מאז האיסור על פלסטיק, חומרים מתכלים הפכו לנקודה חמה חדשה, מפעלים גדולים הרחיבו את הייצור, ההזמנות זינקו במקביל גם גרמו לאספקת חומרי גלם, במיוחד PBAT, PBS וחומרי שקיות ממברנות מתכלות אחרות תוך 4 חודשים בלבד, המחיר זינק. לכן, חומר PLA עם מחיר יציב יחסית משך תשומת לב.
פולי (חומצה לקטית) (PLA), הידוע גם בשם פולי (לקטיד), הוא חומר פולימרי חדש ידידותי לסביבה המתקבל על ידי פילמור פתיחת טבעת של חומצה לקטית שהוכנה מעמילן תירס על בסיס ביולוגי, וניתן לפרק לחלוטין לידידותי לסביבה מוצרים סופיים, כגון CO2 ו-H2O.
בשל יתרונותיו של חוזק מכני גבוה, עיבוד קל, נקודת התכה גבוהה, התכלות ביולוגית ותאימות ביולוגית טובה, הוא נמצא בשימוש נרחב בחקלאות, אריזות מזון, טיפול רפואי ותחומים אחרים. הקש המתכלה PLA קיבל את מירב תשומת הלב בשנים האחרונות.
בתגובה לצו איסור הפלסטיק, נעשה שימוש נרחב בקשיות נייר בסין. עם זאת, קשיות נייר זוכות לביקורת רבה על תחושת השימוש הגרועה שלהן. יותר ויותר יצרנים מתחילים לבחור בחומרים שעברו שינוי PLA לייצור קשיות.
עם זאת, למרות שלחומצה פולילקטית יש תכונות מכניות טובות, ההתארכות הנמוכה שלה בשבירה (בדרך כלל פחות מ-10%) והקשיחות הירודה מגבילות את היישום שלה בקשתות.
לכן, הקשחת PLA הפכה לנושא מחקר חם כיום. להלן ההתקדמות הנוכחית של מחקר הקשחת PLA.
חומצה פולי-לקטית (PLA) היא אחד הפלסטיקים המתכלים הבוגרים יותר. חומרי הגלם שלו הם מסיבים צמחיים מתחדשים, תירס, תוצרי לוואי חקלאיים וכו', ויש לו מתכלות ביולוגית טובה. ל-PLA תכונות מכניות מצוינות, בדומה לפלסטיק פוליפרופילן, והוא יכול להחליף פלסטיק PP ו-PET בתחומים מסוימים. בינתיים, ל-PLA יש ברק טוב, שקיפות, תחושת ידיים ותכונות אנטיבקטריאליות מסוימות
מצב ייצור PLA
נכון לעכשיו, ל-PLA יש שני מסלולים סינתטיים. האחד הוא פילמור עיבוי ישיר, כלומר חומצת חלב מיובשת ישירות ומתעבה בטמפרטורה גבוהה ובלחץ נמוך. תהליך הייצור פשוט והעלות נמוכה, אך המשקל המולקולרי של המוצר אינו אחיד, והשפעת היישום המעשית גרועה.
השני הוא טבעת לקטיד - פילמור פתיחה, שהוא מצב הייצור המרכזי.
התכלות של PLA
PLA יציב יחסית בטמפרטורת החדר, אך מתפרק בקלות ל-CO2 ומים בסביבת טמפרטורה מעט גבוהה יותר, בסביבת חומצה-בסיס ובסביבה מיקרוביאלית. לכן, ניתן להשתמש במוצרי PLA בבטחה בתוך תקופת התוקף ולפגוע בזמן לאחר השלכתם על ידי שליטה בסביבה ואריזה.
הגורמים המשפיעים על פירוק PLA כוללים בעיקר משקל מולקולרי, מצב גבישי, מיקרו-מבנה, טמפרטורת סביבה ולחות, ערך pH, זמן הארה ומיקרואורגניזמים סביבתיים.
PLA וחומרים אחרים יכולים להשפיע על קצב הפירוק.
לדוגמה, PLA הוספת כמות מסוימת של קמח עץ או סיבי גבעול תירס יכולה להאיץ מאוד את קצב הפירוק.
ביצועי מחסום PLA
בידוד מתייחס ליכולת של חומר למנוע מעבר של גז או אדי מים.
תכונת המחסום חשובה מאוד עבור חומרי אריזה. נכון להיום, שקית הפלסטיק המתכלה הנפוצה ביותר בשוק היא חומר מרוכב PLA/PBAT.
תכונות המחסום של סרט PLA המשופר יכולות להרחיב את שדה היישום.
הגורמים המשפיעים על תכונת מחסום PLA כוללים בעיקר גורמים פנימיים (מבנה מולקולרי ומצב התגבשות) וגורמים חיצוניים (טמפרטורה, לחות, כוח חיצוני).
1. חימום סרט PLA יפחית את תכונת המחסום שלו, ולכן PLA אינו מתאים לאריזות מזון הזקוקות לחימום.
2. מתיחת PLA בטווח מסוים יכולה להגדיל את תכונת המחסום.
כאשר יחס המתיחה גדל מ-1 ל-6.5, הגבישיות של PLA גדלה מאוד, כך שתכונת המחסום משתפרת.
3. הוספת כמה מחסומים (כגון חימר וסיבים) למטריצת PLA יכולה לשפר את תכונת מחסום ה-PLA.
הסיבה לכך היא שהמחסום מאריך את הנתיב המעוקל של תהליך חדירת המים או הגז עבור מולקולות קטנות.
4. טיפול ציפוי על פני השטח של סרט PLA יכול לשפר את תכונת המחסום.
זמן פרסום: 29-10-21