Come raggiungere uno sviluppo industriale sostenibile e ridurre l'inquinamento degli imballaggi nell'ambiente? L’istituzione di un sistema di riciclaggio dei contenitori per il pranzo in plastica deve affrontare una sfida enorme e i biomateriali biodegradabili sono diventati un punto caldo di preoccupazione del mercato.
Il PLA (acido polilattico) è un materiale di protezione ambientale completamente biodegradabile, costituito da risorse vegetali rinnovabili, amido estratto, fermentato da microrganismi per produrre acido lattico, quindi sintetizzato in glicole propilenico e infine polimerizzato per ottenere la resina PLA, che è verde, completamente degradabile e presenta elevate caratteristiche di sicurezza a contatto con gli alimenti. Attualmente si sta espandendo nei settori dell’imballaggio alimentare, del tessile e dell’abbigliamento, dei prodotti per l’igiene, della protezione ambientale dell’agricoltura e della silvicoltura, della stampa 3D, delle cure mediche e della produzione automobilistica.
Rispetto ad altre comuni bioplastiche degradabili come PBAT, PHA, PCL e PBS, il PLA è il primo a entrare nel campo dell’imballaggio alimentare (stoviglie monouso e imballaggi alimentari con breve durata di conservazione) e a formare la catena industriale di base, che sarà anche il campo più utilizzato per il PLA nei prossimi anni. Il PLA presenta vantaggi in termini di base di ricerca, capacità della catena industriale, applicazione di mercato, prestazioni principali, costi di produzione e processo di lavorazione. Dopo lo stampaggio a iniezione e la termoformatura, può essere trasformato in stoviglie, bicchierini, cucchiai da zuppa, bacchette, piatti, contenitori per il pranzo usa e getta, imballaggi per alimenti, cannucce estruse, ecc.
Schiuma PLA modificata
La schiuma PLA è un materiale importante per lo stampaggio del PLA. Sebbene entrambi siano biodegradabili, rispetto ai polimeri a base di petrolio, il PLA è meno stabile termicamente e più fragile. Per produrre la schiuma PLA, il modo migliore è utilizzare altri monomeri per la copolimerizzazione e la schiumatura durante la produzione del PLA, che possono mantenere al massimo le caratteristiche proprie del PLA e anche migliorare la resistenza agli urti e la tenacità della schiuma PLA.
Nel processo di schiumatura per estrusione, le schiume PLA hanno una bassa cristallinità e una scarsa resistenza al calore. È necessario aumentare la resistenza del fuso e è possibile utilizzare l'espansione della catena, la ramificazione e la reticolazione. La schiumatura in autoclave facilita la cristallizzazione del PLA. Durante il processo di schiumatura, la CO2 ad alta pressione ha un forte effetto plastificante, che può aumentare significativamente la velocità di cristallizzazione del PLA e quindi aumentarne la cristallinità.
La velocità di formazione della schiuma del PLA modificato può arrivare fino a 25-30 volte e il peso del PLA può essere ridotto del 20-60% rispetto ai normali blister in PLA della stessa dimensione. La resistenza alla temperatura può raggiungere fino a 130 ℃. -20℃ refrigerato con ottima resistenza alla compressione. Si può dire che il riscaldamento a microonde o la refrigerazione fresca possono essere gestiti facilmente. E rispetto ai prodotti in pasta di carta, il materiale in schiuma PLA modificata è impermeabile, resistente all'olio, ha un migliore isolamento termico e non presenta residui di metalli pesanti.
I prodotti per la tavola in schiuma PLA modificata sono stati inizialmente utilizzati negli imballaggi per alimenti, come scatole per frutta, piatti per insalata, piatti per frutta, vassoi per uova, coperchi per tazze, contenitori per il pranzo e rivestimenti per imballaggi di cuscini.
In questa fase, a causa dei costi e di alcune limitazioni prestazionali, il PLA e i suoi materiali schiumogeni non sono stati pienamente utilizzati nel settore dell’imballaggio su larga scala, principalmente nel campo dei sacchetti di plastica usa e getta, stoviglie, materiali di imbottitura e altri usi a breve termine, e in futuro c’è ancora ampio spazio di ricerca sulla tenacità, resistenza al calore, trasparenza, proprietà barriera e persino conduttività elettrica del PLA.
Ottimizzare il processo di produzione della schiuma PLA, ridurre il costo del materiale e promuoverlo gradualmente nell'intera società è un lavoro importante per le imprese PLA.
