ポリラトン酸（PLA）は、成熟した研究と応用を備えた生分解性プラスチックの1つです。その原材料は、再生可能な植物繊維、トウモロコシ、農業副産物などから来ており、これは生分解性が良好です。 PLAには、ポリプロピレンプラスチックと同様の優れた機械的特性があり、一部の分野のPPおよびPETプラスチックを置き換えることができます。同時に、それは良好な光沢、透明性、感触、および特定の抗菌特性を持っています。
1。PLA生産の現在のステータス
現在、PLAには2つの合成経路があります。1つは直接凝縮です。つまり、乳酸は直接脱水され、高温と低圧で凝縮されています。生産プロセスはシンプルで低コストですが、製品の分子量は不均一であり、実用的なアプリケーション効果は低いです。もう1つは、現在の主流の生産方法であるラクチドのリング開口重合です。
2。PLAの分解性
PLAは室温で安定していますが、わずかに高い温度環境、酸塩基環境、および微生物環境でCO2と水に簡単かつ急速に分解されます。したがって、環境とフィラーを制御することにより、有効期間内にPLA製品を安全に使用し、廃棄後に時間内に劣化させることができます。
PLAの分解に影響を与える要因には、主に分子量、結晶状態、微細構造、環境温度と湿度、pH値、軽時間、環境微生物が含まれます。 PLAと他の材料のブレンドは、劣化率に影響を与える可能性があります。たとえば、一定量の木製粉またはコーンストロー繊維をPLAに追加すると、劣化率が大幅に加速する可能性があります。
3。PLAの障壁特性
バリアとは、ガスと水蒸気が通過するのを防ぐ材料の能力を指します。バリアは、包装材料にとって非常に重要です。現在、市場で最も一般的な生分解性のビニール袋は、PLA/PBATコンポジットです。 PLAフィルムの改善されたバリア特性は、アプリケーションフィールドを広げることができます。 PLAのバリア特性に影響を与える因子には、主に内部因子（分子構造と結晶状態）と外部因子（温度、湿度、および外力）が含まれます。
1）PLAフィルムの暖房により、障壁の特性が減少するため、PLAは暖房を必要とする食品包装には適していません。
2）PLAを特定の範囲で伸ばして、バリアプロパティを増やすことができます。ストレッチ比が1から6.5に増加すると、PLAの結晶化度が大幅に増加するため、バリア特性が改善されます。
3）PLAマトリックスにいくつかの障壁（粘土や繊維など）を追加すると、PLAの障壁特性が改善できます。これは、障壁が小分子の水またはガス透過プロセスの湾曲した経路を延長するためです。
4）PLAフィルムの表面でのコーティングは、バリア特性を改善できます。
4。プラの機械的特性
PLAには強みがありますが、タフネスがなく、曲げと変形の影響を非常に受けやすく、通常は修正の強化が必要です。 PLAの生分解性を確保するために、通常、生分解性樹脂とブレンドすることで強化されます。 PBAT、PBS、PCL、天然ゴムおよびその他の物質は、PLAの靭性を改善できます。
5。PLAの光学特性
PLAには、セロフェンやPETに匹敵する他の分解性プラスチックではまれな透明性と光沢があります。視覚的なパッケージに特に適しており、装飾効果の方が優れています。一般に、PLAの透明性と光沢は改善する必要はありません。また、パッケージングの可視性と装飾効果を確保するために他の側面を変更する場合、可能な限り良好な透明度を低下させないように注意する必要があります。
6。PLAの熱特性
PLA材料の熱安定性はPVCの熱安定性と同等ですが、PP、PE、PSのそれよりも低いです。処理温度は一般に170°から230°の間で制御されます。これは、注入、伸縮、押出、ブローモールディング、3D印刷、およびその他の処理プロセスに適しています。
実際の処理プロセスでは、PLAの結晶化速度は遅く、一般的に変更が必要です。結晶化速度が遅く、結晶化度が低いため、PLAの熱変形温度は低く、高温充填または熱滅菌製品パッケージへの適用が制限されます。
PLAの結晶化速度と結晶化度を高めるために、PLAの光学純度を生産時に可能な限り増加させることができます。アニーリング治療は、PLAの結晶性を改善する方法でもあります。さらに、結晶化挙動と結晶化度を改善するために核化剤を追加して、熱変形温度を上げ、耐熱性を改善することができます。
7。PLAの抗菌特性
PLAは、製品の表面を弱く酸性の環境にすることができ、抗菌性と軽度の効果があります。他の抗菌剤の補助的使用が90％以上の抗菌率を達成できる場合、製品の抗菌パッケージに使用できます。
一般的に使用される無機抗菌剤には、主に金属イオンまたは銀、銅、亜鉛などの酸化物が含まれます。包装に一般的に使用される有機抗菌剤には、バニリンまたはエチルバニリン化合物が含まれます。他の抗菌剤の食品安全性を研究する必要があります。
8。プラの電気特性
PLAは、カーボンブラック（CB）、カーボンナノチューブ（CNT）、炭素繊維（CF）、またはグラフェンなどの導電性粒子を充填することにより、導電性ポリマー複合材料として調製できます。導電性ポリマー複合材料は、骨型プラスチック、電磁シールド材料、自己制御温度加熱材料、正の温度係数材料、環境に敏感なデバイスで広く使用されています。
PLAベースの導電性ポリマー複合材料は、分解性と生体適合性も備えており、特別な帯電防止パッケージ、電磁シールドパッケージ、インテリジェントパッケージで使用できます。 PLAベースの導電性ポリマーをガスまたは液体センサーに使用して、食品の質の高い情報を検出できます。
