পলিল্যাকটিক অ্যাসিডের কর্মক্ষমতা সম্পূর্ণ বিশ্লেষণ

পলিল্যাকটিক অ্যাসিড (পিএলএ) পরিপক্ক গবেষণা এবং প্রয়োগের সাথে জৈব-অবচনযোগ্য প্লাস্টিকগুলির মধ্যে একটি। এর কাঁচামাল আসে পুনর্নবীকরণযোগ্য উদ্ভিদ তন্তু, ভুট্টা, কৃষি উপজাত ইত্যাদি থেকে, যার ভালো জৈব-বিক্ষয়যোগ্যতা রয়েছে। PLA এর চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, পলিপ্রোপিলিন প্লাস্টিকের অনুরূপ, এবং কিছু ক্ষেত্রে পিপি এবং পিইটি প্লাস্টিক প্রতিস্থাপন করতে পারে। একই সময়ে, এটিতে ভাল গ্লস, স্বচ্ছতা, অনুভূতি এবং নির্দিষ্ট অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল সম্পত্তি রয়েছে।

1. PLA উৎপাদনের বর্তমান অবস্থা

বর্তমানে, PLA-এর দুটি সংশ্লেষণের পথ রয়েছে, একটি হল সরাসরি ঘনীভবন, অর্থাৎ ল্যাকটিক অ্যাসিড উচ্চ তাপমাত্রা এবং নিম্ন চাপে সরাসরি ডিহাইড্রেটেড এবং ঘনীভূত হয়। উত্পাদন প্রক্রিয়া সহজ এবং কম খরচে, কিন্তু পণ্যের আণবিক ভর অসম, এবং ব্যবহারিক প্রয়োগের প্রভাব দরিদ্র। অন্যটি হল ল্যাকটাইডের রিং ওপেনিং পলিমারাইজেশন, যা বর্তমানে মূলধারার উৎপাদন পদ্ধতি।

2. PLA এর অবনতি

পিএলএ ঘরের তাপমাত্রায় স্থিতিশীল, তবে সামান্য উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশ, অ্যাসিড-বেস পরিবেশ এবং মাইক্রোবায়াল পরিবেশে এটি সহজে এবং দ্রুত CO2 এবং জলে পরিণত হয়। অতএব, পরিবেশ এবং ফিলার নিয়ন্ত্রণ করে, পিএলএ পণ্যগুলি বৈধতার সময়ের মধ্যে নিরাপদে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং নিষ্পত্তির পরে সময়মতো অবনমিত হতে পারে।

PLA-এর অবক্ষয়কে প্রভাবিত করার কারণগুলির মধ্যে প্রধানত আণবিক ভর, স্ফটিক অবস্থা, মাইক্রোস্ট্রাকচার, পরিবেশগত তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা, pH মান, আলোর সময় এবং পরিবেশগত অণুজীব অন্তর্ভুক্ত। অন্যান্য উপকরণের সাথে পিএলএ-এর মিশ্রণ অবক্ষয়ের হারকে প্রভাবিত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, পিএলএ-তে নির্দিষ্ট পরিমাণে কাঠের আটা বা ভুট্টার খড়ের ফাইবার যোগ করলে তা অবনতির হারকে ব্যাপকভাবে ত্বরান্বিত করতে পারে।

3. PLA এর বাধা সম্পত্তি

বাধা বলতে গ্যাস এবং জলীয় বাষ্পের মধ্য দিয়ে যেতে বাধা দেওয়ার জন্য একটি উপাদানের ক্ষমতা বোঝায়। প্যাকেজিং উপকরণের জন্য বাধা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। বর্তমানে, বাজারে সবচেয়ে সাধারণ বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিক ব্যাগ হল PLA/PBAT কম্পোজিট। পিএলএ ফিল্মের উন্নত বাধা বৈশিষ্ট্য অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্রকে প্রশস্ত করতে পারে। PLA এর বাধা বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলির মধ্যে প্রধানত অভ্যন্তরীণ কারণগুলি (আণবিক গঠন এবং স্ফটিক অবস্থা) এবং বাহ্যিক কারণগুলি (তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং বাহ্যিক বল) অন্তর্ভুক্ত।

1) পিএলএ ফিল্ম গরম করলে এর বাধা সম্পত্তি কমে যাবে, তাই পিএলএ খাবার প্যাকেজিংয়ের জন্য উপযুক্ত নয় যার জন্য গরম করার প্রয়োজন হয়।

2) বাধা সম্পত্তি বাড়ানোর জন্য PLA একটি নির্দিষ্ট পরিসরে প্রসারিত করা যেতে পারে। যখন প্রসারিত অনুপাত 1 থেকে 6.5 পর্যন্ত বৃদ্ধি করা হয়, তখন PLA-এর স্ফটিকতা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায় এবং তাই বাধা সম্পত্তি উন্নত হয়।

3) পিএলএ ম্যাট্রিক্সে কিছু বাধা (যেমন কাদামাটি এবং তন্তু) যোগ করলে পিএলএ-এর বাধা সম্পত্তির উন্নতি হতে পারে। কারণ এই বাধা পানির বাঁকা পথকে দীর্ঘায়িত করে বা ছোট অণুর গ্যাসের প্রবেশ প্রক্রিয়াকে।

4) পিএলএ ফিল্মের পৃষ্ঠে আবরণ বাধা সম্পত্তি উন্নত করতে পারে।

4. PLA এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

PLA এর ভাল শক্তি আছে, কিন্তু এতে শক্ততার অভাব রয়েছে এবং এটি নমন এবং বিকৃতির জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল, যার জন্য সাধারণত কঠোর পরিবর্তনের প্রয়োজন হয়। PLA এর বায়োডিগ্রেডেবিলিটি নিশ্চিত করার জন্য, এটি সাধারণত বায়োডিগ্রেডেবল রেজিনের সাথে মিশ্রিত করে শক্ত করা হয়। পিবিএটি, পিবিএস, পিসিএল, প্রাকৃতিক রাবার এবং অন্যান্য পদার্থগুলি পিএলএর শক্ততা উন্নত করতে পারে।

5. PLA এর অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য

PLA এর একটি স্বচ্ছতা এবং গ্লস রয়েছে যা অন্যান্য অবক্ষয়যোগ্য প্লাস্টিকগুলিতে বিরল, যা সেলোফিন এবং PET এর সাথে তুলনীয়। এটি চাক্ষুষ প্যাকেজিং জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত, এবং প্রসাধন প্রভাব ভাল. সাধারণভাবে, PLA-এর স্বচ্ছতা এবং গ্লস উন্নত করার প্রয়োজন নেই, এবং প্যাকেজিং দৃশ্যমানতা এবং সাজসজ্জার প্রভাব নিশ্চিত করার জন্য অন্যান্য দিকগুলিকে সংশোধন করার সময় এটির ভাল স্বচ্ছতা যতটা সম্ভব কম না করার জন্য মনোযোগ দেওয়া উচিত।

6. PLA এর তাপীয় বৈশিষ্ট্য

PLA উপাদানের তাপীয় স্থিতিশীলতা PVC এর সমতুল্য, কিন্তু PP, PE এবং PS এর চেয়ে কম। প্রক্রিয়াকরণের তাপমাত্রা সাধারণত 170 ℃ এবং 230 ℃ মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয়, যা ইনজেকশন, স্ট্রেচিং, এক্সট্রুশন, ব্লো মোল্ডিং, 3D প্রিন্টিং এবং অন্যান্য প্রক্রিয়াকরণ প্রক্রিয়াগুলির জন্য উপযুক্ত।

প্রকৃত প্রক্রিয়াকরণ প্রক্রিয়ায়, পিএলএ ক্রিস্টালাইজেশন হার ধীর এবং সাধারণত পরিবর্তন প্রয়োজন। ধীর স্ফটিককরণের হার এবং কম স্ফটিকতার কারণে, পিএলএর তাপীয় বিকৃতি তাপমাত্রা কম, যা গরম ভরাট বা তাপ নির্বীজন পণ্য প্যাকেজিংয়ে এর প্রয়োগ সীমিত করে।

PLA স্ফটিককরণ হার এবং স্ফটিকতা বৃদ্ধি করার জন্য, PLA এর অপটিক্যাল বিশুদ্ধতা উৎপাদনের সময় যতটা সম্ভব বাড়ানো যেতে পারে। অ্যানিলিং ট্রিটমেন্টও PLA-এর স্ফটিকতা উন্নত করার একটি পদ্ধতি। উপরন্তু, ক্রিস্টালাইজেশন আচরণ এবং স্ফটিকতা উন্নত করতে নিউক্লিটিং এজেন্ট যোগ করা যেতে পারে, যার ফলে তাপীয় বিকৃতির তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং এর তাপ প্রতিরোধের উন্নতি হয়।

7. PLA এর ব্যাকটেরিয়ারোধী বৈশিষ্ট্য

পিএলএ পণ্যের পৃষ্ঠকে দুর্বলভাবে অম্লীয় পরিবেশ তৈরি করতে পারে এবং এতে ব্যাকটেরিয়ারোধী এবং হালকা-প্রমাণ প্রভাব রয়েছে। যদি অন্যান্য অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল এজেন্টগুলির সহায়ক ব্যবহার 90% এর বেশি অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল হার অর্জন করতে পারে তবে এটি পণ্যগুলির অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল প্যাকেজিংয়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

সাধারণত ব্যবহৃত অজৈব অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল এজেন্টগুলির মধ্যে প্রধানত ধাতু আয়ন বা অক্সাইড যেমন রূপা, তামা এবং দস্তা অন্তর্ভুক্ত থাকে। প্যাকেজিংয়ের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত জৈব অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল এজেন্টগুলির মধ্যে রয়েছে ভ্যানিলিন বা ইথাইল ভ্যানিলিন যৌগ। অন্যান্য অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল এজেন্টের খাদ্য নিরাপত্তা অধ্যয়ন করা প্রয়োজন।

8. PLA এর বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য

কার্বন ব্ল্যাক (সিবি), কার্বন ন্যানোটিউবস (সিএনটি), কার্বন ফাইবার (সিএফ), বা গ্রাফিনের মতো পরিবাহী কণা পূরণ করে পরিবাহী পলিমার কম্পোজিট হিসাবে পিএলএ প্রস্তুত করা যেতে পারে। পরিবাহী পলিমার কম্পোজিটগুলি অ্যান্টিস্ট্যাটিক প্লাস্টিক, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শিল্ডিং উপকরণ, স্ব-নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রা গরম করার উপকরণ, ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগ উপকরণ এবং পরিবেশগতভাবে সংবেদনশীল ডিভাইসগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

প্লা-ভিত্তিক পরিবাহী পলিমার কম্পোজিটগুলিরও অবনতি এবং জৈব সামঞ্জস্যতা রয়েছে, যা বিশেষ অ্যান্টিস্ট্যাটিক প্যাকেজিং, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শিল্ডিং প্যাকেজিং এবং বুদ্ধিমান প্যাকেজিংয়ে ব্যবহার করা যেতে পারে। প্লা-ভিত্তিক পরিবাহী পলিমার গ্যাস বা তরল সেন্সরগুলির জন্য খাদ্যের গুণমানের তথ্য সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।