מהו חומר PLA

מהו חומר PLA?

חומצה פולילקטית, הידועה גם בשם PLA, היא מונומר תרמופלסטי המופק ממקורות מתחדשים, אורגניים כגון עמילן תירס או קני סוכר.שימוש במשאבי ביומסה הופך את ייצור PLA לשונה מרוב הפלסטיק, המיוצר באמצעות דלקים מאובנים באמצעות זיקוק ופילמור של נפט.

למרות הבדלי חומרי הגלם, ניתן לייצר PLA באמצעות אותו ציוד כמו פלסטיק פטרוכימי, מה שהופך את תהליכי ייצור PLA לחסכוניים יחסית.PLA הוא הביופלסטיק השני הכי מיוצר (אחרי עמילן תרמופלסטי) ויש לו מאפיינים דומים לפוליפרופילן (PP), פוליאתילן (PE) או פוליסטירן (PS), כמו גם להיות מתכלה.

המכון לחומרים מתכלים דיווח כי לחומרי PLA סיכויי יישום טובים בתחום האריזה, אך הם אינם מושלמים בקשיחות, עמידות בחום, תכונות אנטיבקטריאליות ומחסימות.כאשר מיושמים על אריזות הובלה, אריזות אנטיבקטריאליות ואריזות אינטליגנטיות עם דרישות גבוהות לתכונות אלו, יש לשפר אותה עוד יותר.מה דעתך על היישום של PLA בתחום האריזה?מהם היתרונות והמגבלות?

ניתן לתקן את החסרונות הללו של PLA באמצעות קופולימריזציה, מיזוג, פלסטיזציה ושינויים אחרים.בהנחה של שמירה על היתרונות השקופים והמתכלים של PLA, זה יכול לשפר עוד יותר את הפירוק, הקשיחות, עמידות החום, המחסום, המוליכות ותכונות אחרות של PLA, להפחית את עלות הייצור ולהפוך אותו לשימוש נרחב יותר באריזה.
חדשות אלה מציגות את התקדמות המחקר של שינוי PLA המיושם בתחום האריזה
1. התכלות

PLA עצמו יציב יחסית בטמפרטורת החדר, אך קל להתפרק במהירות בסביבת טמפרטורה מעט גבוהה, בסביבה על בסיס חומצה או בסביבה מיקרוביאלית.הגורמים המשפיעים על הפירוק של PLA כוללים משקל מולקולרי, מצב גבישי, מיקרו-מבנה, טמפרטורה ולחות סביבתית, ערך pH, זמן הארה ומיקרואורגניזמים סביבתיים.

כאשר מיושמים על אריזות, מחזור הפירוק של PLA אינו קל לשליטה.לדוגמה, בשל יכולת הפירוק שלו, מיכלי PLA משמשים בעיקר באריזות מזון על מדפים לטווח קצר.לכן, יש צורך לשלוט בקצב הפירוק על ידי סימום או מיזוג חומרים אחרים ב-PLA בהתאם לגורמים כגון סביבת מחזור המוצר וחיי מדף, על מנת להבטיח שניתן להגן בבטחה על המוצרים הארוזים בתוך תקופת התוקף ולפגוע ב זמן לאחר הנטישה.

2. ביצועי מחסום

מחסום הוא היכולת לחסום העברת גז ואדי מים, נקרא גם עמידות לחות וגזים.מחסום חשוב במיוחד עבור אריזות מזון.לדוגמה, אריזות ואקום, אריזות מתנפחות ואריזות באווירה שונה, כולם מחייבים את מחסום החומרים כדי להיות טוב ככל האפשר;שימור האווירה הספונטנית המבוקרת של פירות וירקות טריים דורש חדירות שונה של חומרים לגזים כמו חמצן ופחמן דו חמצני;אריזה חסינת לחות דורשת עמידות רטיבות טובה של חומרים;אריזה נגד חלודה דורשת שהחומר יכול לחסום גזים ולחות.

בהשוואה לניילון עם מחסום גבוה ופוליווינילידן כלוריד, ל-PLA יש מחסום חמצן ואדי מים גרועים.כשהוא מוחל על אריזות, אין לו הגנה מספקת למזון שמן.

3. עמידות בחום
עמידות החום הירודה של חומר PLA נובעת מקצב ההתגבשות האיטי והגבישיות הנמוכה שלו.טמפרטורת העיוות התרמי של PLA אמורפי היא רק כ-55 ℃.לקש החומצה הפולילקטית ללא שינוי יש עמידות בחום ירודה.לכן, קש PLA מתאים יותר למשקאות חמים וקרים, וטמפרטורת הסבילות היא - 10 ℃ עד 50 ℃.

עם זאת, בשימוש מעשי, הקש של משקאות תה חלב ומוט ערבוב קפה צריך לעמוד בעמידות החום מעל 80 ℃.זה דורש שינוי על הבסיס המקורי, שיכול לשנות את המאפיינים של PLA משני היבטים: שינוי פיזי וכימי.ניתן לאמץ ריבוי תרכובות, הרחבת שרשרת ותאימות, מילוי אנאורגני וטכנולוגיות אחרות כדי לשנות את עמידות החום הירודה של PLA עצמה ולשבור את המחסום הטכני של חומר קש PLA.

הביצועים הספציפיים הם שניתן לשלוט באורך שרשרת הסניף של PLA על ידי שינוי יחס ההזנה של PLA וחומר גרעין.ככל ששרשרת הסניף ארוכה יותר, המשקל המולקולרי גדול יותר, ה-TG גדול יותר, קשיחות החומר מוגברת והיציבות התרמית משתפרת, על מנת לשפר את עמידות החום של PLA ולבלום את התנהגות הפירוק התרמי של PLA.