پولی لیکٹک ایسڈ کی کارکردگی کا مکمل تجزیہ

پولی لیکٹک ایسڈ (PLA) بالغ تحقیق اور استعمال کے ساتھ بائیو ڈیگریڈیبل پلاسٹک میں سے ایک ہے۔ اس کا خام مال قابل تجدید پودوں کے ریشوں، مکئی، زرعی ضمنی مصنوعات وغیرہ سے آتا ہے، جن میں بایوڈیگریڈیبلٹی اچھی ہوتی ہے۔ PLA میں بہترین مکینیکل خصوصیات ہیں، جیسے پولی پروپیلین پلاسٹک، اور کچھ شعبوں میں PP اور PET پلاسٹک کی جگہ لے سکتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، اس میں اچھی چمک، شفافیت، احساس اور مخصوص اینٹی بیکٹیریل خاصیت ہے۔

1. PLA پیداوار کی موجودہ حیثیت

اس وقت پی ایل اے کے دو ترکیبی راستے ہیں، ایک براہ راست گاڑھا ہونا، یعنی لییکٹک ایسڈ براہ راست پانی کی کمی اور اعلی درجہ حرارت اور کم دباؤ میں گاڑھا ہوتا ہے۔ پیداواری عمل سادہ اور کم لاگت کا ہے، لیکن پروڈکٹ کا مالیکیولر ماس ناہموار ہے، اور عملی اطلاق کا اثر ناقص ہے۔ دوسرا لییکٹائڈ کی انگوٹھی کھولنے والی پولیمرائزیشن ہے، جو اس وقت مین اسٹریم پروڈکشن کا طریقہ ہے۔

2. PLA کی تنزلی

PLA کمرے کے درجہ حرارت پر مستحکم ہے، لیکن یہ آسانی سے اور تیزی سے CO2 اور پانی میں قدرے زیادہ درجہ حرارت والے ماحول، ایسڈ بیس ماحول، اور مائکروبیل ماحول میں کم ہو جاتا ہے۔ لہٰذا، ماحولیات اور فلرز کو کنٹرول کرتے ہوئے، PLA پروڈکٹس کو درستگی کی مدت کے اندر محفوظ طریقے سے استعمال کیا جا سکتا ہے اور اسے ضائع کرنے کے بعد وقت پر انحطاط کیا جا سکتا ہے۔

پی ایل اے کے انحطاط کو متاثر کرنے والے عوامل میں بنیادی طور پر مالیکیولر ماس، کرسٹل سٹیٹ، مائیکرو اسٹرکچر، ماحولیاتی درجہ حرارت اور نمی، پی ایچ ویلیو، روشنی کا وقت اور ماحولیاتی مائکروجنزم شامل ہیں۔ دیگر مواد کے ساتھ پی ایل اے کی ملاوٹ انحطاط کی شرح کو متاثر کر سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، پی ایل اے میں لکڑی کے آٹے یا مکئی کے بھوسے کے ریشے کی ایک خاص مقدار کو شامل کرنا انحطاط کی شرح کو بہت تیز کر سکتا ہے۔

3. PLA کی بیریئر پراپرٹی

رکاوٹ سے مراد کسی مادے کی گیس اور پانی کے بخارات کو گزرنے سے روکنے کی صلاحیت ہے۔ پیکیجنگ مواد کے لیے رکاوٹ بہت اہم ہے۔ اس وقت مارکیٹ میں سب سے عام بایوڈیگریڈیبل پلاسٹک بیگ PLA/PBAT کمپوزٹ ہے۔ PLA فلموں کی بہتر رکاوٹ خصوصیات درخواست کے میدان کو وسیع کر سکتی ہیں۔ PLA کی رکاوٹ کی خصوصیات کو متاثر کرنے والے عوامل میں بنیادی طور پر اندرونی عوامل (سالماتی ساخت اور کرسٹل کی حالت) اور بیرونی عوامل (درجہ حرارت، نمی اور بیرونی قوت) شامل ہیں۔

1) PLA فلم کو گرم کرنے سے اس کی رکاوٹ کی خاصیت کم ہو جائے گی، لہذا PLA کھانے کی پیکنگ کے لیے موزوں نہیں ہے جس کو حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔

2) رکاوٹ کی جائیداد کو بڑھانے کے لئے PLA کو ایک خاص حد میں بڑھایا جا سکتا ہے۔ جب اسٹریچ ریشو کو 1 سے بڑھا کر 6.5 کیا جاتا ہے، تو PLA کی کرسٹلنیٹی بہت زیادہ بڑھ جاتی ہے اور اس وجہ سے رکاوٹ کی خاصیت بہتر ہوتی ہے۔

3) PLA میٹرکس میں کچھ رکاوٹیں (جیسے مٹی اور ریشے) شامل کرنے سے PLA کی رکاوٹ کی خاصیت بہتر ہو سکتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ رکاوٹ پانی یا گیس کے چھوٹے مالیکیولوں کے داخل ہونے کے عمل کے مڑے ہوئے راستے کو طول دیتی ہے۔

4) PLA فلم کی سطح پر کوٹنگ رکاوٹ کی جائیداد کو بہتر بنا سکتی ہے۔

4. PLA کی مکینیکل خصوصیات

PLA میں اچھی طاقت ہے، لیکن اس میں سختی کی کمی ہے اور یہ موڑنے اور خرابی کے لیے انتہائی حساس ہے، جس میں عام طور پر سخت ترمیم کی ضرورت ہوتی ہے۔ PLA کی بایوڈیگریڈیبلٹی کو یقینی بنانے کے لیے، اسے عام طور پر بائیوڈیگریڈیبل رال کے ساتھ ملا کر سخت کیا جاتا ہے۔ پی بی اے ٹی، پی بی ایس، پی سی ایل، قدرتی ربڑ اور دیگر مادے پی ایل اے کی سختی کو بہتر بنا سکتے ہیں۔

5. PLA کی نظری خصوصیات

پی ایل اے میں ایک شفافیت اور چمک ہے جو دیگر انحطاط پذیر پلاسٹک میں نایاب ہے، جو کہ سیلوفین اور پی ای ٹی سے موازنہ ہے۔ یہ خاص طور پر بصری پیکیجنگ کے لیے موزوں ہے، اور سجاوٹ کا اثر بہتر ہے۔ عام طور پر، پی ایل اے کی شفافیت اور چمک کو بہتر کرنے کی ضرورت نہیں ہے، اور اس بات پر توجہ دی جانی چاہیے کہ اس کی اچھی شفافیت کو جتنا ممکن ہو کم نہ کیا جائے جب کہ دوسرے پہلوؤں میں ترمیم کرتے وقت اس کی پیکیجنگ کی نمائش اور سجاوٹ کے اثر کو یقینی بنایا جائے۔

6. پی ایل اے کی تھرمل خصوصیات

پی ایل اے مواد کا تھرمل استحکام پیویسی کے مساوی ہے، لیکن پی پی، پیئ اور پی ایس سے کم ہے۔ پروسیسنگ کا درجہ حرارت عام طور پر 170 ℃ اور 230 ℃ کے درمیان کنٹرول کیا جاتا ہے، جو انجکشن، کھینچنے، اخراج، بلو مولڈنگ، 3D پرنٹنگ اور دیگر پروسیسنگ کے عمل کے لیے موزوں ہے۔

اصل پروسیسنگ کے عمل میں، PLA کرسٹلائزیشن کی شرح سست ہے اور عام طور پر ترمیم کی ضرورت ہوتی ہے. کرسٹلائزیشن کی سست رفتار اور کم کرسٹلائیٹی کی وجہ سے، PLA کا تھرمل ڈیفارمیشن درجہ حرارت کم ہے، جو گرم بھرنے یا ہیٹ سٹرلائزیشن پروڈکٹ کی پیکیجنگ میں اس کے استعمال کو محدود کرتا ہے۔

پی ایل اے کرسٹاللائزیشن کی شرح اور کرسٹل پن کو بڑھانے کے لیے، پی ایل اے کی آپٹیکل طہارت کو پیداوار کے وقت زیادہ سے زیادہ بڑھایا جا سکتا ہے۔ اینیلنگ ٹریٹمنٹ بھی PLA کی کرسٹلنیٹی کو بہتر بنانے کا ایک طریقہ ہے۔ اس کے علاوہ، نیوکلیٹنگ ایجنٹوں کو کرسٹلائزیشن کے رویے اور کرسٹالنیٹی کو بہتر بنانے کے لیے شامل کیا جا سکتا ہے، اس طرح تھرمل ڈیفارمیشن درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے اور اس کی گرمی کی مزاحمت کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

7. PLA کی اینٹی بیکٹیریل خصوصیات

PLA مصنوعات کی سطح کو کمزور تیزابیت والا ماحول بنا سکتا ہے، اور اس کے اینٹی بیکٹیریل اور ہلکے پروف اثرات ہیں۔ اگر دوسرے اینٹی بیکٹیریل ایجنٹوں کا معاون استعمال 90٪ سے زیادہ اینٹی بیکٹیریل ریٹ حاصل کرسکتا ہے تو ، اسے مصنوعات کی اینٹی بیکٹیریل پیکیجنگ کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

عام طور پر استعمال ہونے والے غیر نامیاتی اینٹی بیکٹیریل ایجنٹوں میں بنیادی طور پر دھاتی آئن یا آکسائیڈ جیسے چاندی، تانبا اور زنک شامل ہوتے ہیں۔ پیکیجنگ کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والے نامیاتی اینٹی بیکٹیریل ایجنٹوں میں وینلن یا ایتھائل وینلن مرکبات شامل ہیں۔ دوسرے اینٹی بیکٹیریل ایجنٹوں کی خوراک کی حفاظت کا مطالعہ کرنے کی ضرورت ہے۔

8. PLA کی برقی خصوصیات

کاربن بلیک (CB)، کاربن نانوٹوبس (CNTs)، کاربن فائبر (CF)، یا گرافین جیسے conductive ذرات کو بھر کر PLA کو کنڈکٹیو پولیمر کمپوزٹ کے طور پر تیار کیا جا سکتا ہے۔ کنڈکٹیو پولیمر کمپوزٹ اینٹی سٹیٹک پلاسٹک، برقی مقناطیسی شیلڈنگ مواد، خود پر قابو پانے والے درجہ حرارت کو گرم کرنے والے مواد، مثبت درجہ حرارت کے گتانک مواد اور ماحولیاتی طور پر حساس آلات میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔

Pla-based conductive polymer composites میں degradability اور biocompatibility بھی ہوتی ہے، جسے خصوصی antistatic پیکیجنگ، برقی مقناطیسی شیلڈنگ پیکیجنگ اور ذہین پیکیجنگ میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کھانے کے معیار کی معلومات کا پتہ لگانے کے لیے پلا پر مبنی کوندکٹو پولیمر گیس یا مائع سینسر کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔