Biodegradabile, stampabile, adatto per la realizzazione di film plastici, il PLA è un polimero sorprendente

di Marco Arezio

Il polimero PLA, o più tecnicamente chiamato acido polilattico, è un poliestere biodegradabile che non troviamo in natura, ma che viene realizzato sinterizzando lo zucchero attraverso procedure industriali.

Infatti, facendo fermentare lo zucchero, avviene una fase di trasformazione della materia prima in acido lattico e, nella fase intermedia del processo, si esegue la polimerizzato in PLA.

Il polimero così ottenuto è trasparente, cristallino, rigido e presenta un’ottima resistenza meccanica, rendendolo adatto alla produzione di molti oggetti.

Inoltre, il PLA è uno dei polimeri più utilizzati per la realizzazione di prodotti attraverso l’uso di stampanti 3D, utili non solo alla produzione in serie di oggetti identici, ma anche per i processi di prototipazione rapida in molti campi ingegneristici.

Come avvengono le fasi produttive del PLA

Per realizzare il polimero biodegradabile PLA sono necessarie le seguenti fasi di lavoro della materia prima, composta principalmente da zucchero, melasse e siero di latte e, in alternativa, utilizzando Bacillus Coagulans:

- Lavorazione dell’amido attraverso la separazione delle fibre e del glutine

- Saccarificazione e liquefazione dell’amido

- Fermentazione della parte proteica dell’amido

- Trattamento delle soluzioni di sale dell’acido lattico

- Polimerizzazione

Il polimero così ottenuto ha una densità di 1,25 g./c3, con una resistenza a trazione pari a 70 Mpa e un modulo elastico pari a 3600 Mpa.

Quali sono le caratteristiche principali del polimero in PLA

Le caratteristiche principali del polimero si possono riassumere in reologiche, meccaniche e di biodegradabilità.

Le caratteristiche reologiche si esprimono in una elasticità del fuso inferiore a quella delle olefine.

Le caratteristiche meccaniche sono comprese tra quelle di un polimero amorfo e uno semicristallino e, in particolare, si avvicinano a quelle comprese tra un PET e un Polistirene.

Se parliamo di temperatura di transizione vetrose del PLA possiamo dire che è maggiore della temperatura ambiente. Permettendo di ottenere composti trasparenti.

Per quanto riguarda la biodegradabilità è necessario fare attenzione al significato della parola “biodegradabile”, in quanto è importante sapere che, nonostante il PLA sia definito un polimero biodegradabile, esso non lo è se non si verificano alcune fondamentali condizioni.

La biodegradabilità si innesca se il PLA è sottoposto a idrolisi, in presenza di temperature superiori a 60 °C e con un tasso di umidità maggiore del 20%.

I tempi di biodegradazione sono molto variabili a seconda delle condizioni ambientali in cui l’oggetto prodotto con PLA si trova, in ogni caso possiamo indicarle in un tempo tra 1 e 4 anni, che, confrontato con la plastica tradizionale che impiega, in base alle condizioni in cui si trova, da 100 anni in su, è ritenuto breve.

Quali sono i vantaggi del polimero in PLA?

- Se venisse bruciato non rilascia fumi dannosi come gas tossici o metalli pesanti

- Se disperso in mare in modo accidentale, la combinazione del sole, dell’acqua e del vento lo riducono in microplastiche. Queste non risulteranno tossiche né per i pesci né per l’uomo attraverso la catena alimentare

- Riduce la dipendenza dal petrolio

Quali sono gli svantaggi del polimero in PLA?

- Contrariamente a quanto esprime la parola “biodegradabile” non può essere usato per fare il compost domestico, in quanto come citato in precedenza, ha bisogno di subire un processo industriale di biodegradazione.

- Se buttato in una discarica miscelato ad altri rifiuti, non accelera i processi di decomposizione rispetto alla plastica tradizionale, in quanto non è supportato dalla luce solare, impiegando nella decomposizione gli stessi tempi delle altre tipologie di plastiche.

- Non può essere mischiata con altre plastiche nelle fasi di riciclo, cosa molto importante durante la separazione dei rifiuti nella raccolta differenziata. Una piccola quantità di PLA può contaminare un flusso di rifiuti composte da plastiche tradizionali, compromettendo il loro riciclo.

- Dal punto di vista ambientale, per produrre la materia prima del PLA, è necessario impiegare terreni che potrebbero essere sottratti alle coltivazioni per la catena alimentare o, peggio, si potrebbe incrementare la deforestazione per carcare di avere maggiori disponibilità di terre da coltivare.

Come si ricicla il PLA

Come abbiamo visto, il PLA è un polimero riciclabile, ma deve essere separato alla fonte dagli altri rifiuti plastici per questioni di incompatibilità dei materiali.

Una volta creato il corretto flusso di scarti in PLA, il materiale segue le stesse attività operative di un rifiuto plastico che proviene dal post consumo, quindi dalla raccolta differenziata.

Infatti, dopo un’attenta selezione, in cui siamo certi di trattare solo PLA, viene macinato, lavato in vasche di decantazione a lento flusso, asciugato e successivamente insaccato, se venduto come macinato, oppure passerà alla fase di estrusione se si volesse realizzare un PLA in granuli.