Polylactic एसिड (PLA) परिपक्व अनुसन्धान र आवेदन संग बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक मध्ये एक हो। यसको कच्चा माल नवीकरणीय प्लान्ट फाइबर, मकै, कृषि उप-उत्पादन, इत्यादिबाट आउँछ, जसमा राम्रो बायोडिग्रेडेबिलिटी हुन्छ। PLA मा पोलीप्रोपाइलीन प्लास्टिक जस्तै उत्कृष्ट मेकानिकल गुणहरू छन्, र केही क्षेत्रहरूमा PP र PET प्लास्टिकहरू प्रतिस्थापन गर्न सक्छन्। एकै समयमा, यसमा राम्रो चमक, पारदर्शिता, अनुभव र निश्चित जीवाणुरोधी गुण छ।
1. PLA उत्पादन को वर्तमान स्थिति
हाल, PLA को दुईवटा संश्लेषण मार्गहरू छन्, एउटा प्रत्यक्ष संक्षेपण हो, त्यो हो, ल्याक्टिक एसिड प्रत्यक्ष रूपमा निर्जलित र उच्च तापक्रम र कम दबावमा गाढा हुन्छ। उत्पादन प्रक्रिया सरल र कम लागत छ, तर उत्पादन आणविक जन असमान छ, र व्यावहारिक आवेदन प्रभाव गरीब छ। अर्को भनेको ल्याक्टाइडको रिङ ओपनिङ पोलिमराइजेशन हो, जुन अहिलेको मुख्यधारा उत्पादन विधि हो।
2. PLA को अपघटनशीलता
PLA कोठाको तापक्रममा स्थिर हुन्छ, तर यो सजिलै र छिटो CO2 र थोरै उच्च तापक्रम वातावरण, एसिड-बेस वातावरण, र माइक्रोबियल वातावरणमा पानीमा घटाइन्छ। त्यसकारण, वातावरण र फिलरहरू नियन्त्रण गरेर, PLA उत्पादनहरू वैधता अवधि भित्र सुरक्षित रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ र डिस्पोजल पछि समय मा घटाउन सकिन्छ।
PLA को ह्रासलाई असर गर्ने कारकहरूमा मुख्यतया आणविक द्रव्यमान, क्रिस्टलीय अवस्था, सूक्ष्म संरचना, वातावरणीय तापक्रम र आर्द्रता, pH मान, प्रकाश समय, र वातावरणीय सूक्ष्मजीवहरू समावेश छन्। अन्य सामग्रीसँग PLA को मिश्रणले गिरावट दरलाई असर गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, PLA मा काठको पीठो वा मकैको परालको फाइबरको निश्चित मात्रा थप्दा क्षय दरलाई धेरै गतिमा बढाउन सक्छ।
3. PLA को अवरोध सम्पत्ति
अवरोध भन्नाले ग्यास र पानीको वाष्पलाई बाहिर जानबाट रोक्न सामग्रीको क्षमतालाई बुझाउँछ। प्याकेजिङ सामग्रीको लागि बाधा धेरै महत्त्वपूर्ण छ। हाल, बजारमा सबैभन्दा सामान्य बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक झोला PLA/PBAT कम्पोजिट हो। PLA चलचित्रहरूको सुधारिएको अवरोध गुणहरूले अनुप्रयोग क्षेत्र फराकिलो गर्न सक्छ। PLA को अवरोध गुणहरूलाई असर गर्ने कारकहरूमा मुख्यतया आन्तरिक कारकहरू (आणविक संरचना र क्रिस्टलीय अवस्था) र बाह्य कारकहरू (तापमान, आर्द्रता, र बाह्य बल) समावेश छन्।
1) PLA फिलिमलाई तताउँदा यसको बाधा गुण कम हुनेछ, त्यसैले PLA तताउन आवश्यक पर्ने खाद्य प्याकेजिङका लागि उपयुक्त छैन।
2) पीएलए बाधा सम्पत्ति वृद्धि गर्न एक निश्चित दायरामा फैलाउन सकिन्छ। जब स्ट्रेच रेसियो 1 बाट 6.5 मा बढाइन्छ, PLA को क्रिस्टलिनिटी धेरै बढेको छ र त्यसैले बाधा गुण सुधारिएको छ।
3) PLA म्याट्रिक्समा केही अवरोधहरू (जस्तै माटो र फाइबरहरू) थप्दा PLA को अवरोध गुण सुधार गर्न सकिन्छ। यो किनभने अवरोधले पानी वा साना अणुहरूको ग्यास पारिमेसन प्रक्रियाको घुमाउरो मार्गलाई लामो बनाउँछ।
4) पीएलए फिल्मको सतहमा कोटिंगले बाधा सम्पत्ति सुधार गर्न सक्छ।
4. PLA को यान्त्रिक गुण
PLA सँग राम्रो बल छ, तर यसमा कठोरताको कमी छ र झुकाउने र विरूपणको लागि अत्यन्तै संवेदनशील छ, जसलाई सामान्यतया कडा परिमार्जनको आवश्यकता पर्दछ। PLA को बायोडिग्रेडेबिलिटी सुनिश्चित गर्न, यो सामान्यतया बायोडिग्रेडेबल राल संग मिश्रण गरेर कडा हुन्छ। PBAT, PBS, PCL, प्राकृतिक रबर र अन्य पदार्थहरूले PLA को कठोरता सुधार गर्न सक्छ।
5. PLA को अप्टिकल गुणहरू
PLA मा पारदर्शिता र चमक छ जुन अन्य घट्ने प्लास्टिकहरूमा दुर्लभ हुन्छ, जुन सेलोफिन र PET सँग तुलना गर्न सकिन्छ। यो भिजुअल प्याकेजिङ्ग को लागी विशेष गरी उपयुक्त छ, र सजावट प्रभाव राम्रो छ। सामान्यतया, PLA को पारदर्शिता र चमक सुधार गर्न आवश्यक छैन, र यसको प्याकेजिङ दृश्यता र सजावट प्रभाव सुनिश्चित गर्न अन्य पक्षहरू परिमार्जन गर्दा सम्भव भएसम्म यसको राम्रो पारदर्शितालाई कम नगर्न ध्यान दिनुपर्छ।
6. PLA को थर्मल गुणहरू
PLA सामग्रीको थर्मल स्थिरता PVC को बराबर छ, तर PP, PE र PS को भन्दा कम छ। प्रशोधन तापमान सामान्यतया 170 ℃ र 230 ℃ बीच नियन्त्रण गरिन्छ, जुन इंजेक्शन, स्ट्रेचिंग, एक्सट्रुजन, ब्लो मोल्डिंग, 3D प्रिन्टिङ र अन्य प्रशोधन प्रक्रियाहरूको लागि उपयुक्त छ।
वास्तविक प्रशोधन प्रक्रियामा, PLA क्रिस्टलाइजेशन दर ढिलो छ र सामान्यतया परिमार्जन आवश्यक छ। ढिलो क्रिस्टलाइजेशन दर र कम क्रिस्टलिनिटीको कारण, PLA को थर्मल विरूपण तापमान कम छ, जसले तातो भर्न वा तातो नसबंदी उत्पादन प्याकेजिङ्गमा यसको आवेदन सीमित गर्दछ।
PLA क्रिस्टलाइजेशन दर र क्रिस्टलिनिटी बढाउनको लागि, PLA को अप्टिकल शुद्धता उत्पादनको समयमा सकेसम्म बढाउन सकिन्छ। एनीलिंग उपचार पनि PLA को क्रिस्टलिनिटी सुधार गर्ने एक विधि हो। थप रूपमा, क्रिस्टलाइजेसन व्यवहार र क्रिस्टलिनिटी सुधार गर्न न्यूक्लिटिंग एजेन्टहरू थप्न सकिन्छ, जसले थर्मल विरूपण तापमान बढाउँछ र यसको ताप प्रतिरोध सुधार गर्दछ।
7. PLA को जीवाणुरोधी गुण
PLA ले उत्पादनको सतहलाई कमजोर अम्लीय वातावरण बनाउन सक्छ, र एन्टिब्याक्टेरियल र हल्का-प्रमाण प्रभावहरू छन्। यदि अन्य जीवाणुरोधी एजेन्टहरूको सहायक प्रयोगले 90% भन्दा बढी जीवाणुरोधी दर हासिल गर्न सक्छ भने, यो उत्पादनहरूको एन्टिब्याक्टेरियल प्याकेजिङको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।
सामान्यतया प्रयोग हुने अकार्बनिक जीवाणुरोधी एजेन्टहरूमा मुख्यतया धातुको आयन वा अक्साइडहरू जस्तै चाँदी, तामा र जस्ता समावेश हुन्छन्। प्याकेजिङका लागि सामान्यतया प्रयोग गरिने अर्गानिक एन्टिब्याक्टेरियल एजेन्टहरूमा भेनिलिन वा इथाइल भ्यानिलिन यौगिकहरू समावेश हुन्छन्। अन्य जीवाणुरोधी एजेन्टहरूको खाद्य सुरक्षा अध्ययन गर्न आवश्यक छ।
8. PLA को विद्युतीय गुणहरू
PLA लाई कार्बन ब्ल्याक (CB), कार्बन नानोट्यूब (CNTs), कार्बन फाइबर (CF), वा ग्राफिन जस्ता प्रवाहकीय कणहरू भरेर प्रवाहकीय बहुलक कम्पोजिटको रूपमा तयार गर्न सकिन्छ। कन्डक्टिव पोलिमर कम्पोजिटहरू एन्टिस्टेटिक प्लास्टिक, विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण सामग्री, आत्म-नियन्त्रित तापमान ताप सामग्री, सकारात्मक तापमान गुणांक सामग्री र वातावरणीय संवेदनशील उपकरणहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
Pla-आधारित प्रवाहकीय पोलिमर कम्पोजिटहरूमा पनि अपघटन र बायोकम्प्याटिबिलिटी हुन्छ, जुन विशेष एन्टिस्टेटिक प्याकेजिङ्ग, इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक शिल्डिङ प्याकेजिङ्ग र बुद्धिमान प्याकेजिङ्गमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। प्ला-आधारित प्रवाहकीय पोलिमर खानाको गुणस्तर जानकारी पत्ता लगाउन ग्यास वा तरल सेन्सरहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।
