Sürdürülebilir endüstriyel kalkınma nasıl sağlanır ve ambalajın çevreye verdiği kirlilik nasıl azaltılır? Plastik öğle yemeği kutusu geri dönüşüm sisteminin kurulması büyük bir zorlukla karşı karşıyadır ve biyolojik olarak parçalanabilen biyomateryaller pazarın sıcak bir endişe noktası haline gelmiştir.
PLA (polilaktik asit), yenilenebilir bitki kaynaklarından, ekstrakte edilmiş nişastadan yapılan, laktik asit üretmek için mikroorganizmalar tarafından fermente edilen ve daha sonra propilen glikol halinde sentezlenen ve son olarak yeşil, tamamen parçalanabilir ve gıdayla temas güvenliği özellikleri yüksek olan PLA reçinesi elde etmek için polimerize edilen, tamamen biyolojik olarak parçalanabilen bir çevre koruma malzemesidir. Şu anda gıda ambalajı, tekstil ve hazır giyim, hijyen ürünleri, tarım ve ormancılıkta çevre koruma, 3D baskı, tıbbi tedavi ve otomobil imalatı alanlarında genişlemektedir.
PBAT, PHA, PCL ve PBS gibi diğer yaygın bozunabilir biyoplastiklerle karşılaştırıldığında PLA, gıda ambalajı alanına (tek kullanımlık sofra takımı ve kısa raf ömrüne sahip gıda ambalajı) giren ilk ürün olup, uzun bir süre içinde PLA'nın en yaygın olarak kullanıldığı alan olan temel endüstri zincirini oluşturmaktadır. PLA'nın araştırma tabanı, endüstri zinciri kapasitesi, pazar uygulaması, ana performans, üretim maliyeti ve işleme sürecinde avantajları vardır. Enjeksiyon kalıplama ve ısıl şekillendirmeden sonra sofra takımları, diş bardakları, çorba kaşıkları, yemek çubukları, tabaklar, tek kullanımlık öğle yemeği kutuları, gıda ambalajları, ekstrüde pipetler vb. haline getirilebilir.
Modifiye PLA köpük
PLA köpüğü PLA için önemli bir kalıplama malzemesidir. Her ikisi de biyolojik olarak parçalanabilir olmasına rağmen petrol bazlı polimerlerle karşılaştırıldığında PLA termal olarak daha az kararlı ve daha kırılgandır. PLA köpüğü yapmanın en iyi yolu, PLA üretirken kopolimerizasyon ve köpüklendirme için diğer monomerleri kullanmaktır; bu, PLA'nın kendi özelliklerini maksimumda tutabilir ve aynı zamanda PLA köpüğünün darbe direncini ve sağlamlığını geliştirebilir.
Ekstrüzyon köpürtme işleminde PLA köpükleri düşük kristalliğe ve zayıf ısı direncine sahiptir. Eriyik mukavemetinin arttırılması gereklidir ve zincir genişletme, dallanma ve çapraz bağlama kullanılabilir. Otoklav köpürtme PLA'nın kristalleşmesini kolaylaştırır. Köpürme işlemi sırasında, yüksek basınçlı CO2, PLA'nın kristalleşme oranını önemli ölçüde artırabilen ve ardından kristalliğini artırabilen güçlü bir plastikleştirme etkisine sahiptir.
Modifiye PLA'nın köpüklenme oranı 25-30 katına kadar ulaşabilir ve PLA'nın ağırlığı, aynı boyuttaki sıradan PLA kabarcıklı ürünlerle karşılaştırıldığında %20-60 oranında azaltılabilir. Sıcaklık direnci 130 ° C'ye kadar ulaşabilir. -20°C buzdolabında mükemmel sıkıştırma direncine sahiptir. Mikrodalga ısıtmanın veya taze soğutmanın kolaylıkla yönetilebileceği söylenebilir. Kağıt hamuru ürünleriyle karşılaştırıldığında, değiştirilmiş PLA köpük malzemesi su geçirmezdir, yağa dayanıklıdır, daha iyi ısı yalıtımına sahiptir ve ağır metal kalıntısı yoktur.
Modifiye PLA köpük sofra ürünleri ilk olarak meyve paketleme kutuları, salata tabakları, meyve tabakları, yumurta tepsileri, fincan kapakları, öğle yemeği kutuları ve yastık ambalaj astarları gibi gıda ambalajlarında kullanıldı.
Bu aşamada, maliyet ve bazı performans sınırlamaları nedeniyle PLA ve köpük malzemeleri, ambalaj endüstrisinde, özellikle tek kullanımlık plastik torbalar, sofra takımları, yastıklama malzemeleri ve diğer kısa süreli kullanım alanında büyük ölçekte tam olarak kullanılmamaktadır ve gelecekte PLA'nın tokluğu, ısı direnci, şeffaflığı, bariyer özellikleri ve hatta elektriksel iletkenliği konusunda büyük araştırma alanı bulunmaktadır.
PLA köpüğün üretim sürecinin optimize edilmesi, malzeme maliyetinin düşürülmesi ve kademeli olarak tüm topluma tanıtılması PLA işletmeleri için önemli bir iştir.
