Polylactic Acid

Další názvy: kyselina polymléčná, kyselina polylaktidová, PLA

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Polylactic Acid – biorozložitelný plast s širokým využitím

Polylactic Acid, známý také jako PLA nebo kyselina polymléčná, je biologicky rozložitelný polyester, který se v posledních letech dostává do popředí zájmu jako ekologická alternativa tradičních plastů. Tato látka, systematicky nazývaná poly(2-hydroxypropanová kyselina), je vyráběna z obnovitelných zdrojů, jako je kukuřičný škrob nebo cukrová třtina. Mezinárodní chemické identifikační číslo (CAS) této sloučeniny je 26100-51-6.

Chemické vlastnosti

Polylactic Acid je termoplastický polyester, jehož chemický vzorec je (C3H4O2)n, kde „n" značí počet opakujících se jednotek, tedy stupeň polymerace. V běžných podmínkách se jedná o pevnou, bezbarvou až slabě nažloutlou látku bez výrazného zápachu. PLA má relativně nízkou teplotu tání (kolem 150–160 °C) a měkne již při teplotách nad 55 °C, což je výhodné pro 3D tisk, ale omezuje jeho stabilitu při vysoké teplotě.

Ve vodě je polylactid jen málo rozpustný, ale podléhá hydrolýze, což je zásadní pro jeho schopnost biologického rozkladu. V přírodě se nevyskytuje jako volná látka, ale jeho monomer – kyselina mléčná – je běžně produkován bakteriemi při fermentaci cukrů.

Využití a aplikace

PLA se využívá především tam, kde je žádoucí kombinace biologické odbouratelnosti a mechanických vlastností odpovídajících konvenčním plastům. Mezi hlavní oblasti použití patří:

Obalový průmysl – výroba fólií, kelímků a jiných jednorázových obalů na potraviny
3D tisk – PLA filamenty jsou jedním z nejpoužívanějších materiálů díky snadné zpracovatelnosti
Textilní průmysl – výroba vláken a netkaných textilií
Zdravotnictví – vstřebatelné stehy, implantáty nebo nosiče léčiv

Důležitým faktorem je také ekologická šetrnost PLA, díky níž se využívá například v kompostovatelných obalech a ve vývoji udržitelných produktů, jak potvrzuje článek na blogu Ferwer.

Přirozený výskyt a výroba

Samotný PLA se v přírodě nevyskytuje, ale jeho základní jednotkou je kyselina mléčná (CH3CH(OH)COOH), organická kyselina běžně produkovaná mikroorganismy při anaerobním kvašení sacharidů. Průmyslová výroba kyseliny polymléčné obvykle probíhá následujícím způsobem:

Fermentace kukuřičného škrobu či cukrové třtiny za vzniku kyseliny mléčné
Kondenzace kyseliny mléčné nebo polymerace jejího cyklického dimeru (laktidu) do podoby polymeru

Tento postup výroby využívá obnovitelné suroviny a má relativně nízkou uhlíkovou stopu ve srovnání s klasickými ropnými plasty. Polymléčná kyselina tak reprezentuje rostoucí kategorii bioplastů, které mají nižší environmentální dopad a přitom lze je technicky použít obdobně jako konvenční materiály.

Bezpečnost a ekologie

Polylactid je považován za netoxický a biokompatibilní materiál, což potvrzuje jeho využití v lékařství i kontaktu s potravinami. Nepředstavuje riziko pro zdraví, pokud se s ním zachází běžným způsobem, a je certifikován pro styk s potravinami dle mnoha regulačních norem.

Z hlediska ekologie patří PLA mezi nejperspektivnější polymery – je biodegradabilní (v průmyslových kompostárnách rozložitelný během 1–3 měsíců), vyrobený z obnovitelných zdrojů a má nižší emise skleníkových plynů při výrobě. PLA nicméně není vhodný pro domácí kompostování a pokud skončí ve směsném odpadu, biologická odbouratelnost je omezená. Proto je jeho ekologický přínos úzce spjatý se správným nakládáním po skončení životního cyklu výrobku.

Zajímavosti a souvislosti

S PLA se můžeme setkat i v běžném životě – kelímky na kávu „to go", obalové fólie na ovoce, ekologické tašky či biologicky rozložitelné houbičky na nádobí. Zajímavostí je, že PLA byl jako materiál použit i při výrobě ekologických hraček nebo biodegradabilních textilií ve sportovním oblečení. V kosmetice se polymléčná kyselina využívá například v některých typech peelingů jako jemné abrazivum.

Na ferwer.cz se dočtete více o vlastnostech PLA v souvislosti s udržitelným designem každodenních předmětů.

Historický vývoj PLA sahá až do 30. let 20. století, kdy byla látka poprvé syntetizována. Průlom v její širší aplikaci však nastal až s vylepšením výrobních procesů v 90. letech, kdy se díky moderní fermentaci podařilo snížit náklady na výrobu a zpřístupnit PLA širšímu využití.

Shrnutí

Polylactic Acid (PLA) představuje významný krok směrem k udržitelnému materiálovému hospodářství. Jako biologicky rozložitelný bioplast s původem v obnovitelných zdrojích má široké využití v obalovém průmyslu, 3D tisku, zdravotnictví i textilu. Díky své zdravotní nezávadnosti, ekologickému profilu a technicky užitečným vlastnostem si zaslouží pozornost těch, kdo hledají alternativy k ropným plastům – ať už tam, kde je třeba splnit hygienické normy, nebo kde chceme snižovat ekologickou zátěž.