Co je PLA materiál

Co je PLA materiál?

Kyselina polymléčná, také známá jako PLA, je termoplastický monomer získaný z obnovitelných organických zdrojů, jako je kukuřičný škrob nebo cukrová třtina.Využitím zdrojů biomasy se výroba PLA liší od většiny plastů, které se vyrábějí z fosilních paliv destilací a polymerací ropy.

Navzdory rozdílům v surovinách lze PLA vyrábět pomocí stejného zařízení jako petrochemické plasty, díky čemuž jsou výrobní procesy PLA relativně nákladově efektivní.PLA je druhým nejprodukovanějším bioplastem (po termoplastickém škrobu) a má podobné vlastnosti jako polypropylen (PP), polyethylen (PE) nebo polystyren (PS) a je také biologicky odbouratelný.

Ústav biodegradabilních materiálů uvedl, že PLA materiály mají dobré vyhlídky na použití v oblasti obalů, ale nejsou dokonalé v houževnatosti, tepelné odolnosti, antibakteriálních a bariérových vlastnostech.Při aplikaci na přepravní obaly, antibakteriální obaly a inteligentní obaly s vysokými požadavky na tyto vlastnosti je třeba jej dále zlepšovat.Jak je to s aplikací PLA v oblasti obalů?Jaké jsou výhody a omezení?

Tyto nedostatky PLA lze napravit kopolymerizací, míšením, plastifikací a dalšími modifikacemi.Za předpokladu zachování transparentních a rozložitelných výhod PLA může dále zlepšit rozložitelnost, houževnatost, tepelnou odolnost, bariéru, vodivost a další vlastnosti PLA, snížit výrobní náklady a zvýšit jeho širší použití v balení.
Tato novinka představuje pokrok ve výzkumu modifikace PLA aplikované v oblasti balení
1. Rozložitelnost

Samotný PLA je relativně stabilní při pokojové teplotě, ale snadno se rychle rozkládá v prostředí s mírně vysokou teplotou, acidobazickém prostředí nebo mikrobiálním prostředí.Mezi faktory ovlivňující degradaci PLA patří molekulová hmotnost, krystalický stav, mikrostruktura, teplota a vlhkost prostředí, hodnota pH, doba osvětlení a mikroorganismy prostředí.

Při aplikaci na obaly není snadné kontrolovat degradační cyklus PLA.Například obaly PLA se díky své rozložitelnosti většinou používají při balení potravin na krátkodobých regálech.Proto je nutné kontrolovat rychlost degradace dopingem nebo přimícháváním jiných materiálů do PLA podle faktorů, jako je prostředí cirkulace produktu a skladovatelnost, aby bylo zajištěno, že zabalené produkty mohou být bezpečně chráněny během doby platnosti a degradovány čas po opuštění.

2. Bariérový výkon

Bariéra je schopnost blokovat prostup plynu a vodní páry, nazývá se také odolnost proti vlhkosti a plynům.Bariéra je zvláště důležitá pro balení potravin.Například vakuové balení, nafukovací balení a balení v modifikované atmosféře vyžadují, aby bariéra materiálů byla co nejlepší;Spontánní uchování čerstvého ovoce a zeleniny řízenou atmosférou vyžaduje různou propustnost materiálů pro plyny, jako je kyslík a oxid uhličitý;Balení odolné proti vlhkosti vyžaduje dobrou odolnost materiálů proti vlhkosti;Antikorozní balení vyžaduje, aby materiál mohl blokovat plyn a vlhkost.

Ve srovnání s nylonem s vysokou bariérou a polyvinylidenchloridem má PLA špatnou bariéru proti kyslíku a vodní páře.Při aplikaci na obaly nemá dostatečnou ochranu pro mastné potraviny.

3. Tepelná odolnost
Špatná tepelná odolnost materiálu PLA je způsobena jeho pomalou rychlostí krystalizace a nízkou krystalinitou.Teplota tepelné deformace amorfního PLA je pouze asi 55 ℃.Neupravená sláma kyseliny polymléčné má špatnou tepelnou odolnost.Proto je PLA brčko vhodnější pro teplé a studené nápoje a teplota tolerance je - 10 ℃ až 50 ℃.

Při praktickém použití však brčko mléčných čajových nápojů a tyč na míchání kávy musí splňovat tepelnou odolnost nad 80 ℃.To vyžaduje úpravu na původní bázi, která může změnit vlastnosti PLA ze dvou hledisek: fyzikální a chemická úprava.Pro změnu špatné tepelné odolnosti samotného PLA a prolomení technické bariéry slámového materiálu PLA lze použít vícenásobné skládání, rozšiřování a kompatibilitu řetězce, anorganické plnění a další technologie.

Specifický výkon spočívá v tom, že délka větveného řetězce PLA může být řízena změnou poměru přívodu PLA a nukleačního činidla.Čím delší je větvený řetězec, tím větší je molekulová hmotnost, tím větší je TG, zvyšuje se tuhost materiálu a zlepšuje se tepelná stabilita, aby se zlepšila tepelná odolnost PLA a inhibovalo chování PLA při tepelné degradaci.