Compreendendo as propriedades estruturais do processamento de PLA

O PLA é o principal polímero 100% de base biológica e totalmente compostável do mundo. Mas tem baixa tenacidade e baixa temperatura de deflexão de calor. Ele amolece e colapsa estruturalmente a cerca de 140 graus Fahrenheit, tornando-o inutilizável em muitas aplicações de embalagens de alimentos quentes e recipientes descartáveis. Esta pesquisa pode ser uma tecnologia disruptiva porque os protótipos de copos de PLA são fortes e transparentes, mas duros e não podem conter água fervente.

O professor da UA, Shiqing Wang, tem trabalhado para construir uma base de conhecimento para entender as relações de processamento-estrutura-propriedade de vários plásticos e para aplicar o conhecimento mais recente para lidar com a fragilidade do PLA.

A ciência por trás das difíceis Copas PLA

Para explicar a ciência por trás de como um protótipo de copo de PLA ganha ductilidade e resistência ao calor, Wang usa a analogia do macarrão cozido. Se o PLA fundido for ampliado um milhão de vezes, cada molécula em forma de cadeia parecerá um fio de espaguete com alguns metros de comprimento. É importante que os termoplásticos, inclusive o PLA, sejam duros, ou seja, o processo de cristalização não consegue remover ou quebrar os “fios de espaguete” dos emaranhados.

Essa estrutura entrelaçada, chamada de “rede de corrente”, permite que qualquer pessoa remova quase todo o espaguete da tigela com um par de pauzinhos, e essa rede de corrente, quando feita corretamente, garante que os copos de bebida PLA sejam mecanicamente fortes e livres de cristalização . No entanto, esses copos comerciais podem entrar em colapso quando a água fervente é despejada neles.” Copos feitos de PLA normalmente cristalino podem conter água fervente, mas são muito quebradiços e opacos.” senhor Wang

investigou a origem da ductilidade de polímeros semicristalinos, o que levou à descoberta de uma maneira de confinar cristais em nanoescala, preservando a rede PLA, formando um copo transparente, resistente e resistente ao calor. Estes copos transparentes podem conter chá e café quentes e podem substituir a maioria dos copos plásticos para bebidas no mercado.

“O impacto de nosso novo entendimento acabará estimulando o crescimento exponencial no mercado de PLA”, disse Wang.