Čo je PLA materiál

Čo je PLA materiál?

Kyselina polymliečna, tiež známa ako PLA, je termoplastický monomér získaný z obnoviteľných organických zdrojov, ako je kukuričný škrob alebo cukrová trstina.Využitím zdrojov biomasy sa výroba PLA líši od väčšiny plastov, ktoré sa vyrábajú pomocou fosílnych palív prostredníctvom destilácie a polymerizácie ropy.

Napriek rozdielom v surovinách možno PLA vyrábať pomocou rovnakého zariadenia ako petrochemické plasty, vďaka čomu sú výrobné procesy PLA relatívne nákladovo efektívne.PLA je druhým najčastejšie vyrábaným bioplastom (po termoplastickom škrobe) a má podobné vlastnosti ako polypropylén (PP), polyetylén (PE) alebo polystyrén (PS), a je tiež biologicky odbúrateľný.

Inštitút biodegradovateľných materiálov uviedol, že PLA materiály majú dobré vyhliadky na použitie v oblasti balenia, ale nie sú dokonalé v húževnatosti, tepelnej odolnosti, antibakteriálnych a bariérových vlastnostiach.Pri aplikácii na prepravné obaly, antibakteriálne obaly a inteligentné obaly s vysokými požiadavkami na tieto vlastnosti je potrebné ho ďalej zlepšovať.Ako je to s aplikáciou PLA v oblasti balenia?Aké sú výhody a obmedzenia?

Tieto nedostatky PLA je možné korigovať kopolymerizáciou, miešaním, plastifikáciou a inými modifikáciami.Na základe predpokladu zachovania priehľadných a odbúrateľných výhod PLA môže ďalej zlepšiť odbúrateľnosť, húževnatosť, tepelnú odolnosť, bariéru, vodivosť a ďalšie vlastnosti PLA, znížiť výrobné náklady a zvýšiť jeho využitie v obaloch.
Táto novinka predstavuje pokrok vo výskume modifikácie PLA aplikovanej v oblasti balenia
1. Odbúrateľnosť

Samotná PLA je relatívne stabilná pri izbovej teplote, ale ľahko sa rýchlo degraduje v mierne vysokoteplotnom prostredí, acidobázickom prostredí alebo mikrobiálnom prostredí.Faktory ovplyvňujúce degradáciu PLA zahŕňajú molekulovú hmotnosť, kryštalický stav, mikroštruktúru, teplotu a vlhkosť prostredia, hodnotu pH, dobu osvetlenia a mikroorganizmy prostredia.

Pri aplikácii na obaly nie je ľahké kontrolovať degradačný cyklus PLA.Napríklad PLA obaly sa vďaka svojej rozložiteľnosti väčšinou používajú pri balení potravín na krátkodobých regáloch.Preto je potrebné kontrolovať rýchlosť degradácie dopovaním alebo primiešavaním iných materiálov do PLA podľa faktorov, ako je prostredie cirkulácie produktu a skladovateľnosť, aby sa zabezpečilo, že zabalené produkty môžu byť bezpečne chránené počas doby platnosti a znehodnotené v čas po opustení.

2. Bariérový výkon

Bariéra je schopnosť blokovať prenos plynov a vodných pár, nazýva sa aj odolnosť voči vlhkosti a plynom.Bariéra je obzvlášť dôležitá pre balenie potravín.Napríklad vákuové balenie, nafukovacie balenie a balenie v modifikovanej atmosfére vyžaduje, aby bariéra materiálov bola čo najlepšia;Spontánne konzervovanie čerstvého ovocia a zeleniny v kontrolovanej atmosfére vyžaduje rôznu priepustnosť materiálov pre plyny, ako je kyslík a oxid uhličitý;Balenie odolné voči vlhkosti vyžaduje dobrú odolnosť materiálov voči vlhkosti;Antikorózne balenie vyžaduje, aby materiál mohol blokovať plyn a vlhkosť.

V porovnaní s nylonom s vysokou bariérou a polyvinylidénchloridom má PLA slabú bariéru proti kyslíku a vodnej pare.Pri aplikácii na obal má nedostatočnú ochranu pre mastné potraviny.

3. Tepelná odolnosť
Nízka tepelná odolnosť materiálu PLA je spôsobená jeho pomalou rýchlosťou kryštalizácie a nízkou kryštalinitou.Teplota tepelnej deformácie amorfného PLA je len asi 55 ℃.Nemodifikovaná slama kyseliny polymliečnej má slabú tepelnú odolnosť.Preto je PLA slamka vhodnejšia pre teplé a studené nápoje a teplota tolerancie je - 10 ℃ až 50 ℃.

Pri praktickom použití však slamka mliečnych čajových nápojov a tyčinka na miešanie kávy musia spĺňať tepelnú odolnosť nad 80 ℃.To si vyžaduje úpravu na pôvodnom základe, ktorá môže zmeniť vlastnosti PLA z dvoch hľadísk: fyzikálnej a chemickej modifikácie.Na zmenu nízkej tepelnej odolnosti samotného PLA a prelomenie technickej bariéry slameného materiálu PLA je možné prijať viacnásobné zlučovanie, rozširovanie reťazcov a kompatibilizáciu, anorganické plnenie a ďalšie technológie.

Špecifický výkon spočíva v tom, že dĺžka rozvetveného reťazca PLA môže byť riadená zmenou pomeru prívodu PLA a nukleačného činidla.Čím dlhší je rozvetvený reťazec, tým väčšia je molekulová hmotnosť, tým väčšia je TG, zvyšuje sa tuhosť materiálu a zlepšuje sa tepelná stabilita, aby sa zlepšila tepelná odolnosť PLA a inhibovalo sa správanie PLA pri tepelnej degradácii.