Memahami Bioplastik PLA: Komposisi, Penggunaan, dan Keberlanjutan

Memilih bahan adalah salah satu keputusan paling penting yang dapat dibuat oleh insinyur atau desainer produk. Bahan suatu bagian akan memiliki dampak langsung pada properti mekanik dan kimianya. Misalnya, menggunakan campuran acrylonitrile butadiene styrene (ABS) dan polycarbonate (PC) akan memberikan bagian injeksi cetak campuran unik dari kekuatan dan resistensi panas PC serta fleksibilitas ABS.

Sebagai bagian dari pergeseran berkelanjutan menuju bahan yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan yang terjadi di seluruh industri, baik penyedia layanan manufaktur tradisional maupun aditif telah selama beberapa tahun terakhir menginvestasikan lebih banyak dalam bahan yang peduli lingkungan. Bioplastik telah menjadi alternatif yang populer untuk plastik berbasis minyak. Menurut European Bioplastics, pasar bioplastik global diperkirakan akan melonjak 25% pada tahun 2023 dan output bioplastik global diperkirakan akan mencapai 26,2 juta ton per tahun.

Untuk menghormati Earth Day, kita akan mengupas bioplastik PLA. Berikut adalah semua yang perlu Anda ketahui tentang bahan ramah lingkungan ini.

Apa itu Bioplastik PLA?

Bioplastik PLA dibuat dari asam polilaktik, polyester alifatik termoplastik transparan yang dibuat dari sumber terbarukan. Plastik berbasis bio seperti PLA berasal dari biomass seperti jagung, tebu, rumput laut, atau bahkan kulit udang. PLA juga biodegradable, artinya terurai di lingkungan alam dan hanya meninggalkan biomass, karbon dioksida, dan air.

Penting untuk dicatat bahwa tidak semua plastik berbasis bio tentu biodegradable, dan sebaliknya. Bioplastik PLA adalah satu-satunya bioplastik yang tersedia secara komersial yang baik berbasis bio dan biodegradable, dan merupakan salah satu bioplastik yang sedikit cocok untuk printer 3D.

Bagaimana Bioplastik PLA Dibuat?

Pada langkah pertama proses produksi bioplastik PLA, tepung jagung dipisahkan dari jagung basah giling, dicampur dengan asam atau enzim, dan kemudian dipanaskan. Panas mengurai tepung jagung dan menghasilkan dextrose atau gula jagung.

Gula jagung kemudian dimeramakan untuk menghasilkan asam L-laktat, yang merupakan komponen utama PLA. Asam laktat dapat digunakan dalam keadaan segera, yang meningkatkan bobot molekuler dan properti termal PLA, atau dapat langsung dipolimerisasi.

Jenis PLA umum termasuk poly L-lactide (PLLA), poly D-lactide (PLDA), dan poly-DL-lactide (PDLLA).

Kelebihan dan Kekurangan Bioplastik PLA

Bioplastik PLA mendapatkan banyak sorotan karena ramah lingkungan. Karena berasal dari sumber terbarukan, mereka tidak mengurangi pasokan minyak dunia yang terbatas, dan hampir sepenuhnya karbon netral. Mereka dapat didaur ulang secara mekanis dan tidak melepaskan gas beracam saat dioksidasi. Bioplastik PLA juga memiliki properti mekanik yang sangat baik dibandingkan dengan polyester lainnya.

Sayangnya, bioplastik PLA tidak sepenuhnya tidak berbahaya bagi lingkungan. Manufaktur dengan plastik apapun menyebabkan sejumlah limbah dan polusi — bioplastik PLA tidak terkecuali. Masih ada emisi panen, pemurnian, dan pengiriman yang perlu dipertimbangkan.

Selain itu, beberapa orang mempertanyakan di mana bioplastik PLA berada dalam gambaran besar dari environmentalisme dan kemanusiaan. Misalnya: apakah etis menggunakan jagung untuk membuat bioplastik PLA saat ketidakamanan pangan melanda sebagian besar dunia? Jika lebih banyak produsen plastik beralih ke bioplastik, daerah yang terancam pembalakan liar, seperti hutan hujan, mungkin menjadi lebih rentan lagi.

Yang lebih lagi, keandalan daur ulang bawaan bioplastik dapat dengan mudah dikompromikan. Bioplastik PLA sering dicampur dengan polimer yang tidak ramah lingkungan dan tidak dapat didaur ulang untuk meningkatkan kekuatannya dan melindungi mereka dari menjadi rapuh. Bioplastik PLA hibrid ini akan terurai menjadi bahan non-toksik dalam tiga bulan pada kondisi kompos spesifik, tetapi dekomposisi yang sama dapat memakan waktu antara 100 dan 1.000 tahun di TPA standar.

Aplikasi dan Kasus Penggunaan Umum

Tetapi, bioplastik PLA adalah bahan yang sangat serbaguna dengan berbagai macam kasus penggunaan di banyak industri. Gelas ramah lingkungan, wadah plastik, botol, dan sari teh semuanya dibuat dengan bioplastik PLA. Mereka diakui aman untuk aplikasi kemasan makanan oleh United States Food and Drug Administration (FDA).

Banyak insinyur di industri medis lebih memilih bioplastik PLA daripada plastik berbasis minyak karena mereka non-toksik sepanjang proses dekomposisi. Produk yang dibuat dengan bioplastik PLA dapat larut dalam tubuh dan aman untuk digunakan dengan peradangan minimal dan risiko infeksi. Aplikasi umum termasuk bor dan jaring bedah, sistem pengiriman obat, alat fixasi tulang, dan engineering jaringan. Sementara PLA telah terbukti berguna untuk konsumsi ini, bahan ramah lingkungan belum dikembangkan untuk memenuhi persyaratan performa yang lebih ketat dari aplikasi bernilai tinggi.

Mari Bekerja Sama untuk Masa Depan yang Lebih Baik

Sementara posisi bioplastik PLA dalam visi besar untuk keberlanjutan dalam industri manufaktur masih ditentukan, bahan berbasis bio dan biodegradable ini relatif ramah lingkungan. Terbuat dari bahan terbarukan dan tidak akan meninggalkan limbah. Seperti yang terlihat, tidak ada plastik yang sempurna, dan mungkin tidak mungkin untuk sepenuhnya menghilangkan semua limbah dan emisi karbon.

Seiring berjalannya waktu industri manufaktur berkembang menuju masa depan yang lebih hijau, kami berharap melihat lebih banyak bagian yang diproduksi menggunakan bioplastik PLA dan alternatif peduli lingkungan untuk bahan berbasis minyak dengan jejak karbon yang berdampak buruk. Setiap langkah yang kita ambil menuju keberlanjutan yang lebih besar adalah langkah yang layak diambil.

Di Fast Radius, kami ingin mewujudkan produk yang menciptakan masa depan yang lebih baik. Dari meningkatkan produksi face shield untuk melawan COVID-19 hingga membuat rantai pasok lebih berkelanjutan, kami selalu mencari cara untuk membuat hal baru menjadi mungkin melalui manufaktur on-demand. Hubungi kami hari ini jika Anda memiliki ide yang dapat membuat dunia sedikit lebih hijau — atau jika Anda siap memulai proyek manufaktur berikutnya Anda.

Siap untuk mempelajari lebih lanjut? Kunjungi resource center Fast Radius untuk informasi lebih lanjut tentang bahan canggih dan suite layanan lengkap kami.

Siap untuk membuat bagian Anda dengan Fast Radius?