy mô
- Cấy ghép mô kết nối các tế bào sống với hệ thống giá thể thông qua các vật liệu sinh học. Nhờ đó, các tế bào sống có thể nhân lên và nhân lên theo nhiều hướng khác nhau giúp tái tạo các mô sống.
- Vật liệu sinh học có thể giúp thay thế các mô sống và có lợi cho việc cấy ghép nội tạng. Biopolymer hoặc đặc biệt là nhựa PLA là lựa chọn tối ưu trong trường hợp này.
- Nhựa PLA đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ cho phép sử dụng lâm sàng trên người. Nó đã được dùng làm thử nghiệm thành công trong việc tái tạo mô ở các cơ quan như xương, sụn, bàng quang, gan, van tim cơ học.
Ứng dụng làm nguyên liệu để dẫn truyền thuốc
- Nhựa PLA có tính tương hợp sinh học cao, dễ phân hủy sinh học, xử lý nhiệt và độ bền cơ học cao, dễ tan trong dung môi hữu cơ nên được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu phân phối thuốc.
- PLA được sử dụng như một chất dẫn truyền cho bệnh uốn ván, như một chất hỗ trợ dẫn truyền cho thuốc xịt insulin đường uống cho bệnh tiểu đường loại 2, như một chất dẫn truyền cho thuốc chống ung thư paclitaxel, như một chất cho 5 FU và paclitaxel. Truyền thống chữa bệnh ung thư…
- Ngoài ra, PLA biến tính cũng được tìm thấy trong các sản phẩm được cấy ghép hoặc sử dụng trong vật liệu để sản xuất thiết bị y tế như chất hấp thụ, hồ sơ, kim bấm, đĩa, thiết bị truyền dịch, v.v … dùng một lần, bao bì giao hàng. thuốc,… hoặc áp dụng trong các phương pháp điều trị ngoài da như trị sẹo ở mặt, làm teo mỡ,….
Ứng dụng trong lĩnh vực đóng gói
- Nhựa phân hủy sinh học PLA được tìm thấy trong các ứng dụng làm túi thực phẩm.
- PLA biến tính cũng được tìm thấy trong các vật liệu được sử dụng để làm khay, hộp đựng thực phẩm, màng mỏng đóng gói thực phẩm, túi siêu thị, đĩa, cốc, thìa, v.v.
- Đặc biệt, PLA biến tính được gia cố bằng bentonit, phủ cellusose vi tinh thể, một loại silicat có khả năng chống tia UV và ánh sáng nhìn thấy (nguyên nhân gây biến tính sản phẩm) nên còn được dùng làm bao bì bảo quản. . món ăn. . Ngoài ra, loại bao bì này còn có tính kháng khuẩn, thích hợp để bảo quản các loại thực phẩm sống như rau củ quả, thịt, cá,…
Ứng dụng vào trong lĩnh vực vận tải ô tô
Vật liệu tổng hợp dựa trên PLA được sử dụng bởi nhiều công ty trong lĩnh vực giao thông vận tải như:
- Công ty Toyota sử dụng hỗn hợp PLA và sợi kenaf làm lốp dự phòng, đồng thời nghiên cứu và sản xuất tấm trải sàn, tay nắm và ghế ngồi.
- Công ty Ford sử dụng vật liệu tổng hợp dựa trên PLA làm thảm ô tô và hệ thống vòm
- Công ty Mitsubishi sử dụng sợi PLA và Nylon 6 để làm lốp xe ô tô.
- Hãng xe hơi Fiat (Ý) đang nghiên cứu vật liệu polyme “xanh” để chế tạo các bộ phận của xe hơi.
Ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp
- PLA được sử dụng trong các ứng dụng màng sinh học để đẩy nhanh quá trình chín của trái cây trên cây trồng, giữ lại phân bón, độ ẩm, ức chế sự nhiễm nấm và sự phát triển của cỏ dại và sự xâm nhập của côn trùng. Ngoài ra, có một loại màng phủ sinh học cũng giúp cây trồng chống chọi với sự thay đổi của thời tiết
- Bên cạnh đó, PLA cải tiến còn được dùng để buộc cà chua, buộc chậu cây và một số vật dụng khác
Ứng dụng trong lĩnh vực điện tử
Nhựa phân hủy sinh học PLA biến tính được sản xuất và sử dụng bởi nhiều công ty trong lĩnh vực điện tử như:
- Năm 2002, công ty của Mitsubishi đã chế tạo PLA chịu nhiệt cho vỏ máy nghe nhạc.
- Năm 2004, tập đoàn NEC của Nhật Bản đã gia cố sợi kenaf cho vật liệu composite nhựa PLA để tăng khả năng chịu nhiệt và giả cắm trực tiếp vào laptop,ốp lưng điện thoại (2006), chống bụi, .
- Năm 2005, Fujitsu đã sử dụng vật liệu tổng hợp PLA trong các thiết bị phòng cháy chữa cháy trong nhà. Họ cũng sử dụng nhiều hỗn hợp PLA / PC / phốt pho làm hệ thống khung của máy tính.
- Năm 2007, Samsung đã sử dụng PLA / Polycarbonate bisphenol A (PC) có khả năng chịu nhiệt và chống va đập để sản xuất các linh kiện điện tử như vỏ máy tính, vỏ điện thoại, v.v.
Ngoài các lĩnh vực trên, nhựa PLA còn được dùng để làm lọ đựng thuốc, vải lều, chiếu, in 3D, v.v.
Lời kết
Trên đây là thông tin về nhựa PLA mà bạn có thể tham khảo.Hy vọng qua bài viết bạn có thể rõ hơn về nhựa sinh học PLA và biết cách ứng dụng nó vào chính đời sống của mình.
