O que são bioplásticos PLA?

Escolher um material é uma das decisões mais importantes que um engenheiro ou designer de produto pode tomar. O material de uma peça terá um impacto direto em suas propriedades mecânicas e químicas. Por exemplo, o uso de uma mistura de acrilonitrila butadieno estireno (ABS) e policarbonato (PC) imbuirá uma peça moldada por injeção com uma mistura única de força e resistência ao calor do PC e a flexibilidade do ABS.

Como parte da mudança contínua em direção a materiais mais sustentáveis ​​e ecologicamente corretos que ocorrem em todos os setores, os provedores de serviços de manufatura tradicional e aditiva têm investido nos últimos anos mais fortemente em materiais ecologicamente corretos. Os bioplásticos tornaram-se uma alternativa popular aos plásticos à base de petróleo. De acordo com a European Bioplastics, o mercado global de bioplásticos deverá saltar 25% até 2023 e a produção global de bioplásticos deverá atingir 26,2 milhões de toneladas por ano.

Em homenagem ao Dia da Terra, estamos explorando os bioplásticos PLA. Aqui está tudo o que você precisa saber sobre este material ecológico.

O que são bioplásticos PLA?

Os bioplásticos PLA são feitos de ácido polilático, um poliéster alifático termoplástico transparente feito de recursos renováveis. Plásticos de base biológica como o PLA são derivados de biomassas como milho, cana-de-açúcar, algas marinhas ou até mesmo cascas de camarão. O PLA também é biodegradável, o que significa que se decompõe em ambientes naturais e deixa apenas biomassa, dióxido de carbono e água.

É importante notar que nem todos os plásticos de base biológica são necessariamente biodegradáveis ​​e vice-versa. Os bioplásticos PLA são os únicos bioplásticos disponíveis comercialmente que são de base biológica e biodegradáveis, e são um dos poucos bioplásticos adequados para impressoras 3D.

Como são feitos os bioplásticos PLA?

Na primeira etapa do processo de produção de bioplásticos PLA, o amido de milho é separado do milho moído a úmido, combinado com ácido ou enzimas e, em seguida, aquecido. O calor quebra o amido de milho e produz dextrose ou açúcar de milho.

O açúcar do milho é então fermentado para produzir ácido L-láctico, que é o principal componente do PLA. O ácido lático pode ser usado em seu estado imediato, o que aumenta o peso molecular e as propriedades térmicas do PLA, ou pode ser polimerizado diretamente.

Tipos comuns de PLA incluem poli L-lactídeo (PLLA), poli D-lactídeo (PLDA) e poli-DL-lactídeo (PDLLA).

Prós e contras dos bioplásticos PLA

Os bioplásticos PLA recebem muita atenção por serem ecologicamente corretos. Como são derivados de recursos renováveis, eles não esgotam o suprimento finito de petróleo do mundo e são quase completamente neutros em carbono. São recicláveis ​​mecanicamente e não liberam gases tóxicos quando oxigenados. Os bioplásticos PLA também possuem excelentes propriedades mecânicas em comparação com outros poliésteres.

Infelizmente, os bioplásticos PLA não são totalmente inofensivos ao meio ambiente. A fabricação com qualquer plástico gera uma certa quantidade de resíduos e poluição – os bioplásticos PLA não são exceção. Ainda há emissões de colheita, refino e transporte a serem consideradas.

Além disso, alguns questionam onde os bioplásticos PLA estão no quadro mais amplo do ambientalismo e do humanitarismo. Por exemplo:é ético usar milho para fazer bioplásticos PLA quando a insegurança alimentar assola grande parte do mundo? Se mais fabricantes de plástico mudarem para bioplásticos, áreas devastadas pelo desmatamento, como as florestas tropicais, podem ficar ainda mais vulneráveis.

Além disso, a reciclabilidade inerente aos bioplásticos pode ser facilmente comprometida. Os bioplásticos PLA são frequentemente misturados com polímeros não recicláveis ​​e menos ecológicos para aumentar sua resistência e protegê-los de se tornarem quebradiços. Esses bioplásticos híbridos de PLA se decompõem em materiais não tóxicos em três meses sob condições específicas de compostagem, mas essa mesma decomposição pode levar entre 100 e 1.000 anos em um aterro sanitário padrão.

Aplicativos comuns e casos de uso

Ainda assim, os bioplásticos PLA são materiais extremamente versáteis com uma ampla variedade de casos de uso em muitas indústrias. Copos, recipientes de plástico, garrafas e saquinhos de chá ecológicos são todos feitos com bioplásticos PLA. Eles são reconhecidos como seguros para aplicações de embalagens de alimentos pela Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos.

Muitos engenheiros da indústria médica preferem os bioplásticos PLA aos plásticos à base de petróleo porque não são tóxicos até a decomposição. Os produtos feitos com bioplásticos PLA podem se dissolver no corpo e são seguros para uso com inflamação mínima e risco de infecção. As aplicações comuns incluem parafusos e telas cirúrgicas, sistemas de administração de medicamentos, dispositivos de fixação óssea e engenharia de tecidos. Embora o PLA tenha se mostrado útil para esses consumíveis, os materiais ecologicamente corretos não foram desenvolvidos para atender aos requisitos de desempenho mais rigorosos de aplicações de alto valor.

Vamos trabalhar juntos para um futuro melhor

Embora o lugar dos bioplásticos PLA na visão mais ampla de sustentabilidade na indústria de manufatura ainda esteja sendo determinado, esse material biodegradável e de base biológica é comparativamente ecológico. É feito de materiais renováveis ​​e não deixa resíduos para trás. Tal como está, no entanto, nenhum plástico é perfeito e pode ser impossível eliminar completamente todos os resíduos e emissões de carbono.

À medida que a indústria manufatureira continua a evoluir em direção a um futuro mais verde, esperamos ver mais peças fabricadas usando bioplásticos PLA e alternativas ambientalmente conscientes a materiais à base de petróleo com pegadas de carbono prejudiciais. Quaisquer passos que possamos dar em direção a uma maior sustentabilidade são passos que valem a pena.

Na Fast Radius, queremos dar vida a produtos que criam um futuro melhor. Desde aumentar a produção de protetores faciais para combater o COVID-19 até tornar a cadeia de suprimentos mais sustentável, estamos sempre procurando tornar possíveis coisas novas por meio da fabricação sob demanda. Entre em contato conosco hoje mesmo se você tiver uma ideia que pode tornar o mundo um pouco mais verde – ou se estiver pronto para começar seu próximo projeto de fabricação.

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