පොලිලැක්ටික් අම්ලයේ ක්රියාකාරිත්වය පිළිබඳ සම්පූර්ණ විශ්ලේෂණය

පොලිලැක්ටික් අම්ලය (PLA) යනු පරිණත පර්යේෂණ සහ යෙදීම් සහිත ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි ප්ලාස්ටික් වලින් එකකි. එහි අමුද්‍රව්‍ය පැමිණෙන්නේ පුනර්ජනනීය ශාක කෙඳි, බඩ ඉරිඟු, කෘෂිකාර්මික අතුරු නිෂ්පාදන ආදියෙන් වන අතර ඒවා හොඳ ජෛව හායනය වීමේ හැකියාව ඇත. PLA සතුව පොලිප්‍රොපිලීන් ප්ලාස්ටික් වලට සමාන විශිෂ්ට යාන්ත්‍රික ගුණ ඇති අතර සමහර ක්ෂේත්‍රවල PP සහ PET ප්ලාස්ටික් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැක. ඒ අතරම, එය හොඳ ග්ලෝස්, විනිවිදභාවය, හැඟීම සහ ඇතැම් ප්රතිබැක්ටීරීය දේපල ඇත.

1. PLA නිෂ්පාදනයේ වත්මන් තත්ත්වය

වර්තමානයේ, PLA හි සංශ්ලේෂණ මාර්ග දෙකක් ඇත, එකක් සෘජු ඝනීභවනය, එනම් ලැක්ටික් අම්ලය සෘජුවම විජලනය වන අතර ඉහළ උෂ්ණත්වය සහ අඩු පීඩනය යටතේ ඝනීභවනය වේ. නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය සරල සහ අඩු වියදම් වේ, නමුත් නිෂ්පාදන අණුක ස්කන්ධය අසමාන වන අතර ප්‍රායෝගික යෙදුම් බලපෑම දුර්වල වේ. අනෙක දැනට ප්‍රධාන ධාරාවේ නිෂ්පාදන ක්‍රමය වන ලැක්ටයිඩ් වල මුදු විවෘත බහුඅවයවීකරණයයි.

2. PLA හි පිරිහීම

PLA කාමර උෂ්ණත්වයේ දී ස්ථායී වේ, නමුත් එය තරමක් වැඩි උෂ්ණත්ව පරිසරයන්, අම්ල-පාදක පරිසරයන් සහ ක්ෂුද්‍රජීවී පරිසරයන් තුළ CO2 සහ ජලය බවට පහසුවෙන් හා වේගයෙන් දිරාපත් වේ. එබැවින්, පරිසරය සහ පිරවුම් පාලනය කිරීම මගින්, PLA නිෂ්පාදන වලංගු කාල සීමාව තුළ ආරක්ෂිතව භාවිතා කළ හැකි අතර, බැහැර කිරීමෙන් පසු කාලානුරූපීව පිරිහීමට ලක් වේ.

PLA හි ක්ෂය වීමට බලපාන සාධක අතර ප්‍රධාන වශයෙන් අණුක ස්කන්ධය, ස්ඵටික තත්ත්වය, ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය, පාරිසරික උෂ්ණත්වය සහ ආර්ද්‍රතාවය, pH අගය, ආලෝක කාලය සහ පාරිසරික ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ඇතුළත් වේ. PLA වෙනත් ද්‍රව්‍ය සමඟ මිශ්‍ර කිරීම දිරාපත් වීමේ අනුපාතයට බලපෑ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, PLA වෙත ලී පිටි හෝ ඉරිඟු පිදුරු තන්තු යම් ප්‍රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් දිරාපත් වීමේ වේගය බෙහෙවින් වේගවත් කළ හැකිය.

3. PLA හි බාධක දේපල

බාධකය යනු වායුව සහ ජල වාෂ්ප හරහා ගමන් කිරීම වැළැක්වීමට ද්‍රව්‍යයකට ඇති හැකියාවයි. ඇසුරුම් ද්රව්ය සඳහා බාධකයක් ඉතා වැදගත් වේ. වර්තමානයේ, වෙළඳපොලේ බහුලව දක්නට ලැබෙන ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි ප්ලාස්ටික් බෑගය PLA/PBAT සංයුක්ත වේ. PLA චිත්‍රපටවල වැඩි දියුණු කළ බාධක ගුණාංග යෙදුම් ක්ෂේත්‍රය පුළුල් කළ හැකිය. PLA හි බාධක ගුණාංගවලට බලපාන සාධකවලට ප්‍රධාන වශයෙන් අභ්‍යන්තර සාධක (අණුක ව්‍යුහය සහ ස්ඵටික තත්ත්වය) සහ බාහිර සාධක (උෂ්ණත්වය, ආර්ද්‍රතාවය සහ බාහිර බලය) ඇතුළත් වේ.

1) PLA චිත්‍රපටය රත් කිරීම එහි බාධක ගුණය අඩු කරයි, එබැවින් උණුසුම අවශ්‍ය ආහාර ඇසුරුම් සඳහා PLA සුදුසු නොවේ.

2) බාධක දේපල වැඩි කිරීම සඳහා PLA නිශ්චිත පරාසයක දිගු කළ හැක. දිගු අනුපාතය 1 සිට 6.5 දක්වා වැඩි කළ විට, PLA හි ස්ඵටිකතාවය විශාල ලෙස වැඩි වන අතර එම නිසා බාධක ගුණය වැඩි දියුණු වේ.

3) PLA අනුකෘතියට සමහර බාධක (මැටි සහ කෙඳි වැනි) එකතු කිරීමෙන් PLA හි බාධක ගුණය වැඩි දියුණු කළ හැක. මෙයට හේතුව බාධකය කුඩා අණු වල ජලය හෝ වායුව විනිවිද යාමේ ක්‍රියාවලියේ වක්‍ර මාර්ගය දිගු කරයි.

4) PLA චිත්රපටයේ මතුපිට ආලේපනය බාධක දේපල වැඩිදියුණු කළ හැක.

4. PLA හි යාන්ත්රික ගුණ

PLA සතුව හොඳ ශක්තියක් ඇත, නමුත් එහි දෘඪතාව නොමැති අතර නැමීමට සහ විරූපණයට අතිශයින් ගොදුරු වේ, සාමාන්‍යයෙන් දැඩි වෙනස් කිරීම් අවශ්‍ය වේ. PLA හි ජෛව හායනය සහතික කිරීම සඳහා, එය සාමාන්‍යයෙන් ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි දුම්මල සමඟ මිශ්‍ර කිරීමෙන් දැඩි කරනු ලැබේ. PBAT, PBS, PCL, ස්වභාවික රබර් සහ අනෙකුත් ද්රව්ය PLA හි දෘඪතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය.

5. PLA හි දෘශ්‍ය ගුණාංග

PLA හි විනිවිදභාවයක් සහ ග්ලෝස් එකක් ඇති අතර එය අනෙකුත් දිරාපත්වන ප්ලාස්ටික් වල දුර්ලභ වන අතර එය සෙලෝෆීන් සහ PET සමඟ සැසඳිය හැක. එය දෘශ්ය ඇසුරුම් සඳහා විශේෂයෙන් සුදුසු වන අතර, සැරසිලි බලපෑම වඩා හොඳය. සාමාන්‍යයෙන්, PLA හි විනිවිදභාවය සහ ග්ලෝස් වැඩි දියුණු කිරීම අවශ්‍ය නොවන අතර, එහි ඇසුරුම් දෘශ්‍යතාව සහ අලංකරණ බලපෑම සහතික කිරීම සඳහා වෙනත් අංශ වෙනස් කිරීමේදී එහි හොඳ විනිවිදභාවය හැකිතාක් අඩු නොකිරීමට අවධානය යොමු කළ යුතුය.

6. PLA හි තාප ගුණ

PLA ද්රව්යයේ තාප ස්ථායීතාවය PVC වලට සමාන වේ, නමුත් PP, PE සහ PS වලට වඩා අඩුය. සැකසුම් උෂ්ණත්වය සාමාන්‍යයෙන් පාලනය වන්නේ 170 ℃ සහ 230℃ අතර වන අතර, එය එන්නත් කිරීම, දිගු කිරීම, නිස්සාරණය කිරීම, පිඹීම, ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය සහ අනෙකුත් සැකසුම් ක්‍රියාවලීන් සඳහා සුදුසු වේ.

සැබෑ සැකසුම් ක්රියාවලියේදී, PLA ස්ඵටිකීකරණ අනුපාතය මන්දගාමී වන අතර සාමාන්යයෙන් වෙනස් කිරීම අවශ්ය වේ. මන්දගාමී ස්ඵටිකීකරණ අනුපාතය සහ අඩු ස්ඵටිකීකරණය හේතුවෙන්, PLA හි තාප විරූපණ උෂ්ණත්වය අඩු වන අතර, එය උණුසුම් පිරවුම් හෝ තාප වන්ධ්යාකරණ නිෂ්පාදන ඇසුරුම්වල යෙදීම සීමා කරයි.

PLA ස්ඵටිකීකරණ අනුපාතය සහ ස්ඵටික බව වැඩි කිරීම සඳහා, PLA හි දෘශ්ය සංශුද්ධතාවය නිෂ්පාදනය කරන අවස්ථාවේදී හැකි තරම් වැඩි කළ හැක. Annealing ප්‍රතිකාරය PLA හි ස්ඵටික බව වැඩි දියුණු කිරීමේ ක්‍රමයකි. මීට අමතරව, ස්ඵටිකීකරණ හැසිරීම සහ ස්ඵටිකීකරණය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා න්යෂ්ටික කාරක එකතු කළ හැකි අතර, එමගින් තාප විරූපණ උෂ්ණත්වය වැඩි කිරීම සහ එහි තාප ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම.

7. PLA හි ප්රතිබැක්ටීරීය ගුණ

PLA හට නිෂ්පාදනයේ මතුපිට දුර්වල ආම්ලික පරිසරයක් සෑදිය හැකි අතර ප්‍රතිබැක්ටීරීය සහ මෘදු-ප්‍රතිරෝධී බලපෑම් ඇත. වෙනත් ප්‍රතිබැක්ටීරීය කාරකවල සහායක භාවිතය 90% ට වඩා ප්‍රතිබැක්ටීරීය අනුපාතයක් ලබා ගත හැකි නම්, එය නිෂ්පාදනවල ප්‍රතිබැක්ටීරීය ඇසුරුම් සඳහා භාවිතා කළ හැකිය.

බහුලව භාවිතා වන අකාබනික ප්‍රතිබැක්ටීරීය කාරක වලට ප්‍රධාන වශයෙන් ලෝහ අයන හෝ රිදී, තඹ සහ සින්ක් වැනි ඔක්සයිඩ ඇතුළත් වේ. ඇසුරුම් කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වන කාබනික ප්‍රතිබැක්ටීරීය කාරකවලට වැනිලින් හෝ එතිල් වැනිලින් සංයෝග ඇතුළත් වේ. අනෙකුත් ප්රතිබැක්ටීරීය කාරකයන්ගේ ආහාර සුරක්ෂිතතාව අධ්යයනය කිරීම අවශ්ය වේ.

8. PLA හි විද්යුත් ගුණාංග

කාබන් කළු (CB), කාබන් නැනෝ ටියුබ් (CNTs), කාබන් ෆයිබර් (CF) හෝ ග්‍රැෆීන් වැනි සන්නායක අංශු පිරවීමෙන් PLA සන්නායක බහු අවයවක සංයෝග ලෙස සකස් කළ හැක. සන්නායක බහුඅවයවික සංයෝග ප්‍රති-ස්ථිතික ප්ලාස්ටික්, විද්‍යුත් චුම්භක ආවරණ ද්‍රව්‍ය, ස්වයං පාලන උෂ්ණත්ව තාපන ද්‍රව්‍ය, ධනාත්මක උෂ්ණත්ව සංගුණක ද්‍රව්‍ය සහ පාරිසරික සංවේදී උපාංගවල බහුලව භාවිතා වේ.

Pla-පාදක සන්නායක බහුඅවයවික සංයෝගවල දිරාපත්වීමේ හැකියාව සහ ජෛව අනුකූලතාවද ඇත, ඒවා විශේෂ ප්‍රති-ස්ථිතික ඇසුරුම්, විද්‍යුත් චුම්භක ආවරණ ඇසුරුම් සහ බුද්ධිමත් ඇසුරුම්වල භාවිතා කළ හැකිය. ආහාරවල ගුණාත්මක තොරතුරු හඳුනා ගැනීම සඳහා වායු හෝ දියර සංවේදක සඳහා Pla-පාදක සන්නායක බහු අවයවකය භාවිතා කළ හැක.