به گزارش گروه ترجمه و تولید محتوی صنایع پلاستیک، محققان یک انستیتوی تخصصی شیمی، توانسته اند کامپوزیت های پلی لاکتید اسید را با خواص مکانیکی و فیزیکی بالا تولید نمایند. این ابداع امکان جایگزینی کامپوزیت پلی لاکتید اسید دوستدار محیط زیست با فیبر کربن را مهیا ساخته است. ضمن اینکه بر خلاف سایر کامپوزیت ها، کامپوزیت های جدید PLA، از نظر بازیافت پذیری نیز فرآیند بسیار ساده ای دارند و بازیافت کامپوزیت های PLA، کاملا مقرون به صرفه و اقتصادی است. از این منظر، کامپوزیت پلی لاکتید اسید؛ نقطه عطفی در توسعه سیستم های جدید مواد به شمار می رود.
برخلاف پلاستیک های مبتنی بر نفت، PLA یا همان پلی لاکتید اسید از منابع تجدید پذیر مانند نشاسته ذرت، تاپیوکا و نیشکر ساخته می شود. PLA نه تنها کاملا قابل بازیافت است (در جایی که امکاناتی وجود دارد) بلکه طی چند سال تحت شرایط مناسب به تجزیه بیولوژیکی نیز می پردازد و از نظر صنعتی قابل کمپوست است.
پلی لاکتید اسید موسوم به PLA مانند سایر پلاستیک هایی که به تنهایی مورد استفاده قرار می گیرند، مقاومت مکانیکی و استحکام مکانیکی نشان داده شده توسط مواد کامپوزیتی را ندارند. از آنجا که کامپوزیت ها از حداقل دو ماده مخلوط ساخته شده اند، مقاومت مکانیکی و استحکام فیزیکی بیشتری دارند. با این وجود، موضوع بازیافت نقطه ضعف کامپوزیت هاست، چرا که بازیافت آنها یک فرآیند پیچیده است که اغلب به نظر می رسد ارزش تلاش یا هزینه کردن را ندارد.
با توجه به این موضوع، محققان مووسسه فناوری شیمیایی Fraunhofer برای حل مشکل بازیافت کامپوزیت ها، از الیاف بافته شده پلی لاکتید اسید که درون یک ماتریس PLA قرار می گیرد، کمک گرفته اند و به این صورت کامپوزیت جدیدی را تنها با یک ماده ایجاد کرده اند.
الیاف و ماتریس PLA در واقع از دو نوع مختلف بیوپلاستیک یا پلاستیک زیستی ساخته شده اند، که اولی دارای نقطه ذوب بالاتری نسبت به دومی است. این بدان معناست که در فرآیند تولید، الیاف جامد درون ماتریس مایع (که از گرانولهای PLA ذوب شده ذوب شده) تعبیه یا جاسازی می شود و پس از آن ماتریس پلی لاکتید اسید طوری تنظیم می شود که آنهم از حالت مایع به صورت جامد درآید.(پس از جاسازی الیاف)
فرآیند بازیافت شامل ذوب شدن الیاف و ماتریس در دماهای مختلف است.
مووسسه Fraunhofer ادعا می کند که کامپوزیت های PLA، که به روش فوق تولید شده اند، بسیار قوی تر و سفت تر از فرم “خالص” پلاستیک هستند، بنا بر گزارش ها، “کامپوزیت پلی لاکتید اسید، قادر به رقابت با کامپوزیت های تجاری پلی پروپیلن تقویت شده است که هم اکنون در دسترس قرار دارند”. علاوه بر این، گفته می شود که فرایند تولید کامپوزیت های PLA(به روش الیاف درون ماتریس) تقریبا نیمی از انرژی ای را که برای تولید کامپوزیت های مبتنی بر نفت نیاز است، مصرف می کند و در حدود نصف آنها، برای هرکیلوگرم ماده، گاز گلخانه ای دی اکسید کربن تولید می نماید.
پس از توسعه این فناوری، امید است که کامپوزیت PLA بتواند در کاربردهای ورزشی، اتومبیل و پزشکی به کار گرفته شوند.
این مواد به عنوان بخشی از پروژه Bio4elf اتحادیه اروپا تهیه شده است که شامل دانشگاه فنی دانمارک، گروه تحقیقاتی نساجی CENTEXBEL بلژیک و شرکت دانمارکی Comfil نیز می باشد.
توضیح تصویر اصلی مطلب: ورق های تولید شده از مواد کامپوزیت PLA که به روش فوق در مووسسه Fraunhofer تولید شده است.
