Wie Loop CO₂ die Beschränkungen von PLAs löst

Was ist PLA-Kunststoff?

Polymilchsäure (PLA) ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff, der in vielen Produkten verwendet wird, vom 3D-Druck-Filament bis zur Lebensmittelverpackung. Kunden haben festgestellt, dass PLA spröde ist und bei der Verwendung leicht reißt. PLA nimmt leicht Feuchtigkeit aus der Luft auf, was dazu führt, dass seine Struktur zusammenbricht und besonders in feuchten Umgebungen leicht reißt. Die Technologie von Loop Co2 verfügt über ein fortschrittliches Modell, das diese Probleme angeht:

PLA wird aus jährlich erneuerbaren Ressourcen wie Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen und ist damit eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen auf Erdölbasis. Aufgrund seiner biologischen Abbaubarkeit zerfällt es unter kontrollierten Kompostierungsbedingungen in Kohlendioxid und Wasser, in der Regel innerhalb weniger Monate. Diese Eigenschaft steht im Einklang mit den Grundsätzen der Kreislaufwirtschaft, bei der Materialien so weit wie möglich wiederverwendet und recycelt werden sollen, um den Abfall und die mit herkömmlichen Kunststoffen verbundenen Umweltauswirkungen zu verringern. Im Zusammenhang mit der Kreislaufwirtschaft bietet das PLA-Produkt von Loop CO2 mehrere Optionen für das Ende der Lebensdauer, die zur Nachhaltigkeit beitragen. PLA-Produkte können beispielsweise kompostiert werden, so dass der während des Wachstums der pflanzlichen Rohstoffe gebundene Kohlenstoff dem Boden wieder zugeführt werden kann. Dieser Ansatz reduziert nicht nur den Kunststoffabfall, sondern trägt auch dazu bei, Bioabfälle von Deponien und Verbrennungsanlagen fernzuhalten, die Effizienz der Bioabfallsammlung zu steigern und die Verunreinigung des

Abfallstroms

zu verringern

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Herausforderungen

PLA weist in Bezug auf seine thermischen Eigenschaften eine Dualität auf. Sein relativ niedriger Schmelzpunkt ist ein Segen für 3D-Drucker, denn er erleichtert die Extrusion und die Verarbeitung während des Druckvorgangs. Dieselbe Eigenschaft macht PLA jedoch anfällig für thermischen Abbau, wenn es über einen längeren Zeitraum hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Wenn PLA hohen Temperaturen ausgesetzt wird, erweicht es und härtet anschließend wieder aus. Dieser thermische Zyklus kann zu Veränderungen in der Molekularstruktur des Polymers führen, was eine erhöhte Sprödigkeit und verminderte mechanische Eigenschaften zur Folge hat. Zu dieser thermischen Empfindlichkeit kommt noch die Anfälligkeit von PLA für Hydrolyse hinzu. Wassermoleküle wirken als Katalysatoren bei der Aufspaltung der Polymerketten, die die Struktur von PLA bilden. Dieser Prozess, der als hydrolytischer Abbau bezeichnet wird, führt zu einer fortschreitenden Schwächung des Materials. In Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder bei suboptimalen Lagerungsbedingungen kann sich dieser Abbau beschleunigen, so dass das Filament für hochwertige Drucke ungeeignet ist.

Da PLA auf natürliche Weise altert, kann der Abbau durch UV-Licht beschleunigt werden und zum Aufbrechen der Molekularbindungen führen. Hochenergetische UV-Photonen sind in der Lage, photochemische Reaktionen innerhalb der Polymermatrix von PLA auszulösen. Diese Reaktionen äußern sich in der Regel in der Aufspaltung der Molekularbindungen, die das Rückgrat der Polymerketten bilden. Dies beeinträchtigt die Elastizität und erhöht die

Sprödigkeit

des Materials

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Die Lösung von Loop CO2

Hier setzt die Innovation von Loop CO2 an: PolyDEtP ist ein Material, das aus einer neuen Art von CO2-Biobutadin-Monomer hergestellt wird. Es besteht zu etwa 29 % aus CO2 und zu 71 % aus Butadien. PolyDEtP verbessert die Eigenschaften von PLA aufgrund der neuen chemischen Zusammensetzung und erhöht die Bruch- und Schmelzpunkte von PLA. PolyDEtP verbindet sich mit PLA und macht es zu einem stärkeren, haltbareren Material, das nicht bricht oder zersplittert, wenn es für die Produkte verwendet wird, für die es entwickelt wurde. Dieses weiterentwickelte Produkt garantiert nicht nur eine lange Lebensdauer, sondern tut auch den Gefallen, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu recyceln, um es in einem modernen Produkt zu verwenden - und dabei gleichzeitig Kohlenstoffneutralität zu erreichen.

Das Marktvolumen für PLA wurde bisher durch eine wesentliche Materialschwäche begrenzt: Sprödigkeit. PLA ist zwar ein vielversprechender Biokunststoff, aber aufgrund seiner mangelnden Flexibilität und Schlagzähigkeit ist seine Verwendung auf ein enges Anwendungsspektrum beschränkt, so dass es viele Kunststoffe auf fossiler Basis in breiteren Branchen nicht ersetzen kann. Loop CO2 begegnet dieser Herausforderung mit einer bahnbrechenden Chemie, die einen weichen, amorphen Polyester in die PLA-Matrix einbringt. Diese Innovation verbessert die Zähigkeit und Flexibilität von PLA erheblich, so dass es sich für Anwendungen eignet, die eine höhere Leistung erfordern, wie z. B. diejenigen, die derzeit von expandiertem Polystyrol und PVC bedient werden. Durch die Beseitigung eines wichtigen Hindernisses für die Einführung von PLA versetzt Loop CO2 PLA in eine weitaus bessere Position, um herkömmliche Kunststoffe zu ersetzen und sein Marktpotenzial zu erweitern. Gleichzeitig bleiben die Materialien im Einklang mit den globalen Nachhaltigkeitszielen, indem sie die Recyclingfähigkeit und Kompostierbarkeit unterstützen und so den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft fördern.

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