Понимание структурных свойств обработки PLA
PLA — ведущий в мире полностью биоразлагаемый полимер, полностью биоразлагаемый. Но он имеет низкую ударную вязкость и низкую температуру теплового отклонения. Он размягчается и структурно разрушается при температуре около 140 градусов по Фаренгейту, что делает его непригодным для использования во многих упаковках для горячих пищевых продуктов и одноразовых контейнерах. Это исследование может стать прорывной технологией, поскольку прототипы чашек из PLA прочны и прозрачны, но тверды и не могут удерживать кипящую воду.
Профессор UA Шицин Ван работал над созданием базы знаний, чтобы понять взаимосвязь обработки, структуры и свойств различных пластмасс и применить новейшие знания для решения проблемы хрупкости PLA.
Наука, лежащая в основе прочных чашек из PLA
Чтобы объяснить с научной точки зрения, 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 ниточка спагетти длиной в несколько метров. Для термопластов, включая PLA, важно быть прочными, т. е. процесс кристаллизации не может удалить или разорвать «спагетти-нити» клубков.
Эта переплетенная структура, называемая «цепной сетью», позволяет любому вынуть почти все спагетти из миски с помощью палочек для еды, а 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, если в них налить кипяток». Чашки, изготовленные из обычно кристаллического PLA, могут удерживать кипящую воду, но они очень хрупкие и непрозрачные». г-н Ван
исследовал причину пластичности полукристаллических полимеров, что привело к открытию способа удержания кристаллов на наноуровне, сохраняя при этом сетку PLA, образуя прозрачную, прочную и термостойкую чашку. Эти прозрачные чашки вмещают горячий чай и кофе и могут заменить большинство пластиковых чашек для напитков, представленных на рынке.
«Влияние нашего нового понимания в конечном итоге будет стимулировать экспоненциальный рост рынка PLA», — сказал Ван.
