Ang polylactic acid (PLA) ay isa sa mga biodegradable plastik na may mature na pananaliksik at aplikasyon. Ang mga hilaw na materyales nito ay nagmula sa mga nababago na hibla ng halaman, mais, mga produktong pang-agrikultura, atbp, na may mahusay na biodegradability. Ang PLA ay may mahusay na mga katangian ng mekanikal, na katulad ng polypropylene plastik, at maaaring palitan ang PP at PET plastik sa ilang mga patlang. Kasabay nito, mayroon itong mahusay na pagtakpan, transparency, pakiramdam at ilang pag -aari ng antibacterial.
1. Kasalukuyang katayuan ng paggawa ng PLA
Sa kasalukuyan, mayroong dalawang ruta ng synthesis ng PLA, ang isa ay direktang paghalay, iyon ay, ang lactic acid ay direktang nalulunod at nakalagay sa ilalim ng mataas na temperatura at mababang presyon. Ang proseso ng paggawa ay simple at mababang gastos, ngunit ang molekular na molekular na produkto ay hindi pantay, at ang praktikal na epekto ng aplikasyon ay mahirap. Ang iba pa ay ang pagbubukas ng singsing na polymerization ng lactide, na kung saan ay ang pangunahing paraan ng paggawa ng pangunahing sa kasalukuyan.
2. Pagkalugi ng PLA
Ang PLA ay matatag sa temperatura ng silid, ngunit madali at mabilis na pinapahiya sa CO2 at tubig sa bahagyang mas mataas na mga kapaligiran sa temperatura, mga kapaligiran ng acid-base, at mga microbial na kapaligiran. Samakatuwid, sa pamamagitan ng pagkontrol sa kapaligiran at mga tagapuno, ang mga produkto ng PLA ay maaaring ligtas na magamit sa loob ng panahon ng bisa at pinapahiya sa oras pagkatapos ng pagtatapon.
Ang mga kadahilanan na nakakaapekto sa pagkasira ng PLA higit sa lahat ay may kasamang molekular na masa, mala -kristal na estado, microstructure, temperatura ng kapaligiran at kahalumigmigan, halaga ng pH, oras ng ilaw, at mga microorganism sa kapaligiran. Ang blending ng PLA na may iba pang mga materyales ay maaaring makaapekto sa rate ng marawal na kalagayan. Halimbawa, ang pagdaragdag ng isang tiyak na halaga ng harina ng kahoy o mais na dayami na hibla sa PLA ay maaaring mapabilis ang rate ng marawal na kalagayan.
3. Ang hadlang na pag -aari ng PLA
Ang hadlang ay tumutukoy sa kakayahan ng isang materyal upang maiwasan ang singaw ng gas at tubig na dumaan. Napakahalaga ng hadlang para sa mga materyales sa packaging. Sa kasalukuyan, ang pinakakaraniwang biodegradable plastic bag sa merkado ay ang composite ng PLA/PBAT. Ang pinahusay na mga katangian ng hadlang ng mga pelikulang PLA ay maaaring palawakin ang larangan ng aplikasyon. Ang mga kadahilanan na nakakaapekto sa mga katangian ng hadlang ng PLA higit sa lahat ay may kasamang panloob na mga kadahilanan (istruktura ng molekular at estado ng mala -kristal) at mga panlabas na kadahilanan (temperatura, kahalumigmigan, at panlabas na puwersa).
1) Ang pagpainit ng PLA film ay mabawasan ang pag -aari ng hadlang nito, kaya ang PLA ay hindi angkop para sa packaging ng pagkain na nangangailangan ng pag -init.
2) Ang PLA ay maaaring maiunat sa isang tiyak na saklaw upang madagdagan ang pag -aari ng hadlang. Kapag ang ratio ng kahabaan ay nadagdagan mula 1 hanggang 6.5, ang pagkikristal ng PLA ay lubos na nadagdagan at samakatuwid ang pag -aari ng hadlang ay napabuti.
3) Ang pagdaragdag ng ilang mga hadlang (tulad ng luad at mga hibla) sa PLA matrix ay maaaring mapabuti ang pag -aari ng hadlang ng PLA. Ito ay dahil ang hadlang ay nagpapatagal sa hubog na landas ng proseso ng tubig o gas ng gas ng maliit na molekula.
4) Ang patong sa ibabaw ng PLA film ay maaaring mapabuti ang pag -aari ng hadlang.
4. Mga mekanikal na katangian ng PLA
Ang PLA ay may mahusay na lakas, ngunit kulang ito ng katigasan at lubos na madaling kapitan ng baluktot at pagpapapangit, na karaniwang nangangailangan ng pagbabago ng pagbabago. Upang matiyak ang biodegradability ng PLA, karaniwang ito ay pinindot sa pamamagitan ng timpla na may biodegradable resin. Ang PBAT, PBS, PCL, natural na goma at iba pang mga sangkap ay maaaring mapabuti ang katigasan ng PLA.
5. Optical Properties ng PLA
Ang PLA ay may isang transparency at gloss na bihirang sa iba pang mga nakakahamak na plastik, na kung saan ay maihahambing sa cellophene at PET. Ito ay lalong angkop para sa visual packaging, at mas mahusay ang epekto ng dekorasyon. Sa pangkalahatan, ang transparency at gloss ng PLA ay hindi kailangang mapabuti, at ang pansin ay dapat bayaran upang hindi mabawasan ang magandang transparency hangga't maaari kapag binabago ang iba pang mga aspeto upang matiyak ang kakayahang makita ang packaging at epekto ng dekorasyon.
6. Thermal Properties ng PLA
Ang thermal katatagan ng materyal na PLA ay katumbas ng PVC, ngunit mas mababa kaysa sa PP, PE at PS. Ang temperatura ng pagproseso ay karaniwang kinokontrol sa pagitan ng 170 ℃ at 230 ℃, na angkop para sa iniksyon, pag -uunat, extrusion, paghuhulma ng suntok, pag -print ng 3D at iba pang mga proseso ng pagproseso.
Sa aktwal na proseso ng pagproseso, ang rate ng crystallization ng PLA ay mabagal at sa pangkalahatan ay nangangailangan ng pagbabago. Dahil sa mabagal na rate ng pagkikristal at mababang pagkikristal, ang temperatura ng thermal deform ng PLA ay mababa, na nililimitahan ang application nito sa mainit na pagpuno o packaging ng produkto ng pag -isterilisasyon.
Upang madagdagan ang rate ng crystallization ng PLA at pagkikristal, ang optical kadalisayan ng PLA ay maaaring tumaas hangga't maaari sa oras ng paggawa. Ang paggamot sa pagsusubo ay isang pamamaraan din upang mapagbuti ang pagkikristal ng PLA. Bilang karagdagan, ang mga ahente ng nucleating ay maaaring maidagdag upang mapabuti ang pag -uugali ng pagkikristal at pagkikristal, sa gayon ay nadaragdagan ang temperatura ng thermal deformation at pagpapabuti ng paglaban ng init nito.
7. Mga katangian ng antibacterial ng PLA
Ang PLA ay maaaring gumawa ng ibabaw ng produkto na bumubuo ng isang mahina na acidic na kapaligiran, at may mga epekto ng antibacterial at banayad. Kung ang pantulong na paggamit ng iba pang mga ahente ng antibacterial ay maaaring makamit ang higit sa 90% na rate ng antibacterial, maaari itong magamit para sa antibacterial packaging ng mga produkto.
Ang mga karaniwang ginagamit na hindi organikong ahente ng antibacterial ay pangunahing kasama ang mga metal ions o oxides tulad ng pilak, tanso, at sink. Ang karaniwang ginagamit na mga organikong ahente ng antibacterial para sa packaging ay kasama ang vanillin o ethyl vanillin compound. Ang kaligtasan ng pagkain ng iba pang mga ahente ng antibacterial ay kailangang pag -aralan.
8. Mga de -koryenteng katangian ng PLA
Ang PLA ay maaaring ihanda bilang conductive polymer composite sa pamamagitan ng pagpuno ng mga conductive particle tulad ng carbon black (CB), carbon nanotubes (CNTs), carbon fibers (CF), o graphene. Ang mga conductive polymer composite ay malawakang ginagamit sa mga antistatic plastik, electromagnetic na mga materyales sa kalasag, mga materyales na kontrol sa temperatura ng sarili, positibong mga materyales na koepisyent ng temperatura at mga aparato na sensitibo sa kapaligiran.
Ang PLA-based conductive polymer composite ay mayroon ding pagkasira at biocompatibility, na maaaring magamit sa espesyal na antistatic packaging, electromagnetic na kalasag na packaging at intelihenteng packaging. Ang PLA-based conductive polymer ay maaaring magamit para sa mga gas o likidong sensor upang makita ang kalidad ng impormasyon ng pagkain.
