PLA (Polylactaat): Biologisch Afbreekbaar, Composteerbaar & Kosteneffectief Duurzaam Plastic

Polylactaat (PLA) is een thermoplastische monomeer geproduceerd uit hernieuwbare organische bronnen zoals maïszetmeel of suikercane.

Belangrijker: de productie verschilt van de meeste kunststoffen die uit fossiele brandstoffen gemaakt worden via destillatie en polymerisatie.

Opvallend: ondanks het verschil in grondstof, kun je PLA produceren met dezelfde apparatuur als fossiele kunststoffen. Dit betekent dat het PLA-productieproces kosteneffectief blijft.

Ook is PLA de op een na meest geproduceerde bioplastic na thermoplastische zetmeel. Het heeft vergelijkbare mechanische eigenschappen als polypropyleen (PP), polyetheen (PE), of polystyreen (PS).

Is PLA Biologisch Afbreekbaar?

PLA blijft een bioplastic afgeleid van hernieuwbaar materiaal, en als zodanig zou het biologisch afbreekbaar moeten zijn. Echter, de biologische afbreekbaarheid blijft een heet onderwerp onder 3D-print professionals en hobbyisten.

3D-print professionals geloven dat PLA afbreekbaar is, maar *niet* biologisch afbreekbaar. De voorwaarden voor effectieve biologische afbraak van PLA komen niet voor in de natuurlijke omgeving.

Is PLA Milieuvriendelijk?

Polylactaat Productie

Polylactaat (PLA) productie gebruikt 65% minder energie dan petroleum-gebaseerde polymeren. Het produceert ook minder broeikasgassen en bevat geen toxinen; als zodanig blijft PLA een van de meest milieuvriendelijke plasticmaterialen.

Kunststoffen/polymeren hebben een reputatie van niet milieuvriendelijk te zijn. Deze reputatie bestaat omdat polymeren/kunststoffen jaren of zelfs eeuwen nodig hebben om af te breken.

Verschillende PLA-types Ontbindingstijd

Echter, plastic zakken en materialen van PLA nemen vijf jaar om te ontbinden. Ook PLA drinkflessen en voedingsverpakkingen duren langer omdat ze van dikker materiaal gemaakt zijn.

Belangrijk: PLA blijft milieuvriendelijk als je de juiste end-of-life afhandelingsscenario's volgt. Deze opties omvatten:

• Recyclen
• Composteren
• Verbranden
• Stortplaatsen

Hoe Lang Duurt het Voor PLA Biologisch Afbreekt op een Stortplaats?

Veel fabrikanten in de voedingsindustrie schakelen hun verpakkingen over naar maïs-gebaseerd plastic van PLA. PLA is een afbreekbaar thermoplastisch polyesters uit hernieuwbare plantenbronnen zoals gegiste zetmeel.

PLA Biologische Afbraaktijd

Onderzoek toont aan dat PLA ontbindt in water en kooldioxide in 47 tot 90 dagen. Dus het ontbindt vier keer sneller dan een PET-zak die in de oceaan drijft.

PLA-ontbinding vereist specifieke condities. PLA breekt effectief af in industriële composteringinstallaties bij hoge temperatuur.

De industriële composteringinstallatie verhit PLA tot temperaturen boven 50°C en voedt een constante stroom verteerende micro-organismen.

Is PLA Slecht voor het Milieu?

Echter, als je je PLA-product op een stortplaats gooit, verandert het scenario volledig. Stortplaatsen hebben weinig tot geen licht of zuurstof — een conditie die niet goed is voor polylactaat-afbraak.

Een plastic beker of saladebak van hernieuwbare bronnen als PLA-filament (check bij Amazon) kan tussen 100-1000 jaar duren om te ontbinden.

Dat is misschien niet wat je dacht toen je "biologisch afbreekbaar" zag op je PLA-voedingsverpakking. Dat is de hoofdoorzaak waarom velen de biologische afbreekbaarheid van PLA betwijfelen, vooral op stortplaatsen.

Volgende keer dat je voedsel in PLA-verpakking koopt omdat je denkt verantwoord te handelen, realiseer je dat het misschien niet zo zit. De PLA-container moet naar een industriële composteringinstallatie, niet naar een stortplaats.

De meeste landen missen de infrastructuur om PLA correct af te handelen. Dus de meeste PLA komt niet bij de industriële composter terecht, maar direct op stortplaatsen, waar het 100-1000 jaar duurt om te ontbinden.

Wat Maakt PLA Biologisch Afbreekbaar?

Biologisch Afbreekbaar Materiaal

PLA-filament blijft een van de meest gebruikte plastic filamenten in de 3D-printindustrie.

Andere kunststoffen uit fossiele brandstoffen kunnen een hogere trekkracht hebben dan PLA, maar PLA behoudt de voordelen van makkelijk gebruik en minimale krimp.

PLA is een bioplastic, wat betekent dat het samengesteld is uit hernieuwbare materialen, wat theoretisch biologisch afbreekbaar zou moeten zijn.

PLA blijft een uniek plasticfilament omdat het uit melkzuureenheden bestaat. De melkzuureenheden zijn kleine organische zuren zoals die in gemakkelijk beschikbare voedingsmiddelen.

Belangrijk: alles of voedsel dat glucose bevat, kan tot melkzuurmoleculen leiden.

Ook moet je noteren dat melkzuur de basis is van PLA-materiaal, en dit verklaart PLA's zwakke thermische eigenschappen, zoals smelttemperatuur en molecuulgewichten.

Additieven

PLA-materiaal bevat andere chemische componenten die het tijdens productie verwerven. Je kunt dit materiaal additieven noemen.

Additieven verwateren de zuiverheid van PLA, maar maken het materiaal praktischer voor 3D-printen.

De aanwezigheid van additieven in PLA maakt het moeilijker afbreekbaar en dus niet biologisch afbreekbaar in normale omstandigheden.

Extractie en Creëatie van PLA-materiaal

Een van de meest voorkomende planten die melkzuur produceren voor PLA-filament is maïs. Maïszetmeel bevat voldoende glucose voor extractie van benodigde melkzuur voor PLA-productie.

Het proces, bekend als natte maling, stelt zetmeelextractie van organismen toe. Zetmeel wordt gecombineerd met chemicaliën in het natte malingsproces en vervolgens verhit om suiker te isoleren. Vervolgens wordt de suiker gegist om melkzuurmonomeren te produceren.

Ten slotte wordt melkzuur gebruikt om PLA te produceren via condensatie of polymerisatie.

Daarom bepalen het materiaal en proces voor PLA-productie de biologische afbreekbaarheid in grote mate.

Is PLA-verpakking Composteerbaar?

Wat is een Composteerbaar Materiaal?

Een composteerbaar materiaal ontbindt door natuurlijke biologische processen, maar produceert ook kooldioxide, water, anorganische stoffen, en biomassa. Ook laat het geen zichtbare of toxische residu achter.

PLA en geen andere kunststoffen zijn composteerbaar en biologisch afbreekbaar — maar *alleen* in heel specifieke omgevingen. Deze omgevingen vereisen specifieke zuurstof- en temperatuurniveaus, ver boven de 140°F (60°C).

Je vindt deze condities in gecontroleerde omgevingen zoals industriële composteringinstallaties.

De hoofdoorzaak dat PLA niet composteerbaar is in standaardomgevingen is dat het kwetsbaar is. PLA is minder duur, kristallijn, en hittebestendig dan petroleum-gebaseerde kunststoffen.

Om de mechanische eigenschappen te versterken, moet je PLA mengen met fossiele polymeren. Dit betekent dat hoewel PLA op zich composteerbaar is, de chemische additieven waarmee het gemengd wordt, de composteereigenschappen significant kunnen verminderen.

Wat is Beter voor PLA: Composteren of Recyclen?

PLA-afval

Eenmalig gebruik plastic heeft enorm bijgedragen aan wereldwijde milieuvervuiling. Daarom duwen regeringen wereldwijd naar biologisch afbreekbaar plastic.

Het hoofdzorggebied zit in voedingsverpakking, waar veel inspanning in gaat. Meeste regeringen duwen PLA als alternatief biobased plastic.

Het doel: vervang kunstmatige petroleum-gebaseerde plastic door PLA uit hernieuwbare bronnen. Vanwege het materiaal geniet PLA composteerbare en biologisch afbreekbare eigenschappen onder specifieke condities.

PLA Composteren

PLA-materiaal kan alleen als gecomposteerd beschouwd worden als je de volgende drie voorwaarden voldoet:

• Het materiaal moet ontbinden in kooldioxide, afval, en biomassa
• Het PLA moet volledig desintegreren
• Geen toxische residuen, en de compost moet plantengroei ondersteunen

PLA neemt 1-6 maanden om het compostproces in een industriële composteringomgeving volledig af te ronden. Echter, composteren hangt af van materiaaltype en temperatuur.

Opvallend: de compostsnelheid van PLA in industriële installaties is significant hoger dan thuiscomposteren. In een industriële omgeving duurt composteren van PLA-dozen, -containers en -bekers 1-3 maanden.

In tegenstelling: thuiscomposteren van hetzelfde duurt tot zes maanden.

Ook bieden kopers vaak lagere prijzen voor gerecycleerd materiaal of zijn er niet geïnteresseerd.

Evenzo moet de compost voldoen aan (OMRI) reguleringen in de VS.

PLA Recyclen

3D-printen biedt toegankelijke productieopties en de mogelijkheid om met nieuwe ontwerpen te experimenteren. Het drijft innovatie en creativiteit. In het proces ontstaan veel fouten, wat resulteert in stapels nutteloze 3D-prints.

Meeste 3D-print professionals geloven dat de beste end-of-life optie voor PLA-materiaal recyclen is.

Een Europese studie toonde aan dat de milieueffect van PLA-recyclen meer dan vijftig keer beter is dan composteren van hetzelfde.

Bovendien tonen dezelfde studies dat recyclen 16 keer betere milieueffect heeft dan verbranden.

Als 3D-maker wil je misschien je eigen PLA recyclen. Je kunt instant huishoudelijke plastic-recycleermachines gebruiken zoals de "Filabot" voor kleine bedrijven.

De machine verzamelt printafval en extrudeert herbruikbare filamenten. Wees voorzichtig om geen gecontamineerd plastic in een thuismachine te mengen — dat leidt tot mindere kwaliteit gerecycleerd plastic.

Conclusie

PLA-materiaal blijft een populair plasticfilament in de 3D-printindustrie. De kwestie of PLA biologisch afbreekbaar is, blijft een heet onderwerp.

Echter, veel 3D-print professionals zijn het erover eens dat PLA *niet* gemakkelijk biologisch afbreekbaar is in standaard omgevingscondities. Het blijft biologisch afbreekbaar in specifiek gecontroleerde omgevingen zoals industriële composteringinstallaties.

Ook is PLA composteerbaar in specifieke omgevingen.