Полилактикалық қышқыл (PLA) - жетілдірілген зерттеулер мен қолданумен биологиялық ыдырайтын пластмассалардың бірі. Оның шикізаты жаңартылатын өсімдік талшықтарынан, жүгері, ауылшаруашылық өнімдері және т.б., және т.б., биологиялық тұрақтандыруға ие. PLA-да полипропилен пластмассасына ұқсас керемет механикалық қасиеттері бар және кейбір кен орындарында PP және PP және Pet пластиктерін алмастыра алады. Сонымен бірге, оның жылтырлығы, мөлдірлігі, сезімі және белгілі бір бактерияға қарсы қасиеті бар.
1. PLA өндірісінің қазіргі жағдайы
Қазіргі уақытта PLA синтезінің екі бағыттары бар, біреуі тікелей конденсация, бұл, яғни, сүт қышқылы тікелей сусыздандырады және жоғары температура мен төмен қысыммен конденсацияланған. Өндіріс процесі қарапайым және арзан, бірақ өнімнің молекулалық массасы біркелкі емес, ал практикалық қолданылу әсері нашар. Екіншісі - қазіргі кездегі негізгі өндіріс әдісі болып табылатын лактидтің полимерленуі.
2. PLA-ның тозу жетістіктері
PLA бөлме температурасында тұрақты, бірақ ол біршама жоғары температуралы ортадағы су мен суға оңай және тез тозады. Сондықтан, қоршаған орта мен толтырғыштарды бақылау арқылы PLA өнімдерін жарамдылық мерзімі ішінде қауіпсіз қолдануға болады және тасталғаннан кейін уақыт аралығында тозуы мүмкін.
PLA-ның деградациясына әсер ететін факторларға негізінен молекулалық массалар, кристалды күй, микроқұрылым, қоршаған ортаға және ылғалдылық, рН, жеңіл уақыт, жеңіл уақыт және экологиялық микроорганизмдер кіреді. PLA-ны басқа материалдармен араластыру деградация деңгейіне әсер етуі мүмкін. Мысалы, белгілі бір мөлшерде ағаш ұнын немесе жүгері сабанын қосу PLA-ға талшықтар деградация деңгейін едәуір тездете алады.
3. PLA тосқауылдары
Кедергі газ бен су буының өтуіне жол бермеу үшін материалдың мүмкіндігін білдіреді. Кедергі материалдарды орау үшін өте маңызды. Қазіргі уақытта нарықтағы ең көп таралған биологиялық ыдырайтын пластикалық сөмке - PLA / PBAT композициясы. PLA фильмдерінің жетілдірілген кедергісі бағдарлама өрісін кеңейте алады. PL-дің тосқауылдық қасиеттеріне әсер ететін факторларға негізінен ішкі факторлар (молекулалық құрылым және кристалды күй) және сыртқы факторлар (температура, ылғалдылық және сыртқы күш) кіреді.
1) жылыту PLA фильмі өзінің тосқауыл меншігін азайтады, сондықтан PLA қыздыруды қажет ететін тамақ қаптамасына жарамайды.
2) PLA кедергілер меншігін жоғарылату үшін белгілі бір диапазонда созылуы мүмкін. Созылу коэффициенті 1-ден 6,5-ке дейін жоғарылаған кезде, PLA кристалысы едәуір ұлғайды, сондықтан тосқауыл меншік жақсарады.
3) PLA матрицасына бірнеше кедергілерді (мысалы, саздар мен талшықтар) қосу PLA кедергісін жақсарта алады. Себебі, тосқауыл шағын молекулалардың су немесе газға өту процесінің қисық жолын ұзартады.
4) PLA фильмінің бетіне жабынды кедергі келтіруі мүмкін.
4. PLA механикалық қасиеттері
PLA жақсы күшке ие, бірақ ол қатаңдық жетіспейді және иілу және деформацияға өте сезімтал, ол әдетте модификацияны қажет етеді. PLA биологиялық жезгіті қамтамасыз ету үшін, әдетте, биологиялық ыдырайтын шайырмен араластыру арқылы қатайтылады. PBAT, PBS, PCL, табиғи резеңке және басқа заттар PLA қаттылығын жақсарта алады.
5. PLA оптикалық қасиеттері
PLA-ның ашықтығы мен жылтырлығы бар, олар басқа деградативті пластмассадан сирек кездеседі, оны целлофен мен үй жануарларымен салыстыруға болады. Бұл әсіресе көрнекі қаптамаға жарамды, ал безендіру әсері жақсырақ. Жалпы, PLA-ның ашықтығы мен жылтырлығы жақсарудың қажеті жоқ, және оның орауыштарын өзгерту және безендірудің әсерін қамтамасыз ету үшін басқа аспектілерді өзгерту кезінде оның жақсы ашықтығын азайтуға назар аудару керек.
6. PLA термиялық қасиеттері
PLA материалдарының жылу тұрақтылығы ПВХ-ға тең, бірақ PP, PE және PS-тен төмен. Өңдеу температурасы, әдетте, айдау, созу, экструзия, соққы қалыптау, 3D басып шығару және басқа да өңдеу процестеріне арналған 170 ℃ және 230 ℃ аралығында бақыланады.
Нақты өңдеу процесінде PLA кристалдану деңгейі баяу, ал әдетте модификацияны қажет етеді. Баяу кристалдану деңгейі мен аз кристалданғандықтан, PLA жылу температурасы төмен, бұл оны ыстық толтыру немесе жылу зарарсыздандыру өнімінің қаптамасында қолданады.
PLA кристалдану деңгейі мен кристалдандылықты арттыру үшін PLA оптикалық тазалығы өндіріс кезінде мүмкіндігінше арттыруы мүмкін. Салқындату режимі сонымен қатар PLA кристалдылығын жақсарту әдісі болып табылады. Сонымен қатар, кристалданудың мінез-құлқын және кристалдандылықты жақсарту үшін нуклеплеуге арналған агенттерді қосуға болады, осылайша жылу деформация температурасын арттырады және оның жылу кедергісін жақсартады.
7. PLA бактерияға қарсы қасиеттері
PLA өнімнің бетін әлсіз қышқылдық ортаға айналдыра алады және бактерияға қарсы және жұмсақ төзімді әсер етеді. Егер басқа да бактерияға қарсы агенттердің қосалқы пайдалануы 90% -дан астам бактерияға қарсы тарифке қол жеткізе алса, оны бұйымдардың бактерияға қарсы қаптамасында қолдануға болады.
Жалпы қолданылатын бейорганикалық бактерияға қарсы бактериненттерге негізінен күміс, мыс және мырыш сияқты металл иондар немесе оксидтер кіреді. Орамға жиі қолданылатын органикалық бактерияға қарсы заттарға ванилин немесе этилді ванилин қосылыстары кіреді. Басқа бактерияға қарсы агенттердің азық-түлік қауіпсіздігін зерттеу қажет.
8. PLA электрлік қасиеттері
PLA өткізгіш полимерлі композиттер ретінде дайын болуы мүмкін, көміртегі қара (cb), көміртегі талшықтары (CNTS), көміртек талшықтары (CF) немесе графен. Өткізгіш полимерлі композиттер антистатикалық пластмассаларда, электромагниттік экрандарда, электромагниттік экрандармен, температуралық жылыту материалдарында, оң температуралық коэффициенттермен және экологиялық сезімтал құрылғыларда кеңінен қолданылады.
PLA негізіндегі өткізгіш полимерлі композиттерде арнайы антистатикалық қаптамада, электромагниттік қаптамада және зияткерлік қаптамада қолдануға болатын тозу және биокомативтер бар. PLA негізіндегі өткізгіш полимерді газ немесе сұйық датчиктер үшін тамақ өнімдерінің сапалы ақпаратын анықтау үшін қолдануға болады.
