Seit dem Verbot von Kunststoffen sind biologisch abbaubare Materialien zu einem neuen Brennpunkt geworden, große Unternehmen haben ihre Produktion ausgeweitet, die Bestellungen stiegen sprunghaft an, gleichzeitig führte auch die Versorgung mit Rohstoffen, insbesondere PBAT, PBS und anderen abbaubaren Membranbeutelmaterialien, in nur 4 Monaten. der Preis schnellte in die Höhe. Daher hat das PLA-Material mit relativ stabilem Preis Aufmerksamkeit erregt.
Poly(milchsäure) (PLA), auch bekannt als Poly(lactid), ist ein neues umweltfreundliches Polymermaterial, das durch Ringöffnungspolymerisation von Milchsäure aus biologischer Maisstärke gewonnen wird und vollständig zu umweltfreundlichem Material abgebaut werden kann Endprodukte wie CO2 und H2O.
Aufgrund seiner Vorteile wie hoher mechanischer Festigkeit, einfacher Verarbeitung, hohem Schmelzpunkt, biologischer Abbaubarkeit und guter Biokompatibilität wird es häufig in der Landwirtschaft, Lebensmittelverpackung, medizinischen Versorgung und anderen Bereichen eingesetzt. Der abbaubare PLA-Strohhalm hat in den letzten Jahren die meiste Aufmerksamkeit erhalten.
Als Reaktion auf das Plastikverbot werden in China häufig Papierstrohhalme verwendet. Allerdings werden Papierstrohhalme häufig wegen ihres schlechten Gebrauchsgefühls kritisiert. Immer mehr Hersteller entscheiden sich für PLA-modifizierte Materialien zur Herstellung von Trinkhalmen.
Obwohl Polymilchsäure über gute mechanische Eigenschaften verfügt, schränken ihre geringe Bruchdehnung (normalerweise weniger als 10 %) und ihre geringe Zähigkeit ihre Verwendung in Strohhalmen ein.
Daher ist die PLA-Härtung derzeit zu einem heißen Forschungsthema geworden. Das Folgende ist der aktuelle Fortschritt der PLA-Verstärkungsforschung.
Polymilchsäure (PLA) ist einer der ausgereifteren biologisch abbaubaren Kunststoffe. Seine Rohstoffe stammen aus nachwachsenden Pflanzenfasern, Mais, landwirtschaftlichen Nebenprodukten usw. und sind biologisch gut abbaubar. PLA verfügt über hervorragende mechanische Eigenschaften, ähnlich wie Polypropylen-Kunststoffe, und kann in einigen Bereichen PP- und PET-Kunststoffe ersetzen. Mittlerweile hat PLA einen guten Glanz, eine gute Transparenz, ein gutes Handgefühl und bestimmte antibakterielle Eigenschaften
PLA-Produktionsstatus
Derzeit verfügt PLA über zwei Synthesewege. Eine davon ist die direkte Kondensationspolymerisation, das heißt, Milchsäure wird bei hoher Temperatur und niedrigem Druck direkt entwässert und kondensiert. Der Produktionsprozess ist einfach und die Kosten niedrig, aber das Molekulargewicht des Produkts ist ungleichmäßig und der praktische Anwendungseffekt ist schlecht.
Die andere ist die Lactidring-Öffnungspolymerisation, die gängige Produktionsmethode.
Abbaubarkeit von PLA
PLA ist bei Raumtemperatur relativ stabil, zerfällt jedoch in Umgebungen mit etwas höheren Temperaturen, Säure-Base-Umgebungen und mikrobiellen Umgebungen leicht zu CO2 und Wasser. Daher können die PLA-Produkte innerhalb der Gültigkeitsdauer sicher verwendet werden und nach der Entsorgung durch Kontrolle der Umgebung und Verpackung rechtzeitig abgebaut werden.
Zu den Faktoren, die den PLA-Abbau beeinflussen, gehören hauptsächlich Molekulargewicht, Kristallzustand, Mikrostruktur, Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit, pH-Wert, Beleuchtungszeit und Umweltmikroorganismen.
PLA und andere Materialien können die Abbaurate beeinflussen.
Beispielsweise kann die Zugabe einer bestimmten Menge Holzmehl oder Maisstängelfasern zu PLA die Abbaurate erheblich beschleunigen.
PLA-Barriereleistung
Unter Isolierung versteht man die Fähigkeit eines Materials, den Durchtritt von Gas oder Wasserdampf zu verhindern.
Bei Verpackungsmaterialien ist die Barriereeigenschaft sehr wichtig. Derzeit ist PLA/PBAT-Verbundmaterial die am häufigsten auf dem Markt erhältliche abbaubare Plastiktüte.
Die Barriereeigenschaften der verbesserten PLA-Folie können das Anwendungsgebiet erweitern.
Zu den Faktoren, die die PLA-Barriereeigenschaften beeinflussen, gehören hauptsächlich interne Faktoren (Molekülstruktur und Kristallisationszustand) und externe Faktoren (Temperatur, Feuchtigkeit, äußere Kraft).
1. Das Erhitzen von PLA-Folie verringert ihre Barriereeigenschaften, daher ist PLA nicht für Lebensmittelverpackungen geeignet, die erhitzt werden müssen.
2. Durch Dehnen von PLA in einem bestimmten Bereich kann die Barriereeigenschaft erhöht werden.
Wenn das Zugverhältnis von 1 auf 6,5 erhöht wird, wird die Kristallinität von PLA stark erhöht, sodass die Barriereeigenschaft verbessert wird.
3. Das Hinzufügen einiger Barrieren (z. B. Ton und Fasern) zur PLA-Matrix kann die PLA-Barriereeigenschaft verbessern.
Dies liegt daran, dass die Barriere den gekrümmten Weg des Wasser- oder Gaspermeationsprozesses für kleine Moleküle verlängert.
4. Eine Beschichtungsbehandlung auf der Oberfläche der PLA-Folie kann die Barriereeigenschaft verbessern.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29.10.21