PLA素材とは

PLA素材とは？

PLAとしても知られるポリ乳酸は、コーンスターチやサトウキビなどの再生可能な有機資源に由来する熱可塑性モノマーです。バイオマス資源を使用することで、PLA の生産は、化石燃料を使用して石油の蒸留と重合によって生産されるほとんどのプラスチックとは異なります。

原材料の違いにもかかわらず、PLA は石油化学プラスチックと同じ設備を使用して製造できるため、PLA 製造プロセスは比較的コスト効率が高くなります。PLA は、(熱可塑性デンプンに次いで) 2 番目に生産量の多いバイオプラスチックであり、ポリプロピレン (PP)、ポリエチレン (PE)、またはポリスチレン (PS) と同様の特性を持ち、生分解性でもあります。

生分解性材料研究所は、PLA材料は包装分野での応用の見通しが良いと報告しましたが、靭性、耐熱性、抗菌性、バリア特性は完全ではありません.これらの特性に対する要求が高い輸送用包装、抗菌包装、インテリジェント包装に適用する場合は、さらに改善する必要があります。パッケージ分野でのPLAの応用はどうですか？利点と制限事項は何ですか?

PLA のこれらの欠点は、共重合、ブレンド、可塑化、およびその他の変更によって修正できます。PLAの透明性と分解性の利点を維持することを前提として、PLAの分解性、靭性、耐熱性、バリア、導電性などの特性をさらに改善し、生産コストを削減し、包装でより広く使用されるようにすることができます.
このニュースは、包装分野で応用されるPLA修飾の研究の進歩を紹介します
1.分解性

PLA自体は室温では比較的安定ですが、やや高温環境や酸塩基環境、微生物環境では急速に分解しやすくなります。PLAの分解に影響を与える要因には、分子量、結晶状態、微細構造、環境温度と湿度、pH値、照明時間、環境微生物が含まれます。

パッケージングに適用する場合、PLA の分解サイクルを制御するのは容易ではありません。たとえば、分解性があるため、PLA 容器は主に短期間の食品包装に使用されています。したがって、製品の流通環境や貯蔵寿命などの要因に応じて、PLAに他の材料をドープまたはブレンドして分解速度を制御し、パッケージ化された製品が有効期間内に安全に保護され、分解されるようにする必要があります。放棄後の時間。

2.バリア性能

バリアとは、ガスや水蒸気の透過を遮断する機能で、耐湿性や耐ガス性とも呼ばれます。バリアは食品包装にとって特に重要です。たとえば、真空包装、膨張式包装、および調整雰囲気包装はすべて、材料のバリアが可能な限り優れている必要があります。新鮮な果物や野菜の自発的に制御された大気保存には、酸素や二酸化炭素などのガスに対する材料の透過性が異なる必要があります。防湿包装には、材料の優れた耐湿性が必要です。防錆包装では、材料がガスと湿気をブロックできる必要があります。

高バリア性ナイロンやポリ塩化ビニリデンと比較して、PLA は酸素と水蒸気のバリア性が低くなります。包装に適用すると、油性食品に対する保護が不十分です。

3.耐熱性
PLA 材料の耐熱性が低いのは、結晶化速度が遅く、結晶化度が低いためです。アモルファスPLAの熱変形温度はわずか55℃程度です。未変性のポリ乳酸ストローは耐熱性に劣ります。したがって、PLAストローは温かい飲み物と冷たい飲み物に適しており、許容温度は-10℃から50℃です。

ただし、実際に使用する場合、ミルクティー飲料のストローやコーヒー攪拌棒は80℃以上の耐熱性が必要です。これには、物理​​的および化学的修飾という 2 つの側面から PLA の特性を変更できる元のベースでの変更が必要です。複数の配合、鎖の拡張と相溶化、無機充填などの技術を採用して、PLA 自体の低い耐熱性を変更し、PLA ストロー材料の技術的障壁を打ち破ることができます。

具体的な性能としては、PLAと核剤の供給比率を変えることで、PLAの分岐鎖長を制御できることです。分岐鎖が長いほど、分子量が大きくなり、TG が大きくなり、材料の剛性が高まり、熱安定性が向上し、PLA の耐熱性が向上し、PLA の熱分解挙動が抑制されます。