¿Qué son los bioplásticos PLA?

Elegir un material es una de las decisiones más importantes que puede tomar un ingeniero o diseñador de productos. El material de una pieza tendrá un impacto directo en sus propiedades mecánicas y químicas. Por ejemplo, el uso de una mezcla de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y policarbonato (PC) imbuirá a una pieza moldeada por inyección con una mezcla única de la fuerza y ​​la resistencia al calor de la PC y la flexibilidad del ABS.

Como parte del cambio continuo hacia materiales más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente que se produce en todas las industrias, los proveedores de servicios de fabricación tradicionales y aditivos han invertido más en los últimos años en materiales ecológicos. Los bioplásticos se han convertido en una alternativa popular a los plásticos a base de petróleo. Según European Bioplastics, se espera que el mercado mundial de bioplásticos aumente un 25 % para 2023 y que la producción mundial de bioplásticos alcance los 26,2 millones de toneladas al año.

En honor al Día de la Tierra, estamos investigando los bioplásticos PLA. Aquí tienes todo lo que necesitas saber sobre este material ecológico.

¿Qué son los bioplásticos PLA?

Los bioplásticos PLA están hechos de ácido poliláctico, un poliéster alifático termoplástico transparente hecho de recursos renovables. Los plásticos de base biológica como el PLA se derivan de biomasas como el maíz, la caña de azúcar, las algas marinas o incluso las conchas de los camarones. El PLA también es biodegradable, lo que significa que se descompone en entornos naturales y solo deja biomasa, dióxido de carbono y agua.

Es importante tener en cuenta que no todos los plásticos de base biológica son necesariamente biodegradables y viceversa. Los bioplásticos PLA son los únicos bioplásticos disponibles en el mercado que son tanto de base biológica como biodegradables, y son uno de los pocos bioplásticos aptos para impresoras 3D.

¿Cómo se fabrican los bioplásticos PLA?

En el primer paso del proceso de producción de bioplásticos PLA, el almidón de maíz se separa del maíz molido en húmedo, se combina con ácido o enzimas y luego se calienta. El calor descompone la maicena y produce dextrosa o azúcar de maíz.

Luego, el azúcar de maíz se fermenta para producir ácido L-láctico, que es el componente principal del PLA. El ácido láctico puede usarse en su estado inmediato, lo que aumenta el peso molecular y las propiedades térmicas del PLA, o puede polimerizarse directamente.

Los tipos comunes de PLA incluyen poli L-lactida (PLLA), poli D-lactida (PLDA) y poli-DL-lactida (PDLLA).

Pros y contras de los bioplásticos PLA

Los bioplásticos PLA reciben mucha atención por ser amigables con el medio ambiente. Dado que se derivan de recursos renovables, no agotan el suministro finito de petróleo del mundo y son casi completamente neutrales en carbono. Son mecánicamente reciclables y no liberan humos tóxicos cuando se oxigenan. Los bioplásticos PLA también tienen excelentes propiedades mecánicas en comparación con otros poliésteres.

Desafortunadamente, los bioplásticos PLA no son del todo inofensivos para el medio ambiente. La fabricación con cualquier plástico genera una cierta cantidad de residuos y contaminación; los bioplásticos PLA no son una excepción. Todavía hay emisiones de cosecha, refinación y envío a considerar.

Además, algunos cuestionan dónde se encuentran los bioplásticos PLA en el panorama más amplio del ambientalismo y el humanitarismo. Por ejemplo:¿es ético usar maíz para fabricar bioplásticos PLA cuando la inseguridad alimentaria afecta a gran parte del mundo? Si más fabricantes de plástico cambian a bioplásticos, las áreas afectadas por la deforestación, como las selvas tropicales, podrían ser aún más vulnerables.

Además, la reciclabilidad inherente de los bioplásticos puede verse comprometida fácilmente. Los bioplásticos PLA a menudo se mezclan con polímeros no reciclables menos ecológicos para aumentar su resistencia y evitar que se vuelvan quebradizos. Estos bioplásticos PLA híbridos se descompondrán en materiales no tóxicos en tres meses en condiciones específicas de compostaje, pero esa misma descomposición puede tardar entre 100 y 1000 años en un vertedero estándar.

Aplicaciones comunes y casos de uso

Aún así, los bioplásticos PLA son materiales extremadamente versátiles con una amplia variedad de casos de uso en muchas industrias. Las tazas, los recipientes de plástico, las botellas y las bolsitas de té ecológicos están fabricados con bioplásticos PLA. Están reconocidos como seguros para aplicaciones de envasado de alimentos por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA).

Muchos ingenieros en la industria médica prefieren los bioplásticos PLA a los plásticos a base de petróleo porque no son tóxicos hasta la descomposición. Los productos fabricados con bioplásticos PLA pueden disolverse en el cuerpo y son seguros para su uso con una inflamación y un riesgo de infección mínimos. Las aplicaciones comunes incluyen tornillos y mallas quirúrgicas, sistemas de administración de fármacos, dispositivos de fijación ósea e ingeniería de tejidos. Si bien el PLA ha demostrado ser útil para estos consumibles, no se han desarrollado materiales ecológicos para cumplir con los requisitos de rendimiento más estrictos de las aplicaciones de alto valor.

Trabajemos juntos por un futuro mejor

Si bien aún se está determinando el lugar de los bioplásticos PLA en la visión más amplia de la sostenibilidad en la industria manufacturera, este material biodegradable y de base biológica es comparativamente ecológico. Está hecho de materiales renovables y no deja residuos. Sin embargo, tal como está, ningún plástico es perfecto y podría ser imposible eliminar por completo todos los desechos y las emisiones de carbono.

A medida que la industria manufacturera continúa evolucionando hacia un futuro más verde, esperamos ver más piezas fabricadas con bioplásticos PLA y alternativas respetuosas con el medio ambiente a los materiales a base de petróleo con huellas de carbono perjudiciales. Cualquier paso que podamos tomar hacia una mayor sustentabilidad es un paso que vale la pena tomar.

En Fast Radius, queremos dar vida a productos que creen un futuro mejor. Desde aumentar la producción de protectores faciales para combatir el COVID-19 hasta hacer que la cadena de suministro sea más sostenible, siempre buscamos hacer posibles cosas nuevas a través de la fabricación bajo demanda. Contáctenos hoy si tiene una idea que podría hacer que el mundo sea un poco más verde, o si está listo para comenzar con su próximo proyecto de fabricación.

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