¿Qué es el plástico PLA? El señor Beam explica

El PLA es un plástico versátil que está adquiriendo cada vez más importancia. El material se basa en materias primas renovables y se ha consolidado como una alternativa respetuosa con el medio ambiente a los plásticos convencionales. El material juega un papel importante, especialmente en el ámbito de la impresión 3D. En este artículo aprenderá todo sobre las propiedades, áreas de aplicación y ventajas y desventajas del plástico y las razones por las que el material puede ser una elección de primera clase tanto para aficionados como para usuarios profesionales.

Estructura química y composición del PLA

El plástico PLA significa polilactida y describe un plástico biodegradable. Está elaborado a partir de recursos renovables como el almidón de maíz o la caña de azúcar y tiene una estructura química simple. Los microorganismos del ácido láctico convierten el almidón en un polímero. Está formado por unidades repetidas del monómero lactida. La lactida es una molécula quiral compuesta principalmente de carbono, hidrógeno y oxígeno y puede existir en dos formas estereoisoméricas: L-lactida y D-lactida. La polilactida se puede producir a partir de L-lactida pura o de una mezcla de L- y D-lactida.

Diferenciación del material respecto a otros plásticos

La polilactida se fabrica principalmente a partir de materias primas renovables, especialmente almidón de maíz y caña de azúcar. Por el contrario, muchos otros plásticos se producen a partir de combustibles fósiles como el petróleo. Además del método de producción, la biodegradabilidad del material lo diferencia de la mayoría de los demás plásticos. En determinadas condiciones, los microorganismos pueden descomponer el material en sustancias naturales, algo que no ocurre con el plástico normal. Una propiedad del material es que tiene una resistencia a la temperatura limitada. El material comienza a fundirse a temperaturas superiores a 150 grados centígrados, lo que lo hace menos adecuado para aplicaciones que implican un aumento de calor. Sin embargo, debido a su procesamiento relativamente sencillo y su baja temperatura de fusión, la polilactida es un material popular para la impresión 3D.

Propiedades físicas y mecánicas del PLA

El punto de fusión de la polilactida suele estar entre 150 y 160 grados Celsius. A estas temperaturas, el plástico pasa del estado sólido al líquido. El plástico puede deformarse a partir de unos 65 grados centígrados. Esto hace que el material sea adecuado para la impresión 3D. El material tiene buena resistencia a diferencia de materiales de impresión como el ABS. La dureza varía según el fabricante y la composición, normalmente en un rango de 65 a 80 en la escala de dureza Rockwell. La polilactida es ignífuga, resistente a los rayos UV y sólo puede absorber la humedad en pequeña medida. Esto hace que el bioplástico sea ideal para el almacenamiento. En comparación con los materiales de impresión 3D habituales, como ABS o TPU, el material se considera menos flexible. Las polilactidas tienden a ser más quebradizas y, por lo tanto, son más adecuadas para aplicaciones donde se requiere rigidez y dureza. Si necesita piezas flexibles, el material no es necesariamente la mejor opción.

Usos del PLA

El PLA se utiliza principalmente para embalajes, implantes médicos y modelos impresos en 3D. El material está disponible en una amplia gama de colores ya que se puede teñir fácilmente. Esta propiedad hace que el plástico sea ideal para aplicaciones estéticas. El versátil material bioplástico es ahora una de las materias primas más utilizadas en la impresión 3D. Debido a sus propiedades respetuosas con el medio ambiente y su amplia gama de usos posibles, la polilactida se ha ganado un lugar permanente en diversas industrias junto con la impresión 3D:

• Las propiedades de barrera contra la humedad y la grasa, la biocompatibilidad y la degradabilidad hacen de la polilactida un material muy solicitado para el envasado de alimentos.
• También se pueden fabricar bolsas de plástico y vajillas como platos y vasos con polilactida.
• En medicina, el PLA se utiliza en la producción de implantes biodegradables. Ya sean tornillos, placas o stents, el bioplástico permite que los implantes se descompongan lentamente en el cuerpo una vez que hayan cumplido su función.
• La polilactida también se puede utilizar para producir fibras y tejidos y, por tanto, servir como materia prima para textiles y prendas de vestir. El material se utiliza principalmente para prendas de exterior, camisetas y ropa deportiva.
• Debido a su biodegradabilidad, el material se utiliza en horticultura y agricultura. Una película de mantillo hecha de poliactida puede promover el crecimiento de las plantas y suprimir las malezas. Después de la temporada, el mantillo se descompone y no deja residuos.

 

Impresión 3D con polilactida

El PLA es un material popular para la impresión 3D debido a su procesamiento relativamente fácil y su baja temperatura de fusión:

• La polilactida se puede teñir de cualquier color imaginable.
• El material es fácil de usar, respetuoso con el medio ambiente y ofrece la posibilidad de crear modelos precisos y detallados en 3D.
• La impresión 3D con PLA no requiere una placa de impresión calentada y normalmente produce menos olores desagradables que otros plásticos.
• Durante el proceso de impresión, el almidón de maíz que contiene crea un aroma dulce que no recuerda al plástico derretido.
• Otros plásticos suelen requerir condiciones y equipos de impresión especiales.

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Aspectos ambientales de la polilactida.

El PLA tiene una serie de propiedades respetuosas con el medio ambiente. El material es:

• biodegradable
• está elaborado a partir de materias primas de origen vegetal
• produce emisiones de gases de efecto invernadero comparativamente más bajas
• Por lo general, no contiene productos químicos nocivos.
• Debido a que es compostable, es más fácil de desechar que muchos otros plásticos.

El PLA es biodegradable y se descompondrá en condiciones adecuadas, lo que convierte al material en una alternativa más respetuosa con el medio ambiente que los plásticos tradicionales. Al producir a partir de materias primas vegetales que pueden cultivarse de forma sostenible, se reduce el consumo de materias primas no renovables. En comparación con plásticos como el polietileno y el polipropileno, la polilactida ofrece menores emisiones de gases de efecto invernadero. También hay menos toxicidad con el material porque el PLA no contiene sustancias cuestionables como los plastificantes que se encuentran en muchos plásticos. La eliminación también es sencilla porque el material se puede descomponer rápidamente en plantas de compostaje industriales.

Alternativas al PLA

Existen diversos plásticos de origen biológico que se fabrican a partir de materias primas renovables como almidón, celulosa o algas. Algunos ejemplos son los polihidroxialcanoatos (PHA) y el succinato de polibutileno (PBS). El uso de plásticos reciclados, especialmente procedentes del reciclaje posconsumo, también reduce la necesidad de nuevos plásticos y ayuda a reducir los residuos. Para reducir el impacto ambiental, algunas empresas están desarrollando mezclas de plásticos tradicionales y materiales de origen biológico. La elección de un plástico respetuoso con el medio ambiente depende de los requisitos específicos del uso previsto. Para determinadas aplicaciones, una alternativa a la polilactida puede tener más sentido.