Acido polilattico

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Poli(acido lattico)
Polylactides Formulae V.1.svg
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare(C3H6O3)x
Massa molecolare (u)circa 60.000 g/mol
Numero CAS26100-51-6
Indicazioni di sicurezza
Frasi H---
Consigli P---[1]

L'acido polilattico (PLA) , o più correttamente il poli(acido lattico) o polilattato, è il polimero dell'acido lattico.

Esiste in due forme enantiomeriche (L-D); solo da monomeri enantiopuri è possibile ottenere il polimero cristallino che fonde a 180 °C. Il processo di produzione ricorre alla fermentazione lattica, che produce soltanto l'isoforma L; la forma racema, ottenibile per sintesi chimica achirale, porta a un acido polilattico amorfo.[2] Il PLA è il materiale più usato nella realizzazione di prodotti mediante l'utilizzo di macchine di prototipazione rapida che utilizzano tecniche produttive quali la FDM (Fused Deposition Modeling), meglio note come stampanti 3D.

Preparazione[modifica | modifica wikitesto]

Le fasi di preparazione possono così riassumersi:

  1. Separazione dell'amido da fibre e glutine
  2. Liquefazione e saccarificazione dell'amido
  3. Fermentazione con riutilizzo nel brodo di coltura della parte proteica separata dall'amido
  4. Purificazione e concentrazione delle soluzioni di sale dell'acido lattico
  5. Polimerizzazione
  6. Preparazione del manufatto

Due stadi distinti: sintesi per via fermentativa e isolamento dell'acido L-lattico, polimerizzazione dell'acido ottenuto. La fermentazione industriale avviene grazie a un batterio del genere lactobacillus, che abbia una purezza elevata per non influenzare la purezza ottica dell'acido prodotto. Come materie prime si usano zucchero, melasse e siero di latte. In alternativa viene utilizzato Bacillus coagulans.

La polimerizzazione porta a un prodotto con peso molecolare molto basso (<10.000) poiché la polimerizzazione è bilanciata dalla depolimerizzazione; man mano che la catena si allunga, la velocità di polimerizzazione si riduce fino a eguagliare quella di depolimerizzazione. Bisogna operare con estensori di catena o con eliminazione azeotropica dell'acqua liberata nel processo di poliesterificazione (durante la purificazione). Il secondo più grande produttore al mondo ha una capacità annua di produzione di PLA e compounds di 50.000 t.

Proprietà[modifica | modifica wikitesto]

Un sacchetto in acido polilattico..

Le principali proprietà sono reologiche, meccaniche e di biodegradabilità.

  • Reologiche: elasticità del fuso inferiore a quella delle olefine.
  • Meccaniche: variano da quelle di un polimero amorfo a quelle di un polimero semicristallino; proprietà intermedie a quelle del PET e del polistirene. La temperatura di transizione vetrosa è maggiore della temperatura ambiente; si ottengono materiali trasparenti.
  • Biodegradabilità: così come prodotto non risulta biodegradabile; lo diventa in seguito a idrolisi a temperatura maggiore di 60 °C e umidità maggiore del 20%. Le materie plastiche di utilizzo comune hanno una vita media che può variare dai 100 fino anche ai 1000 anni. Il PLA invece presenta tempi di biodegradazione molto più brevi: a seconda degli ambienti in cui viene abbandonato, ha una vita media variabile da 1 a 4 anni.

Pro e contro[modifica | modifica wikitesto]

Pro:

  • Si può riciclare e/o farne il compost
  • Anche disperso in mare, una volta dissolto o ridotto a microplastiche, non è tossico ne per il pesce ne per l'uomo che lo mangia
  • Elimina la dipendenza dal petrolio
  • Anche bruciato non rilascia metalli pesanti[3] o gas tossici[4]

Contro:

  • Non si può utilizzare per farne il compost "dietro casa" in quanto ha bisogno di condizioni industriali per essere scomposto (alta temperatura)
  • In una normale discarica (cioè non esposto alla luce solare) i tempi per la decomposizione sono paragonabili a quelli della normale plastica[5]
  • Basta una relativamente piccola quantità di PLA per contaminare una raccolta differenziata di plastica (non si può riciclare insieme alla normale plastica), impedendone il riciclo e fermando i profitti per le aziende che si occupano del riciclo di plastica.[4]
  • la superficie coltivata destinata a produrne la materia prima, viene sottratta alla produzione di cibo per l'uomo

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. del 07.08.2012
  2. ^ Jamshidian, M., Tehrany, E. A., Imran, M., Jacquot, M. and Desobry, S. (2010), Poly-Lactic Acid: Production, Applications, Nanocomposites, and Release Studies. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 9: 552–571. doi:10.1111/j.1541-4337.2010.00126.x.
  3. ^ http://www.bioplastics.guide/ref/bioplastics/end-of-life-options
  4. ^ a b https://science.howstuffworks.com/environmental/green-science/corn-plastic.htm
  5. ^ https://science.howstuffworks.com/science-vs-myth/everyday-myths/how-long-does-it-take-for-plastics-to-biodegrade.htm

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