Qu'est-ce que le matériau PLA

Qu'est-ce que le matériau PLA ?

L'acide polylactique, également connu sous le nom de PLA, est un monomère thermoplastique dérivé de sources organiques renouvelables telles que l'amidon de maïs ou la canne à sucre.L'utilisation des ressources de la biomasse rend la production de PLA différente de la plupart des plastiques, qui sont produits à partir de combustibles fossiles par distillation et polymérisation du pétrole.

Malgré les différences de matières premières, le PLA peut être produit en utilisant le même équipement que les plastiques pétrochimiques, ce qui rend les processus de fabrication de PLA relativement rentables.Le PLA est le deuxième bioplastique le plus produit (après l'amidon thermoplastique) et possède des caractéristiques similaires au polypropylène (PP), au polyéthylène (PE) ou au polystyrène (PS), en plus d'être biodégradable.

L'Institut des matériaux biodégradables a indiqué que les matériaux PLA ont de bonnes perspectives d'application dans le domaine de l'emballage, mais qu'ils ne sont pas parfaits en termes de ténacité, de résistance à la chaleur, de propriétés antibactériennes et barrières.Lorsqu'il est appliqué aux emballages de transport, aux emballages antibactériens et aux emballages intelligents avec des exigences élevées pour ces propriétés, il doit encore être amélioré.Qu'en est-il de l'application du PLA dans le domaine de l'emballage ?Quels sont les avantages et les limites ?

Ces défauts du PLA peuvent être corrigés par copolymérisation, mélange, plastification et autres modifications.Sur le principe de conserver les avantages transparents et dégradables du PLA, il peut encore améliorer la dégradabilité, la ténacité, la résistance à la chaleur, la barrière, la conductivité et d'autres propriétés du PLA, réduire les coûts de production et le rendre plus largement utilisé dans les emballages.
Cette news présente les avancées de la recherche sur la modification du PLA appliquée dans le domaine de l'emballage
1. Dégradabilité

Le PLA lui-même est relativement stable à température ambiante, mais il est facile de se dégrader rapidement dans un environnement à température légèrement élevée, un environnement acide-base ou un environnement microbien.Les facteurs affectant la dégradation du PLA comprennent le poids moléculaire, l'état cristallin, la microstructure, la température et l'humidité environnementales, la valeur du pH, le temps d'éclairage et les micro-organismes environnementaux.

Lorsqu'il est appliqué à l'emballage, le cycle de dégradation du PLA n'est pas facile à contrôler.Par exemple, en raison de sa dégradabilité, les contenants en PLA sont principalement utilisés dans les emballages alimentaires sur des étagères à court terme.Par conséquent, il est nécessaire de contrôler le taux de dégradation en dopant ou en mélangeant d'autres matériaux dans le PLA en fonction de facteurs tels que l'environnement de circulation du produit et la durée de conservation, afin de garantir que les produits emballés peuvent être protégés en toute sécurité pendant la période de validité et dégradés en temps après l'abandon.

2. Performance de la barrière

La barrière est la capacité de bloquer la transmission du gaz et de la vapeur d'eau, également appelée résistance à l'humidité et au gaz.La barrière est particulièrement importante pour les emballages alimentaires.Par exemple, les emballages sous vide, les emballages gonflables et les emballages sous atmosphère modifiée nécessitent tous que la barrière des matériaux soit la meilleure possible ;La conservation spontanée sous atmosphère contrôlée des fruits et légumes frais nécessite une perméabilité différente des matériaux aux gaz tels que l'oxygène et le dioxyde de carbone ;L'emballage étanche à l'humidité nécessite une bonne résistance à l'humidité des matériaux;L'emballage antirouille nécessite que le matériau puisse bloquer les gaz et l'humidité.

Comparé au nylon à haute barrière et au chlorure de polyvinylidène, le PLA a une faible barrière à l'oxygène et à la vapeur d'eau.Lorsqu'il est appliqué sur des emballages, il offre une protection insuffisante pour les aliments gras.

3. Résistance à la chaleur
La faible résistance à la chaleur du matériau PLA est due à sa vitesse de cristallisation lente et à sa faible cristallinité.La température de déformation thermique du PLA amorphe n'est que d'environ 55 ℃.La paille d'acide polylactique non modifié a une faible résistance à la chaleur.Par conséquent, la paille PLA convient mieux aux boissons chaudes et froides, et la température de tolérance est de - 10 ℃ à 50 ℃.

Cependant, dans la pratique, la paille des boissons au thé au lait et l'agitateur de café doivent respecter une résistance à la chaleur supérieure à 80 ℃.Cela nécessite une modification sur la base d'origine, ce qui peut modifier les propriétés du PLA sous deux aspects : modification physique et chimique.La composition multiple, l'expansion et la compatibilité de la chaîne, le remplissage inorganique et d'autres technologies peuvent être adoptées pour modifier la faible résistance à la chaleur du PLA lui-même et briser la barrière technique du matériau de paille PLA.

La performance spécifique est que la longueur de la chaîne ramifiée du PLA peut être contrôlée en modifiant le rapport d'alimentation du PLA et de l'agent de nucléation.Plus la chaîne ramifiée est longue, plus le poids moléculaire est élevé, plus le TG est élevé, la rigidité du matériau est améliorée et la stabilité thermique est améliorée, de manière à améliorer la résistance à la chaleur du PLA et à inhiber le comportement de dégradation thermique du PLA.