حمض البولي لاكتيك (PLA) هو بوليستر قابل للتحلل الحيوي، مشتق من حمض اللاكتيك وموارد متجددة. نراه ونستخدمه دون أن ندرك مدى سهولة اندماجه في حياتنا. هل تعلم لماذا يُنتج حمض البولي لاكتيك بكثرة؟
لأن حمض البولي لاكتيك صديق للبيئة، فهو ذو بصمة كربونية ضئيلة، وهو اقتصادي للمصنّعين. له تطبيقات متعددة في مختلف الصناعات، ولا يضرّ بالبيئة المحيطة. دعونا نفهم معنى وخصائص حمض البولي لاكتيك بالتفصيل!
أنواع PLA
بناءً على التركيب والبنية الجزيئية، ينقسم حمض البولي لاكتيك إلى ثلاثة أنواع رئيسية. تؤثر عملية تخميره على نوع حمض البولي لاكتيك الناتج. فيما يلي الأنواع الرئيسية الثلاثة لحمض البولي لاكتيك:
1. PLLA
بفضل تركيبته القوية من حمض اللاكتيك، يُضفي PLLA قوة ومرونة على المنتجات. ويُستخدم في التطبيقات الطبية والغرسات. لا يتحمل هذا الحمض حرارة تزيد عن 80 درجة مئوية، ويتفتت عند تعرضه لضغط عالٍ.
2. قانون حماية البيانات الشخصية
يحتوي تركيبه على نسبة عالية من حمض اللاكتيك، ويُمزج مع حمض البولي لاكتيك متعدد السلاسل (PLLA) لصنع منتجات صلبة وأقوى. يُستخدم حمض البولي لاكتيك متعدد السلاسل (PDLA) عادةً في صناعة نماذج الطباعة ثلاثية الأبعاد، ويمكنه تحمل ما يصل إلى 180 درجة مئوية من درجة الانصهار.
3. PDLLA
PDLLA هو بوليمر غير متبلور يتكون من حمضي D-lactic وL-lactic. لا يتحمل حرارة تزيد عن 60 درجة مئوية. تركيبه شبكي، ويُستخدم في العديد من الصناعات لإنتاج المعدات الطبية، وأواني الزهور، والنماذج الأولية المرنة. من بين هذه الأحماض البولي لاكتيكية الثلاثة، يُعد PDLLA الأسرع تحللًا بيولوجيًا.
مزايا حمض البوليلاكتيك (PLA)
تُستخدم المنتجات المُطوّرة باستخدام حمض البولي لاكتيك في العديد من الصناعات. ورغم تنوع أنواعه، يتمتع حمض البولي لاكتيك بمزايا متعددة في مختلف استخداماته:
1. صديق للبيئة
على عكس البلاستيك، يُعدّ PLA مادة صديقة للبيئة، مُستخلصة من موارد متجددة. بعد استخدامه، تُخلّف منتجات PLA بصمة كربونية ضئيلة، مما يُسهم في النهاية في حماية الطبيعة.
2. قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد
يتمتع PLA بالبنية الجزيئية المثالية لدعم الطباعة ثلاثية الأبعاد. بدائله، PETG و ABS، سلبا تؤثر على الطبيعة لأنها إما مشتقة من البترول أو غير قابلة لإعادة التدوير. في الوقت نفسه، يُعدّ PLA خيارًا مستدامًا للحصول على نماذج أولية عالية الجودة بألوان زاهية.
3. آمن للاستخدام في حاويات الطعام
تتميز منتجات PLA بخصائص قابلة للتحلل الحيوي، مما يحافظ على سلامة أطعمتكم للاستهلاك. ويستفيد قطاع التعبئة والتغليف من هذه الميزة، ويطور مواد تغليف أغذية للاستخدام مرة واحدة على نطاق واسع.
4. قابلة للحام
كما هو الحال مع المعادن، يُعدّ PLA قابلاً للحام، ويُستخدم لصهر منتجاتك وإصلاح الشقوق. وتشمل الطرق المستخدمة هنا اللحام بالمذيبات، والاحتكاك، والمعالجة. ويضمن ذلك دمج مكونين أو أكثر من PLA باستخدام ممارسات قياسية في الصناعة.
5. قابلة لإعادة التدوير والتحويل إلى سماد
في ظلّ التسميد الصناعي، يُمكن إعادة تدوير المنتجات القائمة على حمض البولي لاكتيك وتحويلها إلى سماد. وتُنقل هذه المنتجات إلى منشآت التسميد التجارية حيث تُستخدم بشكل مُجدٍ.
6. متوفر في عدد من الألوان والخيارات المركبة
بفضل شفافيته الطبيعية، يمزج المصنعون مادة PLA مع الخيوط ليتمكن المنتج من التكيف مع ألوان جريئة متعددة. وتضمن الأصباغ المضافة للمنتج النهائي مظهرًا جماليًا جذابًا.
7. معالجة عديمة الرائحة
لا يُصدر PLA أي رائحة كريهة كغيره من البلاستيك، بل يُصدر رائحةً أعذب أثناء مرحلة الصهر. من المعروف أن بدائل PLA، مثل ABS، تُصدر رائحةً حمضيةً أثناء مرحلة المعالجة، وقد تُعرّضك لمشاكل تنفسية.
تطبيقات حمض البوليلاكتيك PLA
يُعدّ PLA بديلاً مستدامًا لاحتياجاتك اليومية. إليك بعضًا من أشهر استخدامات PLA في مختلف القطاعات:
1. الرعاية الصحية
إلى جانب تغليف الأدوية ومعدات الرعاية الصحية، يُستخدم حمض البولي لاكتيك (PLA) في العديد من مجالات الرعاية الصحية، بما في ذلك عمليات زراعة الأعضاء، والخياطة، وترقيع العظام، وتجديد الأنسجة. يتميز حمض البولي لاكتيك بأنه غير سام وصديق للبيئة، وبالتالي، فإن تركيبه الأساسي لا يُسبب أي ضرر للجسم.
2. المنسوجات والأقمشة
تُعدّ الملابس المصنوعة من حمض البولي لاكتيك (PLA) بديلاً شائعًا للألياف الصناعية. فهي خيار أرخص للمصنّعين، كما أنها مقاومة للأشعة فوق البنفسجية. ولذلك، وفّرت صناعة الملابس قسمًا جديدًا للتطريز المدبب للعملاء الذين يبحثون عن ملابس مصنوعة من حمض البولي لاكتيك.
3. صناعة التعبئة والتغليف
تُصنع مواد التغليف، مثل أكياس التسوق والأكواب والزجاجات والعلب، باستخدام حمض البولي لاكتيك (PLA). ويحظى هذا الاستخدام بشعبية كبيرة في صناعة الأغذية والمشروبات، نظرًا لكونه غير سام ومقاوم للبكتيريا الدقيقة.
4. العناصر التي يمكن التخلص منها
هل تعلم لماذا يُستغنى عن البلاستيك التقليدي في معظم الصناعات؟ يعود ذلك إلى طبيعته غير القابلة للتحلل الحيوي. بديله الصديق للبيئة هو بلاستيك البولي لاكتيك (PLA)، الذي يُستخدم كمنتجات قابلة للاستخدام مرة واحدة، مثل الأكواب الورقية والعلب والأكياس القابلة للاستخدام مرة واحدة.
5. صناعة السيارات
للحد من استخدام البلاستيك المشتق من البترول، يتم استخدام قطع غيار السيارات المستدامة المصنوعة من PLA في هذا المجال. يتميز PLA بخفة وزنه ومقاومته للأشعة فوق البنفسجية مقارنةً ببدائله، مما يجعله يحظى بشعبية متزايدة في صناعة السيارات.
6. الألعاب والأدوات المكتبية
باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، يُمكن صهر طبقات متعددة وتكديسها بشكل منظم. يُساعد هذا على تشكيل الألعاب والأقلام والقبعات بأشكال متنوعة. يُعدّ حمض البولي لاكتيك (PLA) من أكثر المواد المُفضّلة في صناعة الألعاب، نظرًا لعدم إلحاقه الضرر ببشرة الأطفال، بغض النظر عن عدد مرات ملامستهم له.
الأسئلة الشائعة
هل مادة PLA 100% قابلة للتحلل البيولوجي؟
في حين أن معظم منتجات PLA قابلة للتحلل الحيوي، إلا أن العملية بطيئة. يعتمد معدل النجاح على السلسلة الجزيئية الرئيسية ومجموعات الميثيل في المنتج.
ما هي المادة الخام لـ PLA؟
السكر المُخمَّر هو المادة الخام الرئيسية لحمض البولي لاكتيك. يُمكن الحصول عليه من مصادر متعددة، مثل قصب السكر والذرة والكسافا. ولأنه مُستخلص من الطبيعة، فهو يُقلِّل من سُمِّيته ويُشكِّل حلاً مستدامًا.
هل PLA أفضل من البلاستيك؟
نعم، يُصنع حمض البولي لاكتيك من موارد متجددة، على عكس البلاستيك الذي يُعدّ النفط الخام المكون الرئيسي له. تتميز المنتجات القائمة على حمض البولي لاكتيك بأسعارها التنافسية، وتُقلل انبعاثات الكربون بشكل كبير.
هل PLA مقاوم للماء؟
منتجات PLA ليست مقاومة للماء. فهي تميل إلى الانتفاخ أو التلف عند تعرضها لكميات كبيرة من الماء. يُنصح بإبعاد بعض منتجات PLA، مثل المطبوعات والأقنعة والأواني، عن الماء.
هل يطلق PLA السموم؟
لكونه بلاستيكًا حيويًا، لا يُطلق PLA أي سموم، مما يجعله المادة الأنسب للتصنيع الصديق للبيئة. كما أنه يُطلق أقل كمية من المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) أثناء عمليات التسخين.
