Ponieważ zakaz stosowania tworzyw sztucznych, materiałów biodegradowalnych stał się nowym gorącym punktem, duże przedsiębiorstwa rozszerzyły produkcję, zamówienia wzrosły w tym samym czasie, co spowodowało również dostawy surowców, zwłaszcza PBAT, PBS i innych degradowalnych materiałów na worki membranowe w zaledwie 4 miesiące, cena wzrosła. Dlatego uwagę przyciągnął materiał PLA o stosunkowo stabilnej cenie.
Poli(kwas mlekowy) (PLA), znany również jako poli(laktyd), to nowy, przyjazny dla środowiska materiał polimerowy otrzymywany w wyniku polimeryzacji z otwarciem pierścienia kwasu mlekowego przygotowanego ze skrobi kukurydzianej pochodzenia biologicznego, który może zostać całkowicie rozłożony do postaci przyjaznej dla środowiska produkty końcowe, takie jak CO2 i H2O.
Ze względu na zalety takie jak wysoka wytrzymałość mechaniczna, łatwa obróbka, wysoka temperatura topnienia, biodegradowalność i dobra biokompatybilność, jest szeroko stosowany w rolnictwie, pakowaniu żywności, opiece medycznej i innych dziedzinach. W ostatnich latach najwięcej uwagi poświęca się słomce degradowalnej PLA.
W odpowiedzi na zakaz używania plastiku w Chinach powszechnie stosuje się słomki papierowe. Jednakże słomki papierowe są powszechnie krytykowane za słabe wyczucie użytkowania. Coraz więcej producentów zaczyna wybierać do produkcji słomek materiały modyfikowane PLA.
Jednakże, chociaż kwas polimlekowy ma dobre właściwości mechaniczne, jego małe wydłużenie przy zerwaniu (zwykle poniżej 10%) i słaba wytrzymałość ograniczają jego zastosowanie w słomkach.
Dlatego hartowanie PLA stało się obecnie gorącym tematem badawczym. Poniżej przedstawiono aktualny postęp badań nad hartowaniem PLA.
Polikwas mlekowy (PLA) to jedno z bardziej dojrzałych tworzyw biodegradowalnych. Jego surowce pochodzą z odnawialnych włókien roślinnych, kukurydzy, produktów ubocznych rolnictwa itp. I mają dobrą biodegradowalność. PLA ma doskonałe właściwości mechaniczne, podobne do tworzyw polipropylenowych i w niektórych dziedzinach może zastąpić tworzywa PP i PET. Tymczasem PLA ma dobry połysk, przezroczystość, wyczucie dłoni i pewne właściwości antybakteryjne
Stan produkcji PLA
Obecnie PLA ma dwie drogi syntetyczne. Jednym z nich jest bezpośrednia polimeryzacja kondensacyjna, tj. kwas mlekowy jest bezpośrednio odwadniany i kondensowany w wysokiej temperaturze i niskim ciśnieniu. Proces produkcji jest prosty, a koszt niski, ale masa cząsteczkowa produktu jest nierówna, a efekt praktycznego zastosowania jest słaby.
Drugim jest polimeryzacja z otwarciem pierścienia laktydowego, która jest głównym sposobem produkcji.
Degradowalność PLA
PLA jest stosunkowo stabilny w temperaturze pokojowej, ale łatwo rozkłada się na CO2 i wodę w środowisku nieco wyższej temperatury, środowisku kwasowo-zasadowym i środowisku mikrobiologicznym. Dlatego produkty PLA można bezpiecznie stosować w okresie ważności i w odpowiednim czasie ulegać degradacji po wyrzuceniu, kontrolując środowisko i opakowanie.
Czynniki wpływające na degradację PLA obejmują głównie masę cząsteczkową, stan krystaliczny, mikrostrukturę, temperaturę i wilgotność otoczenia, wartość pH, czas naświetlania i mikroorganizmy środowiskowe.
PLA i inne materiały mogą wpływać na szybkość degradacji.
Na przykład PLA, dodając pewną ilość mąki drzewnej lub włókna z łodyg kukurydzy, może znacznie przyspieszyć tempo degradacji.
Wydajność bariery PLA
Izolacja odnosi się do zdolności materiału do zapobiegania przedostawaniu się gazu lub pary wodnej.
Właściwość barierowa jest bardzo ważna w przypadku materiałów opakowaniowych. Obecnie najpopularniejszym degradowalnym workiem plastikowym na rynku jest materiał kompozytowy PLA/PBAT.
Właściwości barierowe ulepszonej folii PLA mogą poszerzyć zakres zastosowań.
Czynniki wpływające na właściwości bariery PLA obejmują głównie czynniki wewnętrzne (struktura molekularna i stan krystalizacji) oraz czynniki zewnętrzne (temperatura, wilgotność, siła zewnętrzna).
1. Ogrzewanie folii PLA zmniejszy jej właściwości barierowe, dlatego PLA nie nadaje się do opakowań do żywności wymagających ogrzewania.
2. Rozciągnięcie PLA w pewnym zakresie może zwiększyć właściwości barierowe.
Gdy współczynnik rozciągania zostanie zwiększony z 1 do 6,5, krystaliczność PLA znacznie wzrasta, co poprawia właściwości barierowe.
3. Dodanie pewnych barier (takich jak glina i włókno) do matrycy PLA może poprawić właściwości barierowe PLA.
Dzieje się tak, ponieważ bariera wydłuża zakrzywioną ścieżkę procesu przenikania wody lub gazu dla małych cząsteczek.
4. Obróbka powłokowa na powierzchni folii PLA może poprawić właściwości barierowe.
Czas publikacji: 29-10-21