Wat is PLA-materiaal?

Wat is PLA-materiaal?

Polymelkzuur, ook bekend als PLA, is een thermoplastisch monomeer afgeleid van hernieuwbare, organische bronnen zoals maïszetmeel of suikerriet.Het gebruik van biomassabronnen maakt PLA-productie anders dan de meeste kunststoffen, die worden geproduceerd met fossiele brandstoffen door de distillatie en polymerisatie van aardolie.

Ondanks de verschillen in grondstof kan PLA worden geproduceerd met dezelfde apparatuur als petrochemische kunststoffen, waardoor PLA-productieprocessen relatief kostenefficiënt zijn.PLA is het op één na meest geproduceerde bioplastic (na thermoplastisch zetmeel) en heeft vergelijkbare eigenschappen als polypropyleen (PP), polyethyleen (PE) of polystyreen (PS), en is ook biologisch afbreekbaar.

Het Instituut voor biologisch afbreekbare materialen meldde dat PLA-materialen goede toepassingsmogelijkheden hebben op het gebied van verpakkingen, maar dat het niet perfect is wat betreft taaiheid, hittebestendigheid, antibacteriële en barrière-eigenschappen.Bij toepassing op transportverpakkingen, antibacteriële verpakkingen en intelligente verpakkingen met hoge eisen aan deze eigenschappen, moet het verder worden verbeterd.Hoe zit het met de toepassing van PLA op het gebied van verpakkingen?Wat zijn de voordelen en beperkingen?

Deze tekortkomingen van PLA kunnen worden gecorrigeerd door middel van copolymerisatie, vermenging, plastificering en andere modificaties.Uitgaande van het behoud van de transparante en afbreekbare voordelen van PLA, kan het de afbreekbaarheid, taaiheid, hittebestendigheid, barrière, geleidbaarheid en andere eigenschappen van PLA verder verbeteren, de productiekosten verlagen en het op grotere schaal gebruiken in verpakkingen.
Dit nieuws introduceert de onderzoeksvoortgang van PLA-modificatie toegepast op het gebied van verpakkingen
1. Afbreekbaarheid

PLA zelf is relatief stabiel bij kamertemperatuur, maar het is gemakkelijk snel af te breken in een omgeving met een enigszins hoge temperatuur, een zuur-base-omgeving of een microbiële omgeving.De factoren die de afbraak van PLA beïnvloeden, zijn onder meer molecuulgewicht, kristallijne toestand, microstructuur, omgevingstemperatuur en vochtigheid, pH-waarde, verlichtingstijd en micro-organismen in de omgeving.

Bij toepassing op verpakkingen is de afbraakcyclus van PLA niet eenvoudig te controleren.Vanwege de afbreekbaarheid worden PLA-containers bijvoorbeeld meestal gebruikt in voedselverpakkingen op korte termijn schappen.Daarom is het noodzakelijk om de afbraaksnelheid te beheersen door andere materialen in PLA te doteren of te mengen op basis van factoren zoals productcirculatieomgeving en houdbaarheid, om ervoor te zorgen dat de verpakte producten veilig kunnen worden beschermd binnen de geldigheidsperiode en afgebroken in tijd na het verlaten.

2. Barrièreprestaties

Barrière is het vermogen om de transmissie van gas en waterdamp te blokkeren, wordt ook wel vocht- en gasweerstand genoemd.Barrière is vooral belangrijk voor voedselverpakkingen.Zo vereisen vacuümverpakkingen, opblaasbare verpakkingen en verpakkingen onder gemodificeerde atmosfeer allemaal een zo goed mogelijke barrière van materialen;De spontane bewaring van vers fruit en groenten onder gecontroleerde atmosfeer vereist een verschillende permeabiliteit van materialen voor gassen zoals zuurstof en koolstofdioxide;Vochtbestendige verpakkingen vereisen een goede vochtbestendigheid van materialen;Antiroestverpakkingen vereisen dat het materiaal gas en vocht kan blokkeren.

In vergelijking met nylon met hoge barrière en polyvinylideenchloride heeft PLA een slechte zuurstof- en waterdampbarrière.Bij toepassing op verpakkingen biedt het onvoldoende bescherming voor vettig voedsel.

3. Hittebestendigheid:
De slechte hittebestendigheid van PLA-materiaal is te wijten aan de lage kristallisatiesnelheid en lage kristalliniteit.De thermische vervormingstemperatuur van amorf PLA is slechts ongeveer 55 ℃.Het ongemodificeerde polymelkzuurstro heeft een slechte hittebestendigheid.Daarom is PLA-stro meer geschikt voor warme en koude dranken en is de tolerantietemperatuur - 10 tot 50 ℃.

In praktisch gebruik moet het rietje van melktheedranken en koffieroerstaaf echter voldoen aan de hittebestendigheid boven 80 ℃.Dit vereist aanpassing op de oorspronkelijke basis, die de eigenschappen van PLA kan veranderen vanuit twee aspecten: fysieke en chemische modificatie.Meerdere compounding, ketenuitbreiding en compatibiliteit, anorganische vulling en andere technologieën kunnen worden toegepast om de slechte hittebestendigheid van PLA zelf te veranderen en de technische barrière van PLA-stromateriaal te doorbreken.

De specifieke prestatie is dat de lengte van de vertakkingsketen van PLA kan worden gecontroleerd door de toevoerverhouding van PLA en kiemvormend middel te veranderen.Hoe langer de vertakkingsketen, hoe groter het molecuulgewicht, hoe groter de TG, de stijfheid van het materiaal wordt verbeterd en de thermische stabiliteit wordt verbeterd, om de hittebestendigheid van PLA te verbeteren en het thermische degradatiegedrag van PLA te remmen.