Was ist PLA-Material

Was ist PLA-Material?

Polymilchsäure, auch bekannt als PLA, ist ein thermoplastisches Monomer, das aus erneuerbaren, organischen Quellen wie Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen wird.Die Verwendung von Biomasse-Ressourcen unterscheidet die PLA-Produktion von den meisten Kunststoffen, die unter Verwendung fossiler Brennstoffe durch Destillation und Polymerisation von Erdöl hergestellt werden.

Trotz der unterschiedlichen Rohstoffe kann PLA mit den gleichen Anlagen wie petrochemische Kunststoffe hergestellt werden, was die PLA-Herstellungsprozesse relativ kostengünstig macht.PLA ist der am zweithäufigsten produzierte Biokunststoff (nach thermoplastischer Stärke) und hat ähnliche Eigenschaften wie Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) oder Polystyrol (PS) und ist biologisch abbaubar.

Das Institut für biologisch abbaubare Materialien berichtete, dass PLA-Materialien gute Anwendungsaussichten im Verpackungsbereich haben, aber nicht perfekt in Zähigkeit, Hitzebeständigkeit, antibakteriellen und Barriereeigenschaften sind.Bei Transportverpackungen, antibakteriellen Verpackungen und intelligenten Verpackungen mit hohen Anforderungen an diese Eigenschaften muss es weiter verbessert werden.Wie sieht es mit der Anwendung von PLA im Verpackungsbereich aus?Was sind die Vorteile und Einschränkungen?

Diese Mängel von PLA können durch Copolymerisation, Mischung, Plastifizierung und andere Modifikationen korrigiert werden.Unter der Prämisse, die transparenten und abbaubaren Vorteile von PLA beizubehalten, kann es die Abbaubarkeit, Zähigkeit, Hitzebeständigkeit, Barriere, Leitfähigkeit und andere Eigenschaften von PLA weiter verbessern, die Produktionskosten senken und es in Verpackungen häufiger einsetzen.
Diese Nachricht stellt den Forschungsfortschritt der PLA-Modifikation vor, die im Verpackungsbereich angewendet wird
1. Abbaubarkeit

PLA selbst ist bei Raumtemperatur relativ stabil, lässt sich jedoch in Umgebungen mit leicht hohen Temperaturen, Säure-Basen-Umgebungen oder mikrobiellen Umgebungen leicht schnell abbauen.Zu den Faktoren, die den Abbau von PLA beeinflussen, gehören Molekulargewicht, kristalliner Zustand, Mikrostruktur, Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit, pH-Wert, Belichtungszeit und Mikroorganismen in der Umgebung.

Bei der Anwendung auf Verpackungen ist der Abbauzyklus von PLA nicht einfach zu kontrollieren.Beispielsweise werden PLA-Behälter aufgrund ihrer Abbaubarkeit hauptsächlich in Lebensmittelverpackungen in kurzfristigen Regalen verwendet.Daher ist es notwendig, die Abbaurate durch Dotieren oder Mischen anderer Materialien in PLA gemäß Faktoren wie Produktzirkulationsumgebung und Haltbarkeit zu kontrollieren, um sicherzustellen, dass die verpackten Produkte innerhalb der Gültigkeitsdauer sicher geschützt und abgebaut werden können Zeit nach dem Verlassen.

2. Barriereleistung

Barriere ist die Fähigkeit, die Übertragung von Gas und Wasserdampf zu blockieren, wird auch als Feuchtigkeits- und Gasbeständigkeit bezeichnet.Barriere ist besonders wichtig für Lebensmittelverpackungen.Beispielsweise erfordern Vakuumverpackungen, aufblasbare Verpackungen und Verpackungen mit modifizierter Atmosphäre alle eine möglichst gute Materialbarriere;Die spontane Konservierung von frischem Obst und Gemüse in kontrollierter Atmosphäre erfordert eine unterschiedliche Durchlässigkeit von Materialien für Gase wie Sauerstoff und Kohlendioxid;Feuchtigkeitsbeständige Verpackungen erfordern eine gute Feuchtigkeitsbeständigkeit der Materialien;Rostschutzverpackungen erfordern, dass das Material Gas und Feuchtigkeit blockieren kann.

Im Vergleich zu Nylon mit hoher Barriere und Polyvinylidenchlorid hat PLA eine schlechte Sauerstoff- und Wasserdampfbarriere.Beim Auftragen auf Verpackungen bietet es keinen ausreichenden Schutz für ölige Lebensmittel.

3. Hitzebeständigkeit
Die schlechte Wärmebeständigkeit von PLA-Material ist auf seine langsame Kristallisationsgeschwindigkeit und geringe Kristallinität zurückzuführen.Die thermische Verformungstemperatur von amorphem PLA beträgt nur etwa 55 ℃.Das unmodifizierte Polymilchsäurestroh hat eine schlechte Hitzebeständigkeit.Daher ist PLA-Strohhalm besser für warme und kalte Getränke geeignet und die Toleranztemperatur beträgt - 10 ℃ bis 50 ℃.

In der Praxis müssen der Strohhalm von Milchteegetränken und Kaffeerührstäbchen jedoch die Hitzebeständigkeit über 80 ℃ erfüllen.Dies erfordert eine Modifikation auf der ursprünglichen Basis, die die Eigenschaften von PLA in zweierlei Hinsicht verändern kann: physikalische und chemische Modifikation.Mehrfachkompoundierung, Kettenerweiterung und Kompatibilisierung, anorganische Füllung und andere Technologien können eingesetzt werden, um die schlechte Hitzebeständigkeit von PLA selbst zu ändern und die technische Barriere des PLA-Strohmaterials zu durchbrechen.

Die spezifische Leistung besteht darin, dass die Länge der Verzweigungskette von PLA gesteuert werden kann, indem das Zufuhrverhältnis von PLA und Nukleierungsmittel geändert wird.Je länger die Verzweigungskette, desto größer das Molekulargewicht, desto größer die TG, die Steifigkeit des Materials wird erhöht und die thermische Stabilität wird verbessert, um die Hitzebeständigkeit von PLA zu verbessern und das thermische Abbauverhalten von PLA zu hemmen.