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Plástico PLA: Descubre por qué el PLA es biodegradable

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En el mundo de la impresión 3D, el PLA es uno de los materiales más usados para las impresiones 3D, gracias a su versatilidad y sus propiedades. Adicionalmente, es biodegradable, haciendo que la impresión 3D sea no solo efectiva sino también sustentable. En este artículo, exploraremos en detalle las características de este plástico.

¿Qué es el material PLA?

Se trata de un material plástico a base de vegetales. Comúnmente, utiliza almidón de maíz como materia prima, aunque también se fabrica a partir de raíces de tapioca o caña de azúcar. Este material es un poliéster alifático termoplástico y una materia prima natural ampliamente utilizada en la impresión 3D.

¿Qué significan las siglas “PLA”?

El término PLA proviene del nombre en inglés Polylactic acid (ácido poliláctico), también llamado Polylactide.

¿De qué está hecho el PLA?

El plástico PLA, se compone de unidades de ácido láctico, un ácido orgánico con un papel fundamental en nuestra vida cotidiana. Este compuesto se encuentra en situaciones comunes, como el dolor muscular después del ejercicio intenso o el sabor agrio de la leche. El ácido láctico se obtiene a partir de fuentes que contienen glucosa, siendo el maíz una de las favoritas en la industria.

¿Cómo se fabrica el PLA?

El proceso comienza con la extracción de almidón (glucosa) de plantas, que se convierte en dextrosa mediante enzimas. Luego, microorganismos lo fermentan para crear ácido láctico, que a su vez se convierte en polilactida, un polímero sintético. La polimerización da lugar a cadenas moleculares con propiedades similares a los polímeros a base de petróleo.

El PLA puro se produce a partir de materias primas renovables y no depende de combustibles fósiles, lo que lo convierte en una opción altamente ecológica y positiva, especialmente en comparación con materiales como el ABS, considerando la finitud de los recursos petroleros.

Propiedades mecánicas del PLA

Tiene una temperatura de transición vítrea de 65°C y una temperatura de fusión que oscila entre 130°C y 178°C. Debido a su sensibilidad al calor, el material PLA no es muy resistente en comparación con otros materiales, como el ABS. Por esta razón, es particularmente adecuado para la creación de objetos decorativos que no requieran resistencia mecánica.

Al compararlo con el ABS, el material PLA se caracteriza por ser menos duradero, más frágil y más susceptible al calor.

Más propiedades mecánicas:

  • Módulo de tracción: 2.7–16 GPa.
  • Puede soportar temperaturas de hasta 110° C.

El PLA como material sustentable

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El proceso de biodegradación del PLA y su duración dependen en gran medida del medio ambiente. En resumen, el calor, la humedad y los microbios son los tres elementos necesarios para la degradación visible en el lapso de un año.

El PLA plástico biodegradable, se descompone mejor en entornos de alta temperatura con una rica presencia de microorganismos. Es decir, con solo dejar los restos del PLA en el suelo no bastará, para alcanzar el calor requerido (alrededor de 60 °C, temperatura a partir de la cual el PLA se vuelve endeble) tendrías que enterrar el desecho en la tierra. Las grietas visibles y los signos de descomposición tardan aproximadamente seis meses en aparecer, pero eso dependerá del suelo.

¿Cuánto tarda en degradarse?

El PLA tarda mucho más en degradarse en temperatura y presión nivel ambiente. Bajo condiciones ambientales, el PLA material biodegradable, puede perdurar por muchos años. La luz del sol (sin calor) no acelera la biodegradación y la luz UV solo hace que el material pierda su color y se ponga pálido, el mismo efecto que tiene este tipo de luz en la mayoría de los plásticos.

¿Es bueno o malo para el medioambiente?

PLA ecológico

La visión sobre si la biodegradación lenta del PLA compostable es positiva o negativa depende del propósito de las impresiones. Desde una perspectiva sostenible, es ideal, especialmente en aplicaciones donde se espera que los objetos desaparezcan con el tiempo, como en cirugías óseas o juguetes para niños.

Sin embargo, en la mayoría de los casos, las impresiones 3D están diseñadas para durar. Aunque el PLA compostable se biodegrada lentamente, esto solo ocurre en condiciones específicas no comunes en entornos cotidianos. Evitar estas condiciones y mantener las impresiones en lugares frescos y secos es esencial para preservar su integridad a lo largo del tiempo.

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Ventajas del PLA

PLA bio plástico

El PLA ecológico destaca por su capacidad de biodegradarse en pocos meses, en contraste con los plásticos derivados del petróleo, que pueden tardar siglos en descomponerse por completo. Pero las ventajas no se limitan a esto; existen muchas más que debes conocer:

  • El PLA está hecho de materias primas renovables.
  • Tiene una huella de carbono reducida en comparación con los plásticos a base de fósiles, pues los cultivos absorben CO2 cuando crecen y se necesita menos energía para su producción, lo cual produce menos gases de efecto invernadero para producir PLA que el plástico a base de fósiles.
  • El PLA se derrite muy fácilmente porque tiene un punto de fusión más bajo que muchos plásticos a base de fósiles. Es fácil trabajar con PLA y requiere menos energía para transformarse.
  • Es uno de los dos plásticos más utilizados en la impresión 3D (45% de cuota de mercado), pues es económico, fácil de imprimir y la impresión con este material es libre de humos.
  • El PLA es compostable.
  • Cuando se incinera el PLA, emite menos humos tóxicos que los plásticos a base de aceite.
  • En caso de uso biomédico, el PLA se degrada en ácido no tóxico.

Como puedes ver, el material PLA tiene numerosas ventajas, y esa es precisamente la razón por la cual es el material plástico más utilizado para impresoras 3D.

¿Cuáles son las aplicaciones del PLA?

A diferencia del ABS, el PLA experimenta menos contracción al enfriarse, lo que proporciona una excelente estabilidad geométrica durante el proceso de fabricación. El PLA orgánico se vuelve particularmente valioso en el desarrollo de un producto, ya que permite la creación rápida de prototipos. No obstante, sus principales principales aplicaciones se encuentran en la fabricación de modelos a escala, figuras y objetos decorativos, entre otros.

El plástico PLA y la impresión 3D

El filamento PLA es ampliamente utilizado en la impresión 3D a través de la tecnología FDM (fused deposition modeling – modelado de deposición fundida), y en conjunto con el ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), este material se ha consolidado como uno de los materiales estándar para esta tecnología.

Con el paso de los años, se han desarrollado diversas variantes de filamentos de PLA. Es por eso que hoy en día puedes encontrar opciones como el PLA de aluminio, PLA con fibras de madera o PLA con partículas de bronce. La versatilidad del filamento PLA biodegradable ha abierto un mundo de posibilidades en la impresión 3D, demostrando que las aplicaciones son prácticamente infinitas.

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¿El PLA es tóxico?

Es una pregunta que muchos se hacen, y la respuesta es no. De hecho, el ácido poliláctico (PLA) es biodegradable, como ya hemos mencionado antes. Sin embargo, como la mayoría de los plásticos, tiene el potencial de ser tóxico si se inhala y/o se absorbe en la piel o los ojos en forma de vapor o líquido (es decir, durante los procesos de fabricación). Además, es importante destacar que el PLA es reciclable, lo que ofrece una opción sostenible para su reutilización en lugar de desecharlo de manera inadecuada.

El PLA y los alimentos

Un equipo de expertos de la Universidad James Madison (JMU) se embarcó en una misión para probar el PLA en diversas condiciones y evaluar qué tan seguro era. Probaron PLA a diferentes temperaturas y duraciones y utilizando ingredientes comunes que se encuentran en los alimentos.

La conclusión general fue que “el PLA se reconoce generalmente como seguro (GRAS) cuando se usa en contacto con alimentos”. Sin embargo, a pesar de los hallazgos de su investigación, los expertos de la JMU advierten sobre los peligros del PLA, pues los productos impresos en este material suelen tener pequeños agujeros y grietas que pueden albergar gérmenes y bacterias dañinos. Por lo que los expertos concluyeron más específicamente que el PLA es seguro solo cuando se usa una vez con alimentos o para cosas simples como el agua. Sin embargo, el uso repetitivo puede causar problemas de salud.

Hemos llegado al final, ¿tienes alguna duda sobre este material?, puedes dejar tu pregunta en la sección de comentarios y con gusto te responderemos.

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