PLA on lühend sõnast Polüüsimakshape, mis on teatud tüüpi biolagunev plastik. Seda sünteesitakse tavaliselt kunstlike keemiliste protsesside abil, kasutades selleks taimseid materjale, näiteks maisitärklist. PLA-l on suurepärane bioloogiline sobivus ja biolagunevus.
Kuidas PLA valmistatakse?
PLA tootmine hõlmab tavaliselt järgmisi etappe:
Tooraine ekstraheerimine
PLA on saadud taimedes leiduvatest suhkrutest. Esimeses etapis eraldatakse taimedest suhkrud, kasutades sageli selliseid materjale nagu maisitärklis ja sahharoos. Need materjalid valitakse nende kõrge suhkrusisalduse tõttu ning maisi ja suhkruroo kasvatuspiirkonnad on laiad ja nende saagikus on suur, mistõttu on need toorained kuluefektiivsed.
Hüdrolüüs
Tärklis ja sahharoos on polüsahhariidid. Et neid kasutada PLA tootmiseks toorainena, tuleb need ensüümide abil glükoosiks hüdrolüüsida.
Kääritamine
Hüdrolüüsitud glükoos läbib õiges keskkonnas bakterite, tavaliselt piimhappebakterite tegevuse. See protsess muudab glükoosi piimhappeks.
Piimhappe polümerisatsioon
Piimhape polümeriseerub, et moodustada polüpiimhapet (PLA). See protsess hõlmab kondensatsioonireaktsioone, mille käigus piimhappe molekulid ühenduvad omavahel pikkade ahelate moodustamiseks, mille tulemusena tekib lõpuks polümeer PLA.
Pelleti moodustamine
PLA polümeer töödeldakse graanuliteks, mis on toorainena erinevate toodete valmistamiseks.
Mis Are Tta TPLA tüübid?
Polümetüülhapet (PLA) võib selle keemilise struktuuri alusel liigitada erinevatesse kategooriatesse:
PLLA (polü-L-ma piimhape)
PLLA on PLA kõige levinum vorm. Sellel on kõrgem sulamistemperatuur ja kõrge kristallilisus. Seda kasutatakse sageli stsenaariumides, mis nõuavad suurt tugevust ja jäikust, näiteks meditsiiniliste implantaatide ja õmblusmaterjalide valmistamisel.
PDLA (polü-D-piimhape)
Erinevalt PLLA-st on PDLA-l madalam sulamistemperatuur ja madalam kristallilisus. Seda kasutatakse harva eraldi, kuid sageli segatakse seda PLLAga, et kohandada materjali omadusi, parandades PLLA omadusi, näiteks suurendades paindlikkust.
PDLLA (polü-DL-piimhape)
PDLLA on segu, mis koosneb nii PLLAst kui ka PDLAst. Kombinatsiooni tulemusel muutuvad erineval määral materjali mehaaniline tugevus, kristallilisus, biolagundatavus jne. Selline mitmekülgsus võimaldab PLA-l leida laialdasi rakendusi erinevates valdkondades, sealhulgas pakendamisel, biomeditsiinilistes rakendustes, 3D-trükkimisel ja mujal.
PLA omadused
Kõrge jäikus
PLA on materjal, mis on tuntud oma suure jäikuse poolest, mistõttu sobib see erinevateks konstruktsioonilisteks rakendusteks. See sobib ideaalselt kergete, kuid tugevate komponentide valmistamiseks.
Madal sulamistemperatuur
PLA-l on madal sulamistemperatuur, mistõttu on see väga hästi töödeldav. Selle võime sulatada madalamal temperatuuril muudab selle populaarseks valikuks süstevalu ja 3D-printimise jaoks.
Head esteetilised omadused
PLA-l on hea läbipaistvus ja läige, mille tulemuseks on esteetiliselt meeldivad tooted, kui seda kasutatakse toorainena. Lisaks on selle tekstuur siledam kui paljudel teistel plastidel, mistõttu sobib see dekoratiivsete esemete valmistamiseks.
Madal UV- ja temperatuurikindlus
PLA on suhteliselt halvasti vastupidav UV-kiirgusele ja kõrgetele temperatuuridele. Seetõttu ei sobi see materjal pikemaajaliseks kokkupuuteks päikesevalguse või kõrge temperatuuriga keskkondades. PLA-st valmistatud toodete kasutamisel on oluline seda aspekti arvesse võtta.
Keemiline vastupidavus
PLA on hästi vastupidav tüüpilistele happelistele ja leeliselistele ainetele (nt soolhape, väävelhape, naatriumhüdroksiid jne). Stabiilsus võib siiski erineda erinevates keemilistes keskkondades, seega on PLAst valmistatud toodete kasutamisel või ladustamisel soovitatav järgida tootja soovitusi.
Mõõtmete stabiilsus
PLA säilitab mõõtmete stabiilsuse tootmis- ja kasutusprotsesside ajal, minimeerides märkimisväärseid deformatsioone.
Kristallilisus
Poolkristallilise polümeerina mõjutab PLA kristallilisus selle füüsikalisi omadusi. Suurem kristallilisus tähendab üldiselt suuremat tugevust ja kõvadust.
Tugevus
PLA-l on suur tugevus, mistõttu sobib see mitmesuguste rakenduste, sealhulgas prototüüpide ja konstruktsioonielementide valmistamiseks.
PLA eelised
Taastuv ressurss
PLA on taastuv ressurss, sest selle peamine tooraine pärineb taimedest. Erinevalt tavapärastest plastidest, mis on saadud naftast, on PLA tänu taimepõhiste materjalide kasutamisele keskkonnasõbralikum, vähendades loodusvarade raiskamist.
Madala süsinikuheitega heitkogused
PLA tootmisprotsessis ei kasutata fossiilkütuseid, mistõttu on tootmise käigus vähem süsinikdioksiidi heitkoguseid ja väheneb süsiniku jalajälg.
Biolagunevus
PLA võib õiges keskkonnas looduslikult laguneda, tekitamata keskkonnale kahjulikke aineid. See ei püsi pinnases ega merevees, vältides pinnase reostust või kahjulikku mõju mereelustikule.
Mittetoksiline
PLA tootmine ei nõua tavaliselt mürgiste lisaainete või katalüsaatorite kasutamist. Seetõttu on PLA mittetoksiline ja ei erita kahjulikke gaase selle kasutamisel sellistes valdkondades nagu meditsiiniseadmed või videopakendid.
Puudused PLA
Kõrgemad kulud
Võrreldes tavalise plastiga on PLA-l suuremad toorainekulud ja keerulisem tootmisprotsess, mille tulemuseks on kõrgemad tootmis- ja kasutuskulud.
Madal kuumuse stabiilsus
PLA on madalama kuumastabiilsusega, tavaliselt umbes 150-160 kraadi Celsiuse järgi. See tähendab, et kõrgel temperatuuril võib PLA muutuda pehmeks ja kaotada oma kuju stabiilsuse. Seetõttu ei sobi see kasutamiseks kõrge temperatuuriga keskkondades või kuumakindlust nõudvates rakendustes.
Brittleness
PLA on suhteliselt rabe, eriti madalatel temperatuuridel. See muudab selle mõnes rakenduses võrreldes teiste plastidega potentsiaalselt vähem vastupidavaks, eriti külmades ilmastikutingimustes.
Bioloogilise lagunemise kiirus
Kuigi PLA võib laguneda, mõjutavad selle lagunemise kiirust tegelikus keskkonnas erinevad tegurid, sealhulgas temperatuur, niiskus ja mikroorganismide olemasolu. Mõnes keskkonnas võib PLA lagunemiskiirus olla suhteliselt aeglane, mis toob kaasa võimalikud keskkonnajäägid.
Raskused ringlussevõtmisel
Hoolimata sellest, et PLA on biolagunev materjal, on selle tegeliku ringlussevõtu käigus keeruline seda eraldada, kui see seguneb teiste plastidega. See teeb PLA materjalide ringlussevõtu keeruliseks.
Taotlus PLA
Toidupakendid
PLA mittetoksiline ja biolagunev olemus muudab selle ideaalseks valikuks toiduainete pakendamiseks. PLA-materjalist saab valmistada ühekordselt kasutatavaid tasse, kausse ja muid tarbeesemeid.
Kosmeetika Pakend
PLA, mille läbipaistvus, läikivus ja vormitavus on suurepärased, sobib hästi kosmeetikapakendite valmistamiseks.
3D printimine
Tänu oma madalale sulamistemperatuurile, lihtsale töötlemisele ja mittetoksilisele olemusele kasutatakse PLA-d laialdaselt 3D-trükkimise valdkonnas. See ei erita kuumutamisel mürgiseid gaase, mistõttu on see populaarne valik.
Tekstiilitööstus
PLA-st valmistatud kiudusid saab kasutada tekstiilitööstuses biopõhiste kangaste tootmiseks. Selle materjali kasutamine aitab vähendada sõltuvust traditsioonilistest sünteetilistest kiududest ja vähendab nõudlust nafta järele.
Meditsiiniseadmed
Tänu oma bioloogilisele sobivusele, biolagunevusele ja mitmekülgsusele kasutatakse PLA-d meditsiiniliste implantaatide ja seadmete valmistamisel. Rakenduste hulka kuuluvad ortopeedilised implantaadid, õmblusmaterjalid ja tellingud.
Prototüüpimine
Tänu oma lihtsale töötlemisele, kuluefektiivsusele ja suurepärasele tulemuslikkusele 3D-printimisel kasutatakse PLA-d tavaliselt prototüüpide valmistamisel. Prototüüpide valmistamine PLAga 3D-printimise abil võib tõhusalt vähendada katse-eksituse kulusid enne teatud toodete masstootmisele üleminekut.
PLA lõpliku kõrvaldamise meetodid
Taaskasutamine
PLA-materjale saab ringlusse võtta ja ringlusse võetud PLA-d saab kasutada uute PLA-materjalide tootmiseks, vähendades nõudlust tooraine järele.
Kompostimine
Tööstuslikus kompostimiskeskkonnas võib PLA materjal laguneda veeks ja süsihappegaasiks, jätmata kahjulikke jääke.
Põletamine
PLA-materjale saab töödelda ka põletamise teel. PLA põletamise kõrvalsaadusteks on vesi ja süsinikdioksiid, mistõttu on see keskkonnasõbralik. Põletusprotsess peaks siiski toimuma spetsiaalsetes põletusrajatistes.
Prügila
Prügilasse ladestamine ei ole PLA jaoks kõige ideaalsem kõrvaldamismeetod. Traditsioonilistes prügilates, kus puudub hapnik ja sobiv niiskus, ei pruugi PLA tõhusalt laguneda, mistõttu see koguneb pinnasesse.
PLA tulevik
PLA tulevane areng pakub palju paljutõotavaid suundi.
Bioloogilise lagunevuse suurendamine
Üks peamisi PLA-materjalide kasutamise põhjusi on nende keskkonnasõbralikkus. Siiski on PLA biolagundatavuse osas veel palju arenguruumi. Tulevikus võivad PLA molekulaarstruktuuri täiustamine ja biolagunemise võimendajate lisamine parandada selle üldist biolagunevust.
Kuumuse stabiilsuse ja vastupidavuse parandamine
PLA-l on praegu suhteliselt madal kuumastabiilsus ja sitkus. Tulevased edusammud võivad hõlmata uute tootmisprotsesside kasutamist ja uudsete lisandite kasutamist, et suurendada PLA kuumastabiilsust ja sitkust. See laiendaks selle kasutusvõimalusi erinevates tööstusharudes.
Ringlussevõtu meetodite täiustamine
PLA praegune ringlussevõtt on keeruline, peamiselt seetõttu, et seda on ringlussevõtu käigus raske eristada tavalistest plastidest. Ringlussevõtuprotsesside ja -meetodite edasine täiustamine võib aidata vähendada nõudlust PLA tooraine järele, suurendades seeläbi ressursitõhusust.
Tootmiskulude vähendamine
PLA praegune tootmiskulu on suhteliselt kõrge. Kuna PLA tootmisega tegeleb üha rohkem tehaseid, siis eeldatakse, et tehnoloogilised uuendused toovad kaasa kulude vähenemise, suurendades PLA konkurentsivõimet.
Biopõhiste toorainete mitmekesisuse suurendamine
PLA tootmiseks on praegu suhteliselt vähe tooraineid, millest kõige sagedamini kasutatakse maisitärklist. See tekitab muret mõju pärast maisile kui olulisele toiduvarule. Tulevikus võiks seda probleemi tõhusalt lahendada jõupingutused PLA tootmiseks laiemast taimevalikust kulutasuval viisil.
Kokkuvõte
PLA (Polümetüülhape) leiab üha enam keskkonnateadlikke tarbijaid, kes leiavad üha laiemaid rakendusi. PLA mõistmine on oluline, et teha teadlikke valikuid sellest materjalist valmistatud toodete ostmisel. Loodame, et pärast selle artikli lugemist on teil põhjalik arusaam PLA-st. Kui teil on PLA kohta täiendavaid küsimusi, võtke meiega ühendust läbi Ümberpakendamine. Meil oleks hea meel anda vastuseid. Kui otsite PLA-st valmistatud pakendeid, võite otsida PLA-d meie tooteleheküljel. Võtame teie päringu saamisel teiega viivitamatult ühendust.
KKK
PLA omaduste parandamise strateegiad
Plastifitseerimine
Sobivate plastifikaatorite kasutamine võib suurendada PLA paindlikkust ja töödeldavust. Tavalised plastifikaatorid hõlmavad plastifikaatoreid ja karastusvahendeid. Plastifikaatorid parandavad PLA plastilisust, vähendavad selle klaasistumistemperatuuri ja suurendavad seeläbi paindlikkust. Karastusvahendid suurendavad PLA sitkust, muutes selle löögikindlamaks ja aeglustades pragude levikut.
Mineraalsed täiteained
Mineraalsete täiteainete, näiteks nanoosakeste ja kiudude lisamine võib suurendada PLA kõvadust, tugevust ja kulumiskindlust. Mineraalsed täiteained parandavad PLA struktuuri molekulaarsel tasandil, parandades selle mehaanilisi omadusi.
Mõju modifikaatorid
Löögimoodustajate, näiteks modifitseeritud polümeeride või elastomeeride lisamine võib suurendada PLA löögikindlust. Löögimoodustajad neelavad löögienergiat, takistavad pragude levikut ja parandavad PLA löögikindlust.
Polümeeride segamine
PLA segamine teiste sobivate polümeeridega võimaldab kohandada erinevaid omadusi, näiteks parandada termilist stabiilsust ja suurendada mehaanilisi omadusi.
Kas PLA plastik on Tta Right Choice Fvõi My Brand?
Jah, tänapäeva tarbijamaastikul on keskkonnateadlikkus kasvav mure. PLA kui keskkonnasõbraliku materjali valimine on tarbijate poolt soositud, suurendades teie kaubamärgi sotsiaalselt vastutustundlikku kuvandit. See otsus näitab tarbijatele, et teie kaubamärk on pühendunud keskkonnaalasele vastutusele.
Kas It Safe To Use PLA Products In A Microwave Oven?
Enamikul juhtudel on PLA-toodete kasutamine mikrolaineahjus ohutu. Siiski on oluline arvestada konkreetse PLA-tootega ja järgida tootja kasutusjuhiseid. Mõnedel PLA-toodetel võib olla spetsiaalne mikrolaineahju sümbol, mis näitab nende sobivust mikrolaineahjus kasutamiseks. Kontrollige alati selle sümboli olemasolu, et tagada ohutu kasutamine.
Miks Is PLA ASamuti Known As "Corn Plastic"?
PLA-d nimetatakse tavaliselt "maisiplastiks", sest üks selle peamisi tooraineid on saadud maisitärklisest.
Millised on PLA alternatiivid?
PLA asendamiseks on mitmeid alternatiive, millel kõigil on oma eelised ja puudused konkreetsete rakenduste ja jõudlusnõuete puhul. Siin on mõned levinud alternatiivid PLA-le:
Polüetüleen
Tüübid: LDPE (LDPE), lineaarne madala tihedusega polüetüleen (LLDPE) jne.
Omadused: Polüetüleen on tavaline naftapõhine plast, millel on hea keemiline vastupidavus, kulumiskindlus ja elektriisolatsioon. Sellel puudub aga PLA biolagunevus.
Polüpropüleenist
Omadused: Polüpropüleen on teine levinud plast, millel on kõrgem sulamistemperatuur ja tõmbetugevus. See on PLAga võrreldes vähem biolagunev, kuid võib olla sobivam konkreetsete rakenduste jaoks.
Polüvinüülkloriid (PVC)
Omadused: PVC on mitmekülgne plastik, mida kasutatakse laialdaselt ehitus-, meditsiini- ja pakenditööstuses. PVC tootmine ja kõrvaldamine võib siiski kaasa tuua mürgiste gaaside eraldumise, mis tekitab keskkonna- ja terviseprobleeme.
Bioplastid
Tüübid: Lisaks PLA-le on olemas ka teisi bioplastid, nagu polüetüleenfuranaat (PEF), polühüdroksüalkanoaadid (PHA) jne.
Omadused: Need plastid põhinevad tavaliselt osaliselt või täielikult biomassil, pakkudes taastuvaid ja biolagunevaid omadusi. Nad võivad olla teatud rakendustes PLA alternatiiviks.
Polüester
Tüübid: Polüetüleentereftalaat (PET), polübutüleentereftalaat (PBT) jne.
Omadused: Samas kui PBT on levinud elektroonika- ja autokomponentides. Neil plastidel on head plastilisuse ja mehaaniliste omaduste poolest, kuid neil puudub üldiselt PLA biolagunevus.
Polüeetereterketoon (PEEK)
Omadused: PEEK on suure jõudlusega tehniline plast, millel on suurepärased kuumakindlus, keemiline stabiilsus ja mehaanilised omadused. See sobib nõudlikeks tööstuslikeks rakendusteks, kuid ei ole biolagunev nagu PLA.
Tärklisepõhised plastid
Omadused: Need plastid on tavaliselt tärklise ja teiste polümeeride segu, mis pakub biolagunevust. Siiski võib nende toimivust mõjutada tundlikkus niiskuse suhtes ja halb kuumakindlus.
Rohkem ressursse:
Polümetüülhape - Allikas: wikipedia
MIS ON PLA? - Allikas: twi-global
