Понимание структурных свойств обработки PLA

PLA — это лучший в мире полимер 100% на биологической основе и полностью компостируемый. Но он имеет низкую ударную вязкость и низкую температуру теплового прогиба. Он размягчается и структурно разрушается при температуре около 140 градусов по Фаренгейту, что делает его непригодным для многих видов упаковки горячих пищевых продуктов и одноразовых контейнеров. Это исследование может стать прорывной технологией, потому что прототипы чашек из PLA прочны и прозрачны, но тверды и не могут удерживать кипящую воду.

UA Профессор Шицинг Ван работал над созданием базы знаний, чтобы понять взаимосвязь между обработкой, структурой и свойствами различных пластиков и применить новейшие знания для борьбы с хрупкостью PLA.

Наука о прочных чашках из PLA

Чтобы объяснить науку, лежащую в основе того, как прототип чашки из PLA приобретает пластичность и термостойкость, Ван использует аналогию с приготовленными макаронами. Если расплавленный PLA увеличить в миллион раз, каждая цепочечная молекула будет выглядеть как спагетти длиной в несколько метров. Важно, чтобы термопласты, в том числе PLA, были прочными, т. е. процесс кристаллизации не мог удалить или разорвать «спагетти-нити» клубков.

Эта переплетенная структура, называемая «цепной сетью», позволяет любому человеку вынуть почти все спагетти из миски с помощью пары палочек для еды, и эта цепная сеть, если все сделано правильно, гарантирует, что чашки для напитков из PLA будут механически прочными и не будут кристаллизоваться. . Однако такие коммерческие чашки могут разрушиться, когда в них нальют кипяток». Чашки из нормально кристаллического PLA могут выдерживать кипящую воду, но они очень хрупкие и непрозрачные». г-н Ван

исследовал происхождение пластичности полукристаллических полимеров, что привело к открытию способа ограничить кристаллы до наноразмера при сохранении сетки PLA, образуя прозрачную, прочную и термостойкую чашку. Эти прозрачные чашки могут вместить горячий чай и кофе и могут заменить большинство пластиковых стаканчиков для напитков на рынке.

«Влияние нашего нового понимания в конечном итоге будет стимулировать экспоненциальный рост рынка PLA», — сказал Ван.