Polylaktsyre (PLA) er en av de biologisk nedbrytbare plastene med moden forskning og anvendelse. Råvarene kommer fra fornybare plantefibre, mais, landbruksbiprodukter, etc., som har god biologisk nedbrytbarhet. PLA har utmerkede mekaniske egenskaper, ligner på polypropylenplast, og kan erstatte PP- og PET -plast i noen felt. Samtidig har den god glans, åpenhet, følelse og viss antibakteriell egenskap.
1. Gjeldende status for PLA -produksjon
For tiden er det to synteseuter av PLA, en er direkte kondens, det vil si at melkesyre er direkte dehydrert og kondensert under høy temperatur og lavt trykk. Produksjonsprosessen er enkel og lave kostnader, men produktmolekylmassen er ujevn, og den praktiske anvendelseseffekten er dårlig. Den andre er ringåpningspolymerisasjonen av laktid, som er mainstream -produksjonsmetoden for tiden.
2. Nedbrytbarhet av PLA
PLA er stabil ved romtemperatur, men den blir lett og raskt nedbrutt i CO2 og vann i litt høyere temperaturmiljøer, syre-base miljøer og mikrobielle miljøer. Ved å kontrollere miljøet og fyllstoffene kan PLA -produkter derfor trygt brukes i gyldighetsperioden og forringes i tid etter avhending.
Faktorene som påvirker nedbrytningen av PLA inkluderer hovedsakelig molekylmasse, krystallinsk tilstand, mikrostruktur, miljøsemperatur og luftfuktighet, pH -verdi, lystid og miljømikroorganismer. Blanding av PLA med andre materialer kan påvirke nedbrytningshastigheten. For eksempel kan det å legge til en viss mengde tremel eller maisstråfiber til PLA akselerere nedbrytningshastigheten.
3. PLAs barriereegenskap
Barrier refererer til et materiales evne til å forhindre at gass- og vanndamp går gjennom. Barriere er veldig viktig for emballasjematerialer. For tiden er den vanligste biologisk nedbrytbare plastposen på markedet PLA/PBAT -kompositt. De forbedrede barriereegenskapene til PLA -filmer kan utvide applikasjonsfeltet. Faktorene som påvirker barriereegenskapene til PLA inkluderer hovedsakelig interne faktorer (molekylstruktur og krystallinsk tilstand) og eksterne faktorer (temperatur, fuktighet og ekstern kraft).
1) Oppvarming av PLA -filmen vil redusere sin barriereegenskap, så PLA er ikke egnet for matemballasje som krever oppvarming.
2) PLA kan strekkes i et visst område for å øke barriereegenskapen. Når strekkforholdet økes fra 1 til 6,5, øker krystalliniteten til PLA kraftig, og derfor forbedres barriereegenskapen.
3) Å legge til noen barrierer (for eksempel leire og fibre) til PLA -matrisen kan forbedre barriereegenskapen til PLA. Dette er fordi barrieren forlenger den buede banen til vann- eller gassgjennomtrengningsprosessen til små molekyler.
4) Belegg på overflaten av PLA -film kan forbedre barriereegenskapen.
4. Mekaniske egenskaper til PLA
PLA har god styrke, men det mangler seighet og er ekstremt utsatt for bøyning og deformasjon, noe som vanligvis krever skjerping av modifisering. For å sikre biologisk nedbrytbarhet av PLA, blir den vanligvis herdet ved å blande med biologisk nedbrytbar harpiks. PBAT, PBS, PCL, naturgummi og andre stoffer kan forbedre PLAs seighet.
5. Optiske egenskaper til PLA
PLA har en åpenhet og glans som er sjeldne i annen nedbrytbar plast, som er sammenlignbar med cellofen og PET. Det er spesielt egnet for visuell emballasje, og dekorasjonseffekten er bedre. Generelt trenger ikke åpenheten og glansen av PLA å forbedres, og det bør rettes opp oppmerksomheten for ikke å redusere dens gode åpenhet så mye som mulig når du endrer andre aspekter for å sikre emballasjesynligheten og dekorasjonseffekten.
6. Termiske egenskaper til PLA
Den termiske stabiliteten til PLA -materiale tilsvarer PVC, men lavere enn for PP, PE og PS. Behandlingstemperaturen kontrolleres vanligvis mellom 170 ℃ og 230 ℃, som er egnet for injeksjon, strekking, ekstrudering, blåsestøping, 3D -utskrift og andre prosesseringsprosesser.
I den faktiske prosesseringsprosessen er PLA -krystalliseringshastigheten langsom og krever generelt modifisering. På grunn av den langsomme krystalliseringshastigheten og lav krystallinitet, er den termiske deformasjonstemperaturen til PLA lav, noe som begrenser dens anvendelse i varm fylling eller varmesteriliseringsproduktemballasje.
For å øke PLA -krystalliseringshastigheten og krystalliniteten, kan den optiske renheten til PLA økes så mye som mulig på produksjonstidspunktet. Annealingbehandling er også en metode for å forbedre krystalliniteten til PLA. I tillegg kan kjernefysiske midler tilsettes for å forbedre krystalliseringsatferden og krystalliniteten, og dermed øke den termiske deformasjonstemperaturen og forbedre varmemotstanden.
7. Antibakterielle egenskaper til PLA
PLA kan gjøre overflaten av produktet til et svakt surt miljø, og har antibakterielle og mildtettede effekter. Hvis hjelpebruk av andre antibakterielle midler kan oppnå mer enn 90% antibakteriell rate, kan det brukes til antibakteriell emballasje av produkter.
De ofte brukte uorganiske antibakterielle midlene inkluderer hovedsakelig metallioner eller oksider som sølv, kobber og sink. De ofte brukte organiske antibakterielle midlene for emballasje inkluderer vanillin- eller etyl vanillinforbindelser. Matsikkerheten til andre antibakterielle midler må studeres.
8. Elektriske egenskaper til PLA
PLA kan fremstilles som ledende polymerkompositter ved å fylle ledende partikler som karbon svart (CB), karbon nanorør (CNT), karbonfibre (CF) eller grafen. Ledende polymerkompositter er mye brukt i antistatisk plast, elektromagnetisk skjermingsmaterialer, selvkontrollerte temperaturoppvarmingsmaterialer, positive temperaturkoeffisientmaterialer og miljøfølsomme enheter.
PLA-baserte ledende polymerkompositter har også nedbrytbarhet og biokompatibilitet, som kan brukes i spesiell antistatisk emballasje, elektromagnetisk skjerming emballasje og intelligent emballasje. PLA-basert ledende polymer kan brukes til gass- eller flytende sensorer for å oppdage kvalitetsinformasjonen til mat.
