Полилактик хүчил (PLA) нь судалгаа, хэрэглээ нь боловсорч гүйцсэн био задрах хуванцаруудын нэг юм. Түүний түүхий эдийг нөхөн сэргээгдэх ургамлын утас, эрдэнэ шиш, хөдөө аж ахуйн гаралтай бүтээгдэхүүн гэх мэтээс гаргаж авдаг бөгөөд биологийн задрал сайтай. PLA нь полипропилен хуванцартай төстэй маш сайн механик шинж чанартай бөгөөд зарим салбарт PP болон PET хуванцарыг орлох боломжтой. Үүний зэрэгцээ энэ нь сайн гялбаа, ил тод байдал, мэдрэмж, тодорхой бактерийн эсрэг шинж чанартай байдаг.
1. ХАЧА үйлдвэрлэлийн өнөөгийн байдал
Одоогийн байдлаар PLA-ийн синтезийн хоёр зам байдаг бөгөөд нэг нь шууд конденсаци, өөрөөр хэлбэл сүүн хүчлийг өндөр температур, нам даралтын дор шууд усгүйжүүлж, конденсаци хийдэг. Үйлдвэрлэлийн процесс нь энгийн бөгөөд хямд боловч бүтээгдэхүүний молекулын масс жигд бус, практик хэрэглээний үр нөлөө муу байна. Нөгөө нь лактидын цагираг нээх полимержилт бөгөөд энэ нь одоогийн үйлдвэрлэлийн үндсэн арга юм.
2. PLA-ийн задрал
PLA нь өрөөний температурт тогтвортой боловч бага зэрэг өндөр температурт, хүчиллэг суурьтай орчин, бичил биетний орчинд CO2 болон усанд амархан, хурдан задардаг. Тиймээс хүрээлэн буй орчин, дүүргэгчийг хянах замаар PLA бүтээгдэхүүнийг хүчинтэй хугацаанд нь аюулгүй ашиглаж, устгасны дараа цаг хугацаанд нь мууддаг.
PLA-ийн задралд нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд нь молекулын масс, талст төлөв, бичил бүтэц, орчны температур, чийгшил, рН-ийн үнэ цэнэ, гэрлийн хугацаа, хүрээлэн буй орчны бичил биетүүд юм. PLA-г бусад материалтай холих нь задралын түвшинд нөлөөлдөг. Жишээлбэл, ХАЧА-д тодорхой хэмжээний модны гурил эсвэл эрдэнэ шишийн сүрэл эслэг нэмэх нь задралын хурдыг ихээхэн хурдасгадаг.
3. ХАЧА-ийн саад тотгорын шинж чанар
Хаалт гэдэг нь материалын хий, усны уурыг нэвтрүүлэхгүй байх чадварыг хэлнэ. Сав баглаа боодлын материалын хувьд хаалт нь маш чухал юм. Одоогийн байдлаар зах зээл дээр хамгийн түгээмэл биологийн задалдаг хуванцар уут бол PLA/PBAT нийлмэл материал юм. PLA киноны саад тотгорын шинж чанарыг сайжруулснаар хэрэглээний талбарыг өргөжүүлнэ. ХАЧА-ийн саад тотгорын шинж чанарт нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд нь дотоод хүчин зүйл (молекулын бүтэц, талст байдал) болон гадаад хүчин зүйлүүд (температур, чийгшил, гадаад хүч) юм.
1) PLA хальсыг халаах нь түүний саад тотгорыг багасгах тул PLA нь халаах шаардлагатай хүнсний савлагаанд тохиромжгүй.
2) ХАЧА-г тодорхой хязгаарт сунгаж, саад тотгорыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Сунгах харьцаа 1-ээс 6.5 хүртэл нэмэгдэхэд PLA-ийн талст чанар ихээхэн нэмэгдэж, улмаар саад тотгорын шинж чанар сайжирна.
3) ХАЧА матрицад зарим саад тотгорыг (шавар, утас гэх мэт) нэмэх нь ХАЧА-ийн саад тотгорыг сайжруулж чадна. Учир нь хаалт нь жижиг молекулуудын ус эсвэл хий нэвчих процессын муруй замыг уртасгадаг.
4) PLA хальсны гадаргуу дээр бүрэх нь саад тотгорыг сайжруулдаг.
4. ХАЧА-ийн механик шинж чанар
PLA нь сайн хүч чадалтай боловч бат бөх чанаргүй, гулзайлгах, хэв гажилтанд маш мэдрэмтгий байдаг тул ихэвчлэн хатууруулах өөрчлөлтийг шаарддаг. PLA-ийн биологийн задралыг хангахын тулд ихэвчлэн биологийн задралын давирхайтай холих замаар хатууруулдаг. PBAT, PBS, PCL, байгалийн резин болон бусад бодисууд нь PLA-ийн бат бөх чанарыг сайжруулдаг.
5. PLA-ийн оптик шинж чанарууд
PLA нь бусад задрах хуванцар материалд ховор тохиолддог тунгалаг, гялбаатай бөгөөд үүнийг целлофэн болон PET-тэй харьцуулж болно. Энэ нь ялангуяа харааны савлагаанд тохиромжтой бөгөөд гоёл чимэглэлийн нөлөө илүү сайн байдаг. Ерөнхийдөө ХАЧА-ийн ил тод байдал, гялбааг сайжруулах шаардлагагүй бөгөөд сав баглаа боодлын харагдах байдал, гоёл чимэглэлийн нөлөөг хангахын тулд бусад талыг өөрчлөхдөө сайн ил тод байдлыг аль болох багасгахгүй байхыг анхаарах хэрэгтэй.
6. PLA-ийн дулааны шинж чанар
PLA материалын дулааны тогтвортой байдал нь PVC-тэй тэнцэх боловч PP, PE, PS-ээс бага. Боловсруулалтын температур нь ерөнхийдөө 170 ℃-аас 230 ℃ хооронд хянагддаг бөгөөд энэ нь шахах, сунгах, шахах, үлээлгэх, 3D хэвлэх болон бусад боловсруулах процессуудад тохиромжтой.
Бодит боловсруулалтын явцад ХАЧА талсжих хурд удаан бөгөөд ерөнхийдөө өөрчлөлт хийх шаардлагатай байдаг. Талсжилтын хурд удаан, талстжилт багатай тул PLA-ийн дулааны деформацийн температур бага байдаг нь халуун дүүргэлт эсвэл дулаанаар ариутгах бүтээгдэхүүний савлагаанд хэрэглэхийг хязгаарладаг.
ХАЧА талсжих хурд болон талстжилтыг нэмэгдүүлэхийн тулд үйлдвэрлэлийн үед PLA-ийн оптик цэвэршилтийг аль болох нэмэгдүүлэх боломжтой. Хагалах эмчилгээ нь ХАЧА-ийн талст чанарыг сайжруулах арга юм. Үүнээс гадна талстжилтын шинж чанар, талстжилтыг сайжруулахын тулд бөөм үүсгэгч бодисыг нэмж, улмаар дулааны хэв гажилтын температурыг нэмэгдүүлж, дулааны эсэргүүцлийг сайжруулдаг.
7. PLA-ийн бактерийн эсрэг шинж чанар
PLA нь бүтээгдэхүүний гадаргууг сул хүчиллэг орчин үүсгэж, нянгийн эсрэг, зөөлөн нөлөө үзүүлдэг. Хэрэв бусад бактерийн эсрэг бодисыг туслах зорилгоор хэрэглэснээр 90% -иас дээш бактерийн эсрэг үйлчилгээтэй бол энэ нь бүтээгдэхүүний бактерийн эсрэг савлагаанд ашиглаж болно.
Органик бус бактерийн эсрэг бодисууд нь ихэвчлэн мөнгө, зэс, цайр зэрэг металлын ион эсвэл исэлд ордог. Баглаа боодлын хувьд түгээмэл хэрэглэгддэг органик бактерийн эсрэг бодисууд нь ваниллин эсвэл этил ваниллины нэгдлүүдийг агуулдаг. Бусад бактерийн эсрэг бодисуудын хүнсний аюулгүй байдлыг судлах шаардлагатай.
8. PLA-ийн цахилгаан шинж чанар
PLA-ийг нүүрстөрөгчийн хар (CB), нүүрстөрөгчийн нано хоолой (CNTs), нүүрстөрөгчийн утас (CF) эсвэл графен зэрэг дамжуулагч хэсгүүдийг дүүргэх замаар дамжуулагч полимер нийлмэл хэлбэрээр бэлтгэж болно. Дамжуулагч полимер нийлмэл материалууд нь антистатик хуванцар, цахилгаан соронзон хамгаалалтын материал, өөрөө удирдах температурыг халаах материал, эерэг температурын коэффициент материал, байгаль орчинд мэдрэмтгий төхөөрөмжүүдэд өргөн хэрэглэгддэг.
Пла-д суурилсан дамжуулагч полимер нийлмэл материалууд нь задрах чадвар, био нийцтэй байдаг тул тусгай антистатик савлагаа, цахилгаан соронзон хамгаалалттай савлагаа, ухаалаг савлагаанд ашиглаж болно. Пла-д суурилсан дамжуулагч полимер нь хүнсний чанарын мэдээллийг илрүүлэхийн тулд хий эсвэл шингэн мэдрэгчийг ашиглаж болно.
