¿Cómo lograr un desarrollo industrial sostenible y reducir la contaminación de los envases al medio ambiente? El establecimiento de un sistema de reciclaje de loncheras de plástico enfrenta un enorme desafío, y los biomateriales biodegradables se han convertido en un punto candente de preocupación en el mercado.
El PLA (ácido poliláctico) es un material de protección ambiental completamente biodegradable, que se fabrica a partir de recursos vegetales renovables, se extrae almidón, se fermenta por microorganismos para producir ácido láctico y luego se sintetiza en propilenglicol y finalmente se polimeriza para obtener resina PLA, que es verde, completamente degradable y tiene altas características de seguridad en contacto con alimentos. Actualmente se está expandiendo en los campos del envasado de alimentos, textiles y prendas de vestir, productos de higiene, protección ambiental agrícola y forestal, impresión 3D, tratamientos médicos y fabricación de automóviles.
En comparación con otros bioplásticos degradables comunes como PBAT, PHA, PCL y PBS, el PLA es el primero en ingresar al campo del envasado de alimentos (vajillas desechables y envases de alimentos con vida útil corta) y formar la cadena industrial básica, que también es el campo más utilizado para el PLA en un largo tiempo. El PLA tiene ventajas en la base de investigación, la capacidad de la cadena industrial, la aplicación de mercado, el rendimiento principal, el costo de producción y el proceso de procesamiento. Después del moldeo por inyección y el termoformado, se puede convertir en vajillas, vasos para dientes, cucharas soperas, palillos, platos, loncheras desechables, envases de alimentos, pajitas extruidas, etc.
Espuma PLA modificada
La espuma PLA es un material de moldeo importante para el PLA. Aunque ambos son biodegradables, en comparación con los polímeros a base de petróleo, el PLA es menos estable térmicamente y más quebradizo. Para fabricar espuma de PLA, la mejor manera es utilizar otros monómeros para la copolimerización y la formación de espuma al producir PLA, que pueden mantener las características propias del PLA al máximo y también mejorar la resistencia al impacto y la dureza de la espuma de PLA.
En el proceso de formación de espuma por extrusión, las espumas de PLA tienen baja cristalinidad y poca resistencia al calor. Es necesario aumentar la resistencia de la masa fundida y se puede utilizar la expansión, ramificación y reticulación de la cadena. La espuma en autoclave facilita la cristalización del PLA. Durante el proceso de formación de espuma, el CO2 a alta presión tiene un fuerte efecto plastificante, que puede aumentar significativamente la tasa de cristalización del PLA y luego aumentar su cristalinidad.
La tasa de formación de espuma del PLA modificado puede alcanzar hasta 25-30 veces, y el peso del PLA se puede reducir entre un 20-60% en comparación con el mismo tamaño de los productos en blister ordinarios de PLA. La resistencia a la temperatura puede alcanzar hasta 130 ℃. -20℃ refrigerado con excelente resistencia a la compresión. Se puede decir que el calentamiento por microondas o la refrigeración fresca se pueden gestionar fácilmente. Y en comparación con los productos de pulpa de papel, el material de espuma PLA modificado es impermeable, resistente al aceite, tiene un mejor aislamiento térmico y no tiene residuos de metales pesados.
Los productos de vajilla de espuma de PLA modificado se han utilizado inicialmente en envases de alimentos, como cajas de fruta, platos de ensalada, platos de fruta, bandejas para huevos, tapas de tazas, loncheras y revestimientos de envases tipo cojín.
En esta etapa, debido al costo y algunas limitaciones de rendimiento, el PLA y sus materiales espumantes no se han utilizado completamente en la industria del embalaje a gran escala, principalmente en el campo de bolsas de plástico desechables, vajillas, materiales de acolchado y otros usos a corto plazo, y todavía hay un enorme espacio de investigación en el futuro sobre la dureza, resistencia al calor, transparencia, propiedades de barrera e incluso conductividad eléctrica del PLA.
Optimizar el proceso de producción de espuma PLA, reducir el costo del material y promoverlo gradualmente en toda la sociedad es un trabajo importante para las empresas de PLA.
