Polilaktik kislota (PLA) etuk tadqiqot va qo'llanilishi bilan biologik parchalanadigan plastmassalardan biridir. Uning xom ashyosi qayta tiklanadigan o'simlik tolalari, makkajo'xori, qishloq xo'jaligining qo'shimcha mahsulotlari va boshqalardan olinadi, ular yaxshi biologik parchalanish qobiliyatiga ega. PLA polipropilen plastmassalarga o'xshash mukammal mexanik xususiyatlarga ega va ba'zi sohalarda PP va PET plastmassalarini almashtirishi mumkin. Shu bilan birga, u yaxshi porlash, shaffoflik, his qilish va ma'lum antibakterial xususiyatga ega.
1. PLA ishlab chiqarishning hozirgi holati
Hozirgi vaqtda PLA ning ikkita sintez yo'li mavjud, biri to'g'ridan-to'g'ri kondensatsiya, ya'ni sut kislotasi to'g'ridan-to'g'ri suvsizlanadi va yuqori harorat va past bosim ostida kondensatsiyalanadi. Ishlab chiqarish jarayoni oddiy va arzon, ammo mahsulotning molekulyar massasi notekis va amaliy qo'llash samarasi yomon. Ikkinchisi, hozirgi vaqtda asosiy ishlab chiqarish usuli bo'lgan laktidning halqa ochish polimerizatsiyasi.
2. PLA ning parchalanishi
PLA xona haroratida barqaror, lekin u bir oz yuqori haroratli muhitda, kislota-asos muhitida va mikrobial muhitda CO2 va suvga oson va tez parchalanadi. Shuning uchun, atrof-muhitni va plomba moddalarini nazorat qilish orqali PLA mahsulotlari amal qilish muddati ichida xavfsiz ishlatilishi va utilizatsiya qilinganidan keyin vaqtida yomonlashishi mumkin.
PLA degradatsiyasiga ta'sir qiluvchi omillar asosan molekulyar massa, kristall holat, mikro tuzilma, atrof-muhit harorati va namligi, pH qiymati, yorug'lik vaqti va atrof-muhit mikroorganizmlarini o'z ichiga oladi. PLA ning boshqa materiallar bilan aralashishi buzilish tezligiga ta'sir qilishi mumkin. Masalan, PLAga ma'lum miqdorda yog'och uni yoki makkajo'xori somoni tolasini qo'shish buzilish tezligini sezilarli darajada tezlashtirishi mumkin.
3. PLA ning to'siqlik xususiyati
To'siq materialning gaz va suv bug'ining o'tishiga yo'l qo'ymaslik qobiliyatini anglatadi. To'siq qadoqlash materiallari uchun juda muhimdir. Hozirgi vaqtda bozorda eng keng tarqalgan biologik parchalanadigan plastik to'rva PLA / PBAT kompozitsiyasidir. PLA plyonkalarining yaxshilangan to'siq xususiyatlari dastur maydonini kengaytirishi mumkin. PLA ning to'siq xususiyatlariga ta'sir qiluvchi omillar asosan ichki omillarni (molekulyar tuzilish va kristall holat) va tashqi omillarni (harorat, namlik va tashqi kuch) o'z ichiga oladi.
1) PLA plyonkasini isitish uning to'siq xususiyatini kamaytiradi, shuning uchun PLA isitishni talab qiladigan oziq-ovqat mahsulotlarini qadoqlash uchun mos emas.
2) PLA to'siq xususiyatini oshirish uchun ma'lum bir oraliqda cho'zilishi mumkin. Stretch nisbati 1 dan 6,5 gacha oshirilganda, PLA kristalligi sezilarli darajada oshadi va shuning uchun to'siq xususiyati yaxshilanadi.
3) PLA matritsasiga ba'zi to'siqlarni (loy va tolalar kabi) qo'shish PLA ning to'siq xususiyatini yaxshilashi mumkin. Buning sababi shundaki, to'siq kichik molekulalarning suv yoki gaz o'tish jarayonining egri yo'lini uzaytiradi.
4) PLA plyonkasi yuzasida qoplama to'siq xususiyatini yaxshilashi mumkin.
4. PLA ning mexanik xossalari
PLA yaxshi quvvatga ega, ammo u qattiqlikka ega emas va egilish va deformatsiyaga juda moyil, bu odatda qattiqlashtiruvchi modifikatsiyani talab qiladi. PLA ning biologik parchalanishini ta'minlash uchun u odatda biologik parchalanadigan qatron bilan aralashtirish orqali qattiqlashadi. PBAT, PBS, PCL, tabiiy kauchuk va boshqa moddalar PLA ning mustahkamligini oshirishi mumkin.
5. PLA ning optik xossalari
PLA tsellofen va PET bilan solishtirish mumkin bo'lgan boshqa parchalanadigan plastmassalarda kam uchraydigan shaffoflik va yorqinlikka ega. Vizual qadoqlash uchun ayniqsa mos keladi va bezatish effekti yaxshiroqdir. Umuman olganda, PLA shaffofligi va porloqligini yaxshilash kerak emas va uning qadoqlash ko'rinishi va bezak ta'sirini ta'minlash uchun boshqa jihatlarni o'zgartirganda, uning yaxshi shaffofligini iloji boricha kamaytirmaslikka e'tibor qaratish lozim.
6. PLA ning issiqlik xossalari
PLA materialining termal barqarorligi PVX ga teng, lekin PP, pe va PS dan past. Qayta ishlash harorati odatda 170 ℃ va 230 ℃ oralig'ida nazorat qilinadi, bu in'ektsiya, cho'zish, ekstruziya, puflash, 3D bosib chiqarish va boshqa ishlov berish jarayonlari uchun javob beradi.
Haqiqiy ishlov berish jarayonida PLA kristallanish tezligi sekin va odatda o'zgartirishni talab qiladi. Sekin kristallanish tezligi va past kristallanish tufayli PLA ning termal deformatsiya harorati past bo'lib, uni issiq to'ldirish yoki issiqlik sterilizatsiyasi mahsuloti qadoqlashda qo'llashni cheklaydi.
PLA kristallanish tezligini va kristallanish darajasini oshirish uchun PLA ning optik tozaligini ishlab chiqarish vaqtida iloji boricha oshirish mumkin. Yuvish bilan ishlov berish ham PLA kristalligini yaxshilash usuli hisoblanadi. Bundan tashqari, kristallanish harakati va kristallanishni yaxshilash uchun yadroviy moddalar qo'shilishi mumkin, shu bilan termal deformatsiya haroratini oshiradi va uning issiqlikka chidamliligini oshiradi.
7. PLA ning antibakterial xossalari
PLA mahsulot yuzasini zaif kislotali muhitga aylantirishi mumkin va antibakterial va yumshoq ta'sirga ega. Agar boshqa antibakterial vositalardan yordamchi foydalanish 90% dan ortiq antibakterial darajaga erishish mumkin bo'lsa, u mahsulotlarni antibakterial qadoqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Ko'p ishlatiladigan noorganik antibakterial vositalar asosan metall ionlari yoki kumush, mis va sink kabi oksidlarni o'z ichiga oladi. Qadoqlash uchun keng tarqalgan ishlatiladigan organik antibakterial vositalar vanillin yoki etil vanillin birikmalarini o'z ichiga oladi. Boshqa antibakterial vositalarning oziq-ovqat xavfsizligini o'rganish kerak.
8. PLA ning elektr xossalari
PLA uglerod qora (CB), uglerod nanotubalari (CNTs), uglerod tolalari (CF) yoki grafen kabi Supero'tkazuvchilar zarrachalarni to'ldirish orqali Supero'tkazuvchilar polimer kompozitlari sifatida tayyorlanishi mumkin. Supero'tkazuvchilar polimer kompozitlari antistatik plastmassalarda, elektromagnit ekranlash materiallarida, o'z-o'zidan boshqariladigan haroratli isitish materiallarida, ijobiy harorat koeffitsienti materiallarida va atrof-muhitga sezgir qurilmalarda keng qo'llaniladi.
Pla-asosli Supero'tkazuvchilar polimer kompozitlari, shuningdek, maxsus antistatik qadoqlash, elektromagnit ekranli qadoqlash va aqlli qadoqlashda qo'llanilishi mumkin bo'lgan parchalanish va biologik muvofiqlikka ega. Pla-asosli Supero'tkazuvchilar polimer oziq-ovqat sifati ma'lumotlarini aniqlash uchun gaz yoki suyuqlik sensorlari uchun ishlatilishi mumkin.
