Hoe kan een duurzame industriële ontwikkeling worden bereikt en de vervuiling van verpakkingen voor het milieu worden verminderd? De oprichting van een recyclingsysteem voor plastic lunchboxen staat voor een enorme uitdaging, en biologisch afbreekbare biomaterialen zijn een hotspot van zorg op de markt geworden.
PLA (polymelkzuur) is een volledig biologisch afbreekbaar milieubeschermingsmateriaal, dat is gemaakt van hernieuwbare plantaardige hulpbronnen, geëxtraheerd zetmeel, gefermenteerd door micro-organismen om melkzuur te produceren, en vervolgens gesynthetiseerd tot propyleenglycol en uiteindelijk gepolymeriseerd om PLA-hars te verkrijgen, die groen is, volledig afbreekbaar en hoge veiligheidskenmerken heeft die in contact komen met voedsel. Het breidt zich momenteel uit op het gebied van voedselverpakkingen, textiel en kleding, hygiëneproducten, milieubescherming in de land- en bosbouw, 3D-printen, medische behandelingen en autoproductie.
Vergeleken met andere veel voorkomende afbreekbare bioplastics zoals PBAT, PHA, PCL en PBS, is PLA de eerste die het veld voor voedselverpakkingen betreedt (wegwerpservies en voedselverpakkingen met een korte houdbaarheid) en de basisindustrieketen vormt, die ook in de komende lange tijd het meest gebruikte veld voor PLA zal zijn. PLA heeft voordelen op het gebied van de onderzoeksbasis, de capaciteit van de industriële keten, de markttoepassing, de belangrijkste prestaties, de productiekosten en het verwerkingsproces. Na het spuitgieten en thermovormen kan het worden verwerkt tot serviesgoed, tandbekers, soeplepels, eetstokjes, borden, wegwerplunchdozen, voedselverpakkingen, geëxtrudeerde rietjes, enz.
Gemodificeerd PLA-schuim
PLA-schuim is een belangrijk vormmateriaal voor PLA. Hoewel beide biologisch afbreekbaar zijn, is PLA, vergeleken met op aardolie gebaseerde polymeren, minder thermisch stabiel en brosser. Om PLA-schuim te maken, is de beste manier om bij de productie van PLA andere monomeren te gebruiken voor copolymerisatie en schuimvorming, waardoor de eigen eigenschappen van PLA maximaal behouden blijven en ook de slagvastheid en taaiheid van PLA-schuim worden verbeterd.
Bij het extrusieschuimproces hebben PLA-schuimen een lage kristalliniteit en een slechte hittebestendigheid. Het is noodzakelijk om de smeltsterkte te vergroten, en ketenexpansie, vertakking en verknoping kunnen worden gebruikt. Autoclaafschuimen vergemakkelijkt de kristallisatie van PLA. Tijdens het schuimproces heeft CO2 onder hoge druk een sterk weekmakend effect, wat de kristallisatiesnelheid van PLA aanzienlijk kan verhogen en vervolgens de kristalliniteit ervan kan verhogen.
De schuimsnelheid van gemodificeerd PLA kan oplopen tot 25-30 keer, en het gewicht van PLA kan met 20-60% worden verminderd in vergelijking met gewone PLA-blisterproducten van dezelfde grootte. De temperatuurbestendigheid kan oplopen tot 130℃. -20℃ gekoeld met uitstekende weerstand tegen compressie. Er kan worden gezegd dat verwarming in de magnetron of verse koeling gemakkelijk kan worden beheerd. En vergeleken met papierpulpproducten is gemodificeerd PLA-schuimmateriaal waterdicht, oliebestendig, beter warmte-isolerend en bevat het geen resten van zware metalen.
Serviesproducten van gemodificeerd PLA-schuim zijn aanvankelijk gebruikt in voedselverpakkingen, zoals fruitverpakkingsdozen, saladeborden, fruitborden, eiertrays, bekerdeksels, lunchdozen en kussenverpakkingsvoeringen.
In dit stadium zijn PLA en de schuimmaterialen ervan, vanwege de kosten en enkele prestatiebeperkingen, nog niet volledig op grote schaal gebruikt in de verpakkingsindustrie, voornamelijk op het gebied van plastic wegwerpzakken, serviesgoed, opvulmateriaal en ander kortetermijngebruik, en er is in de toekomst nog steeds enorme onderzoeksruimte over de taaiheid, hittebestendigheid, transparantie, barrière-eigenschappen en zelfs elektrische geleidbaarheid van PLA.
Het optimaliseren van het productieproces van PLA-schuim, het verlagen van de materiaalkosten en het geleidelijk promoten ervan in de hele samenleving is belangrijk werk voor PLA-bedrijven.
