Polylactic acid còn được gọi là nhựa phân hủy sinh học. Vậy tại sao một loại nhựa thứ được cho là một vấn nạn lớn của môi trường lại là một trong những nhân tố sáng giá đóng góp vào xu hướng sản xuất bao bì thân thiện môi trường

Polylactic acid là gì?

Axit polylactic hay còn gọi là polylactic acid hoặc polylactide (PLA). Là một trong những hình thái khác của nhựa mà chúng ta thường hay biết như nhựa từ cái vỏ chai nước hay là túi ni lon. Nhựa polyester nhiệt dẻo phân hủy sinh học có nguồn gốc từ các nguồn tài nguyên tái tạo, ví dụ như được lấy từ tinh bột ngô,hay rễ của các loài cây như sắn, khoai tây chiên hoặc tinh bột hoặc cũng có thể là ở mía. Trong năm 2010, polylactide (PLA) có khối lượng tiêu thụ cao thứ hai của bất kỳ loại nhựa sinh học nào trên thế giới.

Nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) được sản xuất như thế nào?

- Quy trình sản xuất:

1. Ngô sau khi thu hoạch được ngâm và xay để nội nhũ có thể tách ra khỏi gluten và chất xơ của ngô. 

2. Các enzym được thêm vào tinh bột trong nội nhũ, chuyển chúng thành đường, dextrose. 

3. Vi khuẩn lactobacilli được thêm vào để lên men các loại đường đó thành axit lactic, tương tự như quá trình sản xuất bia hoặc dưa chua lên men tự nhiên. 

4. Quá trình lên men này tạo ra các phân tử lactide, liên kết thành chuỗi dài – polyme.

5. Kết quả của quá trình là những viên nhựa poly lactic acid, có thể được chế biến thành nhiều dạng hoặc kích cỡ khác nhau.

Ưu điểm, nhược điểm của nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA)

Chúng ta thường được biết mọi thứ đều có 2 mặt vậy thử so sánh xem ưu điểm và nhược điểm của nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA):

Ưu điểm:

- nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) được sản xuất từ các nguyên liệu tái tạo bằng tự nhiên, có thể kể đến như là tinh bột ngô, củ sắn, mía và cả tinh bột khoai tây,… Những nguyên liệu thân thiện với môi trường,dễ dàng nuôi trồng, và an toàn cho người sử dụng. Vì vậy nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) cực kì thích hợp để để sản xuất cho các dụng cụ, đồ dùng hàng ngày trong cuộc sống kể cả các sản phẩm trong lĩnh vực y tế.

- Tốt cho môi trường đất và cây trồng sau khi phân huỷ. Vì là nguyên liệu tái tạo từ tự nhiên sau khi phân hủy và xử lí sẽ dùng để làm phân bón

- Nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) ở điều kiện thích hợp, dưới sự tác động của các vi sinh vật, nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) có thể phân hủy thành carbon dioxide, nước, mùn sinh học tốt cho cây và đặc biệt không gây ô nhiễm môi trường.

- Nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) không tạo ra những loại khí hay chất thải bay hơi độc hại khi đốt lên giống như các loại nhựa truyền thống thường khác có nên sẽ không gây ô nhiễm môi trường.

- Thời gian phân hủy ngắn là một đặc tính đặc biết nhất của nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA), chỉ sau vài năm hoặc có thể là vài tháng. Trong khi thời gian phân hủy của nhựa truyền thống có thể lên đến hàng trăm năm, hàng nghìn năm đến mức mà người ta không thể đếm được. Thế nên, nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) là một điểm sáng của khoa học có những tác dụng tích cực lên môi trường

Nhược điểm:

- Vấn đề sản xuất cần phải phụ thuộc nhiều vào những khu vực nuôi trồng nguyên liệu: vì những nhà máy sản xuất nhựa phân hủy sinh học PLA cần được đặt ở vị trí thuận lợi gần vùng những vùng cung cấp nguyên liệu nhiều ví dụ như những cánh đồng bắp, sắn, mía hoặc củ cải đường,… lớn.

- Giải pháp phân hủy của nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) chưa được tối ưu, khi mà chỉ có thể xử lí phân hủy nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) ở những nhà máy đầy đủ máy móc đẻ có thể đạt tiêu chuẩn tái chế

- nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) sẽ ảnh hưởng lớn đến thành phẩm sau cùng nếu như không được xử lí đúng cách, giảm thấp chất lượng sản phẩm

- quy trình sản xuất nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) cần phải có máy móc công nghệ tiên tiến, chi phí và giá thành cao hơn so với các loại nhựa thông thường như PA, PE,...

Ứng dụng của nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) trong đời sống

Là một sản phẩm thân thiện, bảo vệ môi trường và không ảnh hưởng đến sức khỏe con người nên nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) được sử dungj phổ biến và rộng rãi trong đời sống

- Ứng dụng trong lĩnh vực bao bì đóng gói:

Nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) không chỉ có khả năng chịu nhiệt độ cao và độ bền cao mà còn có tính kháng khuẩn và không bị tác động bởi môi trường bên ngoài. Đặc biệt là nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) có biến tính được tăng cường bằng các thành phân như bentonite, phủ lớp microcrystalline cellusose, silicate có khả năng kháng được tia UV từ bực xạ mặt trời hay là ánh sáng từ nhiều nguồn khác nhau đây là một trong những nguyên nhân gây biến tính chất lượng sản phẩm nhiều nhất, nên còn được dùng làm bao bì bảo quản thực phẩm. Ngoài ra, loại bao bì này còn có tính kháng khuẩn, thích hợp với việc bảo quản thực phẩm sống như rau củ quả, thịt cá,…

- Ứng dụng trong lĩnh vực y tế:

Mang trong mình đặc tính có khả năng tương thích sinh học cao, phân hủy sinh học tốt, xử lý nhiệt ổn định và có độ bền cơ học cao, khả năng hòa tan trong các dung môi hữu cơ nên có thể nói sử dụng nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) trong vật liệu dẫn truyền thuốc là một trong những lựa chọn tối uu nhất. Ví dụ như, PLA được sử dụng để dẫn truyền trị bệnh uốn ván, hay hỗ trợ insulin thẩm thấu ở dạng xịt trị bệnh đái tháo đường. Ngoài ra, vật liệu nhựa PLA cũng được sử dụng sản xuất các thiết bị y tế trong phẫu thuật như chỉ, thiết bị truyền dịch một lần, thanh định hình xương. Và để nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) được sử dụng trong y học, nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) cần phải đạt tiêu chuẩn ở mức cao nhất phải trải qua nhiều giai đoạn cũng như qua nhiều lần kiểm định nghiêm ngặt.

- Ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp:

Với nguồn góc là một sản phẩm từ những nguyên liệu tái chế nên độ thân thiện với môi trường của nhựa phân hủy sinh học Polylactic acid (PLA) là cực kì cao. Sử dụng làm màng phủ sinh học giúp, hỗ trợ tăng tốc độ chín của quả trên cây cho cây trồng, làm phân bón, độ ẩm, ức chế nhiễm nấm, giảm sự phát triển của cỏ dại và sự phá hoại của côn trùng. Ngoài ra, có loại màng phủ sinh học còn giúp cây trồng chống chịu với sự thay đổi của thời tiết

- Ứng dụng trong lĩnh vực vận tải:

Trọng lượng của nhựa PLA được xem là tương đối nhẹ xấp xỉ tầm 750g, vậy nên chúng có thể được ứng dụng nhiều trong sản xuất các thiết bị, linh kiện ô tô. Một số ví dụ cụ thể như: Công ty Toyota sử dụng composite nền PLA và sợi kenaf làm lốp xe dự phòng và nghiên cứu sản xuất tấm trải sàn, tay cầm, ghế ngồi, và một số đồ nội thất của ô tô khác. Công ty Ford dùng composite nền PLA làm hệ thống vòm xe, tấm thảm trải. Hay nền nhựa PLA được kết hợp cùng Nylon 6 để sản xuất tấm trải xe cho thương hiệu Mitsubishi.