Vật liệu PLA là gì

Vật liệu PLA là gì?

Axit polylactic, còn được gọi là PLA, là một monome nhiệt dẻo có nguồn gốc từ các nguồn hữu cơ, tái tạo như tinh bột ngô hoặc đường mía.Sử dụng tài nguyên sinh khối làm cho việc sản xuất PLA khác với hầu hết các loại nhựa, được sản xuất bằng nhiên liệu hóa thạch thông qua quá trình chưng cất và trùng hợp dầu mỏ.

Mặc dù có sự khác biệt về nguyên liệu, PLA có thể được sản xuất bằng cách sử dụng thiết bị tương tự như nhựa hóa dầu, làm cho quy trình sản xuất PLA tương đối hiệu quả về chi phí.PLA là loại nhựa sinh học được sản xuất nhiều thứ hai (sau tinh bột nhựa nhiệt dẻo) và có các đặc điểm tương tự như polypropylene (PP), polyethylene (PE) hoặc polystyrene (PS), cũng như có thể phân hủy sinh học.

Viện vật liệu phân hủy sinh học báo cáo rằng vật liệu PLA có triển vọng ứng dụng tốt trong lĩnh vực đóng gói, nhưng nó không hoàn hảo về độ dẻo dai, chịu nhiệt, kháng khuẩn và các đặc tính ngăn cách.Khi áp dụng cho bao bì vận chuyển, bao bì kháng khuẩn và bao bì thông minh với yêu cầu cao về các đặc tính này, nó cần được cải thiện hơn nữa.Làm thế nào về việc áp dụng PLA trong lĩnh vực đóng gói?Ưu điểm và hạn chế là gì?

Những thiếu sót này của PLA có thể được sửa chữa thông qua quá trình đồng trùng hợp, pha trộn, hóa dẻo và các sửa đổi khác.Trên cơ sở giữ lại các ưu điểm trong suốt và dễ phân hủy của PLA, nó có thể cải thiện hơn nữa khả năng phân hủy, độ dẻo dai, khả năng chịu nhiệt, rào cản, độ dẫn điện và các đặc tính khác của PLA, giảm chi phí sản xuất và làm cho nó được sử dụng rộng rãi hơn trong bao bì.
Tin tức này giới thiệu tiến trình nghiên cứu về sửa đổi PLA được áp dụng trong lĩnh vực đóng gói
1. Phân hủy

Bản thân PLA tương đối ổn định ở nhiệt độ phòng, nhưng nó dễ bị phân huỷ nhanh chóng trong môi trường nhiệt độ hơi cao, môi trường axit-bazơ hoặc môi trường vi sinh vật.Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân huỷ PLA bao gồm trọng lượng phân tử, trạng thái tinh thể, cấu trúc vi mô, nhiệt độ và độ ẩm môi trường, giá trị pH, thời gian chiếu sáng và vi sinh vật môi trường.

Khi áp dụng cho bao bì, chu kỳ phân hủy của PLA không dễ kiểm soát.Ví dụ, do khả năng phân hủy của nó, hộp chứa PLA chủ yếu được sử dụng trong bao bì thực phẩm trên các kệ ngắn hạn.Do đó, cần phải kiểm soát tốc độ phân hủy bằng cách pha tạp hoặc pha trộn các vật liệu khác trong PLA theo các yếu tố như môi trường lưu thông sản phẩm và thời hạn sử dụng, để đảm bảo rằng các sản phẩm đóng gói có thể được bảo vệ an toàn trong thời hạn hiệu lực và không bị giảm chất lượng trong thời gian sau khi bị bỏ rơi.

2. Hiệu suất rào cản

Barrier là khả năng ngăn chặn sự truyền tải của khí và hơi nước, còn được gọi là khả năng chống ẩm và khí.Rào chắn đặc biệt quan trọng đối với bao bì thực phẩm.Ví dụ, bao bì chân không, bao bì bơm hơi và bao bì khí quyển biến đổi đều yêu cầu rào cản của vật liệu càng tốt càng tốt;Việc bảo quản trái cây và rau quả tươi trong bầu không khí được kiểm soát tự phát đòi hỏi sự thẩm thấu khác nhau của vật liệu đối với các loại khí như oxy và carbon dioxide;Bao bì chống ẩm yêu cầu vật liệu có khả năng chống ẩm tốt;Bao bì chống gỉ đòi hỏi vật liệu có thể chặn khí và hơi ẩm.

So với nylon và polyvinylidene clorua có rào cản cao, PLA có khả năng chống oxy và hơi nước kém.Khi dán vào bao bì, nó không đủ bảo vệ đối với thực phẩm nhiều dầu.

3. kháng nhiệt
Khả năng chịu nhiệt kém của vật liệu PLA là do tốc độ kết tinh chậm và độ kết tinh thấp.Nhiệt độ biến dạng nhiệt của PLA vô định hình chỉ khoảng 55 ℃.Ống hút axit polylactic chưa biến tính có khả năng chịu nhiệt kém.Do đó, ống hút PLA thích hợp hơn cho đồ uống ấm và lạnh, và nhiệt độ chịu đựng là - 10 ℃ đến 50 ℃.

Tuy nhiên, trong thực tế sử dụng, ống hút thức uống trà sữa và que khuấy cà phê cần đáp ứng khả năng chịu nhiệt trên 80 ℃.Điều này đòi hỏi phải sửa đổi trên cơ sở ban đầu, có thể thay đổi các đặc tính của PLA từ hai khía cạnh: sửa đổi vật lý và hóa học.Có thể áp dụng nhiều công nghệ kết hợp, mở rộng chuỗi và tương thích, làm đầy vô cơ và các công nghệ khác để thay đổi khả năng chịu nhiệt kém của chính PLA và phá vỡ rào cản kỹ thuật của vật liệu rơm PLA.

Hiệu suất cụ thể là chiều dài chuỗi nhánh của PLA có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi tỷ lệ thức ăn của PLA và chất tạo mầm.Chuỗi nhánh càng dài, trọng lượng phân tử càng lớn, TG càng lớn, độ cứng của vật liệu được nâng cao và cải thiện độ bền nhiệt, do đó cải thiện khả năng chịu nhiệt của PLA và ức chế hành vi phân hủy nhiệt của PLA.