Kas ir PLA materiāls

Kas ir PLA materiāls?

Polipienskābe, kas pazīstama arī kā PLA, ir termoplastisks monomērs, kas iegūts no atjaunojamiem organiskiem avotiem, piemēram, kukurūzas cietes vai cukurniedrēm.Izmantojot biomasas resursus, PLA ražošana atšķiras no vairuma plastmasas, ko ražo, izmantojot fosilo kurināmo, destilējot un polimerizējot naftu.

Neskatoties uz izejvielu atšķirībām, PLA var ražot, izmantojot tādas pašas iekārtas kā naftas ķīmijas plastmasu, padarot PLA ražošanas procesus salīdzinoši rentablus.PLA ir otrā visvairāk ražotā bioplastmasa (pēc termoplastiskās cietes), un tai ir līdzīgas īpašības kā polipropilēnam (PP), polietilēnam (PE) vai polistirolam (PS), kā arī tā ir bioloģiski noārdāma.

Bioloģiski noārdāmo materiālu institūts ziņoja, ka PLA materiāliem ir labas pielietojuma perspektīvas iepakojuma jomā, taču tas nav ideāls stingrības, karstumizturības, antibakteriālo un barjeras īpašību ziņā.Lietojot transportēšanas iepakojumam, antibakteriālam iepakojumam un viedajam iepakojumam ar augstām prasībām attiecībā uz šīm īpašībām, tas ir jāturpina uzlabot.Kā ar PLA pielietojumu iepakojuma jomā?Kādas ir priekšrocības un ierobežojumi?

Šos PLA trūkumus var labot, izmantojot kopolimerizāciju, sajaukšanu, plastificēšanu un citas modifikācijas.Ņemot vērā PLA caurspīdīgo un noārdāmo priekšrocību saglabāšanu, tas var vēl vairāk uzlabot PLA noārdāmību, stingrību, karstumizturību, barjeru, vadītspēju un citas PLA īpašības, samazināt ražošanas izmaksas un padarīt to plašāk izmantotu iepakojumā.
Šī ziņa iepazīstina ar iepakojuma jomā pielietotās PLA modifikācijas pētniecības gaitu
1. Degradējamība

Pats PLA ir relatīvi stabils istabas temperatūrā, bet tas ir viegli ātri noārdāms nedaudz augstas temperatūras vidē, skābju bāzes vidē vai mikrobu vidē.PLA degradāciju ietekmējošie faktori ir molekulmasa, kristāliskais stāvoklis, mikrostruktūra, vides temperatūra un mitrums, pH vērtība, apgaismojuma laiks un vides mikroorganismi.

Lietojot uz iepakojuma, PLA noārdīšanās ciklu nav viegli kontrolēt.Piemēram, PLA konteineri, pateicoties spējai noārdīties, pārsvarā tiek izmantoti pārtikas iepakojumos īslaicīgos plauktos.Tāpēc ir nepieciešams kontrolēt noārdīšanās ātrumu, leģējot vai sajaucot citus materiālus PLA atbilstoši tādiem faktoriem kā produkta aprites vide un glabāšanas laiks, lai nodrošinātu, ka iepakotos produktus var droši aizsargāt derīguma termiņā un noārdīties laiks pēc pamešanas.

2. Barjeras veiktspēja

Barjera ir spēja bloķēt gāzes un ūdens tvaiku pārnešanu, to sauc arī par mitruma un gāzes izturību.Barjera ir īpaši svarīga pārtikas iepakojumam.Piemēram, vakuuma iepakojumam, piepūšamam iepakojumam un modificētas atmosfēras iepakojumam ir nepieciešams, lai materiālu barjera būtu pēc iespējas labāka;Lai saglabātu svaigus augļus un dārzeņus spontāni kontrolētā atmosfērā, ir nepieciešama atšķirīga materiālu caurlaidība gāzēm, piemēram, skābeklim un oglekļa dioksīdam;Mitrumizturīgam iepakojumam nepieciešama laba materiālu mitruma izturība;Pretrūsas iepakojumam ir nepieciešams, lai materiāls varētu bloķēt gāzi un mitrumu.

Salīdzinājumā ar neilonu un polivinilidēnhlorīdu ar augstu barjeru, PLA ir slikta skābekļa un ūdens tvaika barjera.Uzklājot uz iepakojuma, tam nav pietiekama aizsardzība pret taukainu pārtiku.

3.Siltuma pretestība
PLA materiāla vājā karstumizturība ir saistīta ar tā lēno kristalizācijas ātrumu un zemo kristāliskumu.Amorfā PLA termiskās deformācijas temperatūra ir tikai aptuveni 55 ℃.Nemodificētajiem polipienskābes salmiem ir slikta karstumizturība.Tāpēc PLA salmi ir piemērotāki siltiem un aukstiem dzērieniem, un tolerances temperatūra ir no -10 ℃ līdz 50 ℃.

Tomēr praktiskā lietošanā piena tējas dzērienu salmiņam un kafijas maisīšanas stienim jāatbilst karstumizturībai virs 80 ℃.Tas prasa sākotnējās modifikācijas, kas var mainīt PLA īpašības no diviem aspektiem: fizikālās un ķīmiskās modifikācijas.Var izmantot vairākus savienojumus, ķēdes paplašināšanu un saderību, neorganisko pildījumu un citas tehnoloģijas, lai mainītu pašas PLA slikto karstumizturību un izjauktu PLA salmu materiāla tehnisko barjeru.

Īpašā veiktspēja ir tāda, ka PLA zaru ķēdes garumu var kontrolēt, mainot PLA un kodola veidotāja padeves attiecību.Jo garāka ir atzaru ķēde, jo lielāka ir molekulmasa, jo lielāks ir TG, tiek uzlabota materiāla stingrība un uzlabota termiskā stabilitāte, lai uzlabotu PLA karstumizturību un kavētu PLA termisko noārdīšanos.