O que é material PLA

O que é material PLA?

O ácido polilático, também conhecido como PLA, é um monômero termoplástico derivado de fontes orgânicas renováveis, como amido de milho ou cana-de-açúcar.O uso de recursos de biomassa torna a produção de PLA diferente da maioria dos plásticos, que são produzidos usando combustíveis fósseis por meio da destilação e polimerização do petróleo.

Apesar das diferenças de matéria-prima, o PLA pode ser produzido usando o mesmo equipamento que os plásticos petroquímicos, tornando os processos de fabricação do PLA relativamente econômicos.O PLA é o segundo bioplástico mais produzido (depois do amido termoplástico) e possui características semelhantes ao polipropileno (PP), polietileno (PE) ou poliestireno (PS), além de ser biodegradável.

O Instituto de materiais biodegradáveis ​​informou que os materiais PLA têm boas perspectivas de aplicação no campo de embalagens, mas não são perfeitos em termos de dureza, resistência ao calor, propriedades antibacterianas e de barreira.Quando aplicado a embalagens de transporte, embalagens antibacterianas e embalagens inteligentes com altos requisitos para essas propriedades, precisa ser aprimorado ainda mais.Que tal a aplicação do PLA na área de embalagens?Quais são as vantagens e limitações?

Essas deficiências do PLA podem ser corrigidas por meio de copolimerização, mistura, plastificação e outras modificações.Com a premissa de manter as vantagens transparentes e degradáveis ​​do PLA, ele pode melhorar ainda mais a degradabilidade, dureza, resistência ao calor, barreira, condutividade e outras propriedades do PLA, reduzir o custo de produção e torná-lo mais amplamente utilizado em embalagens.
Esta notícia apresenta o progresso da pesquisa da modificação do PLA aplicada no campo de embalagens
1. Degradabilidade

O PLA em si é relativamente estável à temperatura ambiente, mas é fácil de degradar rapidamente em ambientes de temperatura ligeiramente alta, ambiente ácido-base ou ambiente microbiano.Os fatores que afetam a degradação do PLA incluem peso molecular, estado cristalino, microestrutura, temperatura e umidade ambiental, valor de pH, tempo de iluminação e microrganismos ambientais.

Quando aplicado em embalagens, o ciclo de degradação do PLA não é fácil de controlar.Por exemplo, devido à sua degradabilidade, os recipientes de PLA são usados ​​principalmente em embalagens de alimentos em prateleiras de curto prazo.Portanto, é necessário controlar a taxa de degradação por dopagem ou mistura de outros materiais em PLA de acordo com fatores como ambiente de circulação do produto e vida de prateleira, para garantir que os produtos embalados possam ser protegidos com segurança dentro do prazo de validade e degradados em tempo após o abandono.

2. Desempenho da barreira

Barreira é a capacidade de bloquear a transmissão de gás e vapor de água, também é chamada de resistência à umidade e ao gás.A barreira é particularmente importante para embalagens de alimentos.Por exemplo, embalagens a vácuo, embalagens infláveis ​​e embalagens com atmosfera modificada exigem que a barreira de materiais seja a melhor possível;A preservação espontânea em atmosfera controlada de frutas e hortaliças frescas requer diferentes permeabilidades de materiais a gases como oxigênio e dióxido de carbono;A embalagem à prova de umidade requer uma boa resistência à umidade dos materiais;A embalagem antiferrugem exige que o material possa bloquear o gás e a umidade.

Comparado com nylon de alta barreira e cloreto de polivinilideno, o PLA tem baixa barreira ao oxigênio e ao vapor de água.Quando aplicado em embalagens, apresenta proteção insuficiente para alimentos oleosos.

3. Resistência ao calor
A baixa resistência ao calor do material PLA é devido à sua lenta taxa de cristalinidade e baixa cristalinidade.A temperatura de deformação térmica do PLA amorfo é de apenas 55 ℃.O canudo de ácido polilático não modificado tem baixa resistência ao calor.Portanto, o canudo PLA é mais adequado para bebidas quentes e frias, e a temperatura de tolerância é de -10 ℃ a 50 ℃.

No entanto, em uso prático, o canudo de bebidas de chá de leite e a haste de agitação de café precisam atender à resistência ao calor acima de 80 ℃.Isso requer modificação na base original, que pode alterar as propriedades do PLA em dois aspectos: modificação física e química.Composição múltipla, expansão e compatibilização da cadeia, enchimento inorgânico e outras tecnologias podem ser adotadas para alterar a baixa resistência ao calor do próprio PLA e quebrar a barreira técnica do material de palha de PLA.

O desempenho específico é que o comprimento da cadeia ramificada do PLA pode ser controlado alterando a proporção de alimentação do PLA e do agente de nucleação.Quanto maior a cadeia ramificada, maior o peso molecular, maior o TG, a rigidez do material é melhorada e a estabilidade térmica é melhorada, de modo a melhorar a resistência ao calor do PLA e inibir o comportamento de degradação térmica do PLA.