Biodegradowalna, przezroczysta folia kompozytowa opakowaniowa PLA

PLA (kwas polimlekowy) to biodegradowalny i odnawialny polimer pochodzący z zasobów odnawialnych, takich jak skrobia kukurydziana czy trzcina cukrowa. Folie membranowe PLA zyskały duże zainteresowanie w różnych gałęziach przemysłu ze względu na ich doskonałe właściwości barierowe, biodegradowalność i kompatybilność z zastosowaniami do pakowania żywności. Oto przegląd procesu opracowywania folii membranowych PLA:

1. Wybór surowca: Pierwszym krokiem w opracowywaniu folii membranowych PLA jest wybór odpowiedniego surowca, którym jest zazwyczaj żywica PLA. Masa cząsteczkowa, krystaliczność i właściwości termiczne żywicy to kluczowe czynniki wpływające na właściwości folii.

2. Tworzenie folii: Folie membranowe PLA można wytwarzać różnymi metodami, w tym wytłaczaniem ze stopu, odlewaniem rozpuszczalnikiem i odlewaniem w roztworze. Wytłaczanie w stanie stopionym polega na stopieniu żywicy PLA i wytłaczaniu jej przez matrycę w celu utworzenia ciągłej folii. Odlewanie rozpuszczalnikowe polega na rozpuszczeniu żywicy PLA w odpowiednim rozpuszczalniku i wylaniu jej na podłoże, a następnie odparowaniu rozpuszczalnika. Odlewanie w roztworze jest podobne do odlewania rozpuszczalnikiem, ale obejmuje tworzenie roztworu przed odlewaniem.

3. Obróbka folii: Po utworzeniu folii można zastosować różne techniki obróbki w celu poprawy właściwości folii. Techniki te obejmują rozciąganie, wyżarzanie i modyfikację powierzchni. Rozciąganie folii zarówno w kierunku maszynowym, jak i poprzecznym poprawia jej wytrzymałość mechaniczną i właściwości barierowe. Wyżarzanie, które polega na podgrzaniu folii do określonej temperatury, a następnie powolnym jej chłodzeniu, zwiększa jej krystaliczność i stabilność termiczną. Techniki modyfikacji powierzchni, takie jak obróbka koronowa lub obróbka plazmowa, mogą poprawić zwilżalność i przyczepność folii.

4. Charakterystyka: Folie membranowe PLA należy dokładnie scharakteryzować, aby mieć pewność, że spełniają pożądane specyfikacje. Typowe techniki charakteryzowania obejmują pomiar grubości folii, właściwości mechanicznych (wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie przy zerwaniu), właściwości termicznych (temperatura topnienia, temperatura zeszklenia), właściwości barierowych (szybkość przenikania pary wodnej, szybkość przepuszczania tlenu) i właściwości powierzchni (kąt zwilżania, energia powierzchniowa).

5. Optymalizacja: Proces wywoływania często obejmuje iteracyjną optymalizację w celu osiągnięcia pożądanych właściwości folii. Czynniki takie jak parametry przetwarzania, skład surowców i dodatki można modyfikować w celu optymalizacji wydajności folii.

6. Zastosowania: Po opracowaniu i optymalizacji folii membranowej PLA można ją stosować w różnych zastosowaniach, takich jak opakowania do żywności, urządzenia biomedyczne, folie rolnicze i membrany do oczyszczania wody.