PLA 101: руководство по PLA, которое вы должны знать

PLA - это аббревиатура от Polylactic Acid, разновидности биоразлагаемого пластика. Обычно он синтезируется путем искусственных химических процессов с использованием растительных материалов, таких как кукурузный крахмал. PLA обладает отличной биосовместимостью и способностью к биологическому разложению.

Как производится PLA?

Производство PLA обычно включает в себя следующие этапы:

Добыча сырья

PLA получают из сахаров, содержащихся в растениях. На первом этапе из растений извлекают сахара, часто используя такие материалы, как кукурузный крахмал и сахароза. Эти материалы выбираются из-за высокого содержания сахара, а кукуруза и сахарный тростник имеют широкие площади выращивания и высокую урожайность, что делает их экономически эффективным сырьем.

Гидролиз

Крахмал и сахароза - это полисахариды. Чтобы использовать их в качестве сырья для производства ПЛА, их необходимо гидролизовать до глюкозы с помощью ферментов.

Ферментация

Гидролизованная глюкоза в подходящей среде подвергается бактериальному воздействию, обычно молочнокислыми бактериями. В результате этого процесса глюкоза превращается в молочную кислоту.

Полимеризация молочной кислоты

Молочная кислота подвергается полимеризации с образованием полимолочной кислоты (PLA). Этот процесс включает в себя реакции конденсации, в ходе которых молекулы молочной кислоты соединяются друг с другом, образуя длинные цепочки, и в итоге получается полимер PLA.

Формирование гранул

Полимер PLA перерабатывается в гранулы, которые служат сырьем для производства различных изделий.

Что Are Tон Tтипы PLA?

Полимолочная кислота (PLA) может быть разделена на различные типы в зависимости от ее химической структуры:

PLLA (поли-L-молочная кислота)

PLLA - наиболее распространенная форма PLA. Он имеет более высокую температуру плавления и высокую кристалличность. Он часто используется в сценариях, требующих высокой прочности и жесткости, например, при производстве медицинских имплантатов и швов.

PDLA (поли-D-молочная кислота)

В отличие от PLLA, PDLA имеет более низкую температуру плавления и меньшую кристалличность. Он редко используется самостоятельно, но часто смешивается с PLLA для изменения свойств материала, улучшая характеристики PLLA, например, повышая гибкость.

PDLLA (поли-DL-молочная кислота)

PDLLA - это смесь, состоящая из PLLA и PDLA. В результате их сочетания в разной степени изменяется механическая прочность материала, его кристалличность, биоразлагаемость и т. д. Такая универсальность позволяет PLA находить широкое применение в различных областях, включая упаковку, биомедицину, 3D-печать и многое другое.

Свойства PLA

Высокая жесткость

PLA - материал, известный своей высокой жесткостью, что делает его пригодным для различных конструкционных применений. Он идеально подходит для изготовления легких, но прочных деталей.

Низкая температура плавления

PLA имеет низкую температуру плавления, что делает его хорошо поддающимся обработке. Способность плавиться при низких температурах делает его популярным выбором для литья под давлением и 3D-печати.

Хорошие эстетические свойства

PLA обладает хорошей прозрачностью и блеском, что позволяет получать эстетически привлекательные изделия при использовании в качестве сырья. Кроме того, его текстура более гладкая, чем у многих других пластиков, что делает его пригодным для изготовления декоративных изделий.

Низкая устойчивость к ультрафиолетовому излучению и температуре

PLA обладает относительно слабой устойчивостью к УФ-лучам и высоким температурам. Поэтому этот материал не подходит для длительного воздействия солнечного света или высоких температур. Очень важно учитывать этот аспект при использовании изделий из PLA.

Химическая стойкость

ПЛА обладает хорошей устойчивостью к типичным кислотным и щелочным веществам (таким как соляная кислота, серная кислота, гидроксид натрия и т.д.). Однако в разных химических средах устойчивость может быть разной, поэтому при использовании и хранении изделий из PLA рекомендуется следовать рекомендациям производителя.

Устойчивость размеров

PLA сохраняет стабильность размеров в процессе производства и использования, сводя к минимуму значительные деформации.

Кристалличность

Кристалличность PLA, являющегося полукристаллическим полимером, влияет на его физические свойства. Высокая степень кристалличности обычно подразумевает повышенную прочность и твердость.

Прочность

PLA обладает высокой прочностью, что делает его пригодным для широкого спектра применений, включая создание прототипов и структурных компонентов.

Преимущества PLA

Возобновляемый ресурс

PLA является возобновляемым ресурсом, поскольку основное сырье для него получают из растений. В отличие от обычных пластмасс, которые получают из нефти, использование растительных материалов в PLA делает его более экологичным, сокращая потери природных ресурсов.

Низкоуглеродные выбросы

В процессе производства PLA не используется ископаемое топливо, что приводит к сокращению выбросов углекислого газа в процессе производства и уменьшению углеродного следа.

Биоразлагаемость

PLA может естественным образом разлагаться в подходящей среде, не выделяя вредных веществ в окружающую среду. Он не задерживается в почве или морской воде, предотвращая загрязнение почвы или причинение вреда морской жизни.

Нетоксичный

Производство PLA обычно не требует использования токсичных добавок или катализаторов. Поэтому PLA нетоксичен и не выделяет вредных газов при использовании в таких областях, как медицинское оборудование или упаковка для видео.

Недостатки из PLA

Более высокая стоимость

По сравнению с обычными пластиками, PLA имеет более высокую стоимость сырья и более сложный процесс производства, что приводит к увеличению затрат на производство и использование.

Низкая термостабильность

PLA обладает низкой термостойкостью, обычно около 150-160 градусов Цельсия. Это означает, что в условиях высоких температур PLA может стать мягким и потерять стабильность формы. Поэтому он не подходит для использования в высокотемпературных средах или в приложениях, требующих термостойкости.

Хрупкость

PLA обладает относительной хрупкостью, особенно при низких температурах. Это делает его потенциально менее долговечным в некоторых областях применения по сравнению с другими пластиками, особенно в холодных погодных условиях.

Скорость биодеградации

Хотя PLA может разлагаться, скорость его разложения в реальных условиях зависит от различных факторов, включая температуру, влажность и присутствие микроорганизмов. В некоторых средах скорость разложения PLA может быть относительно медленной, что приводит к образованию потенциальных остатков в окружающей среде.

Трудности с переработкой

Несмотря на то, что PLA является биоразлагаемым материалом, в процессе переработки его сложно отделить от других пластмасс. Это затрудняет переработку материалов из PLA.

Приложение из PLA

Упаковка для пищевых продуктов

Нетоксичность и биоразлагаемость PLA делают его идеальным выбором для упаковки пищевых продуктов. Из PLA можно создавать одноразовые стаканы, миски и другую посуду.

Косметика Упаковка

PLA, обладающий превосходной прозрачностью, блеском и способностью к формованию, хорошо подходит для изготовления косметической упаковки.

3D-печать

Благодаря низкой температуре плавления, легкости обработки и нетоксичности PLA широко используется в 3D-печати. Он не выделяет токсичных газов при нагревании, что делает его популярным выбором.

Текстильная промышленность

Волокна из PLA могут использоваться в текстильной промышленности для производства тканей на биооснове. Использование этого материала помогает снизить зависимость от традиционных синтетических волокон и сократить потребность в нефти.

Медицинские приборы

Благодаря своей биосовместимости, биоразлагаемости и универсальности PLA используется в производстве медицинских имплантатов и устройств. Сферы применения включают ортопедические имплантаты, швы и строительные леса.

Прототипирование

Благодаря простоте обработки, экономичности и отличным характеристикам при 3D-печати PLA широко используется для создания прототипов. Изготовление прототипов с помощью 3D-печати с использованием PLA позволяет эффективно сократить расходы на проб и ошибок, прежде чем переходить к массовому производству определенных продуктов.

Методы окончательной утилизации PLA

Переработка

Материалы PLA могут быть переработаны, а переработанный PLA может быть использован для производства новых материалов PLA, что снижает потребность в сырье.

Компостирование

В условиях промышленного компостирования материалы PLA разлагаются на воду и углекислый газ, не оставляя вредных остатков.

Сжигание мусора

Материалы PLA можно также перерабатывать путем сжигания. Побочными продуктами сжигания ПЛА являются вода и углекислый газ, что делает его экологически безопасным. Однако процесс сжигания должен происходить в специализированных мусоросжигательных установках.

Полигон

Свалка - не самый идеальный способ утилизации PLA. На традиционных свалках, где не хватает кислорода и подходящей влажности, PLA может неэффективно разлагаться, что приводит к его накоплению в почве.

Будущее PLA

Будущее развитие PLA имеет много перспективных направлений.

Повышение биоразлагаемости

Одной из основных причин использования материалов из PLA является их экологичность. Однако биоразлагаемость PLA требует значительных усилий. В будущем усовершенствование молекулярной структуры PLA и добавление усилителей биоразложения может повысить его общую биоразлагаемость.

Повышение термостойкости и вязкости

В настоящее время PLA обладает относительно низкой термостойкостью и прочностью. Будущий прогресс может включать в себя использование новых производственных процессов и применение новых добавок для повышения термостойкости и прочности PLA. Это позволит расширить сферу его применения в различных отраслях промышленности.

Совершенствование методов переработки отходов

В настоящее время переработка PLA затруднена, главным образом потому, что его трудно отличить от обычных пластмасс в процессе переработки. Будущие усовершенствования процессов и методов переработки могут помочь снизить спрос на сырье PLA и тем самым повысить эффективность использования ресурсов.

Снижение производственных затрат

В настоящее время стоимость производства PLA относительно высока. Ожидается, что по мере того, как все больше заводов будут участвовать в производстве PLA, технологические инновации приведут к снижению затрат, повышая конкурентоспособность PLA.

Увеличение разнообразия биосырья

В настоящее время сырье для производства PLA относительно ограничено, чаще всего используется кукурузный крахмал. Это вызывает опасения по поводу воздействия на кукурузу как важнейший источник питания. В будущем усилия по производству PLA из более широкого спектра растений экономически эффективным способом могли бы эффективно решить эту проблему.

Заключение

В условиях растущей экологической сознательности потребителей PLA (полимолочная кислота) находит все более широкое применение. Понимание PLA очень важно для того, чтобы делать осознанный выбор при покупке продуктов, изготовленных из этого материала. Мы надеемся, что после прочтения этой статьи вы получите полное представление о PLA. Если у вас возникнут дополнительные вопросы о PLA, не стесняйтесь обращаться к нам по следующим адресам Переупаковка. Мы будем рады предоставить ответы. Если вы хотите приобрести упаковку из PLA, вы можете поискать PLA на странице нашей продукции. Мы незамедлительно свяжемся с вами после получения вашего запроса.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Стратегии улучшения свойств PLA

Пластификация

Использование подходящих пластификаторов может повысить гибкость и технологичность PLA. К распространенным пластификаторам относятся пластифицирующие и упрочняющие агенты. Пластифицирующие агенты улучшают пластичность PLA, снижают его температуру стеклования, тем самым повышая гибкость. Упрочняющие агенты повышают жесткость PLA, делая его более ударопрочным и замедляя распространение трещин.

Минеральные наполнители

Введение минеральных наполнителей, таких как наночастицы и волокна, позволяет повысить твердость, прочность и износостойкость ПЛА. Минеральные наполнители улучшают структуру PLA на молекулярном уровне, повышая его механические свойства.

Модификаторы воздействия

Включение модификаторов удара, таких как модифицированные полимеры или эластомеры, может повысить ударопрочность PLA. Модификаторы удара поглощают энергию удара, предотвращая распространение трещин и повышая ударопрочность PLA.

Смешивание полимеров

Смешивание PLA с другими подходящими полимерами позволяет регулировать различные свойства, например, повышать термостабильность и улучшать механические характеристики.

Является ли PLA пластиком Tон Rправо Choice Fили My BРэнд?

Да, в современном потребительском ландшафте все большее значение приобретает забота об окружающей среде. Выбор PLA в качестве экологически чистого материала нравится потребителям, укрепляя имидж вашего бренда как социально ответственного. Это решение говорит потребителям о том, что ваш бренд привержен идее экологической ответственности.

Это It Safe To Use PLA Pпродукты In A Mмикроволновая печь OВен?

В большинстве случаев использование PLA-продуктов в микроволновой печи безопасно. Однако необходимо учитывать особенности конкретного PLA-продукта и следовать рекомендациям производителя по использованию. На некоторых PLA-продуктах может присутствовать специальный символ, указывающий на их пригодность для использования в микроволновой печи. Всегда проверяйте наличие этого символа, чтобы убедиться в безопасности использования.

Почему Is PLA Also Kизвестный A"Кукурузный пластик"?

PLA принято называть "кукурузным пластиком", поскольку одно из его основных сырьевых материалов добывается из кукурузного крахмала.

Каковы альтернативы PLA?

Существует несколько альтернатив, способных заменить PLA, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки в конкретных областях применения и требованиях к производительности. Вот некоторые распространенные альтернативы PLA:

Полиэтилен

Типы: Полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) и др.

Особенности: Полиэтилен - это распространенный пластик на основе нефти, обладающий хорошей химической стойкостью, устойчивостью к истиранию и электроизоляцией. Однако он не обладает свойством биоразлагаемости, присущим PLA.

Полипропилен

Особенности: Полипропилен - еще один распространенный пластик с более высокой температурой плавления и прочностью на разрыв. Он менее биоразлагаем по сравнению с PLA, но может быть более подходящим для конкретных применений.

Поливинилхлорид (ПВХ)

Особенности: ПВХ - универсальный пластик, широко используемый в строительстве, медицине и упаковочной промышленности. Однако при производстве и утилизации ПВХ могут выделяться токсичные газы, что вызывает опасения за состояние окружающей среды и здоровье людей.

Биопластика

Типы: Помимо PLA, существуют и другие биопластики, такие как полиэтиленфураноат (PEF), полигидроксиалканоаты (PHA) и др.

Особенности: Эти пластики, как правило, частично или полностью основаны на биомассе и обладают возобновляемыми и биоразлагаемыми свойствами. В некоторых областях применения они могут служить альтернативой PLA.

Полиэстер

Типы: Полиэтилентерефталат (PET), Полибутилентерефталат (PBT) и др.

Особенности: ПЭТ широко используется для производства напитков в бутылках, а ПБТ - в электронных и автомобильных компонентах. Эти пластики демонстрируют хорошие свойства с точки зрения пластичности и механических характеристик, но, как правило, не обладают способностью к биологическому разложению, как PLA.

Полиэфирэфиркетон (PEEK)

Особенности: PEEK - это высокопроизводительный инженерный пластик с отличной термостойкостью, химической стабильностью и механическими свойствами. Он подходит для сложных промышленных применений, но не обладает способностью к биологическому разложению, как PLA.

Пластмассы на основе крахмала

Особенности: Эти пластики обычно представляют собой смесь крахмала и других полимеров, что обеспечивает их биоразлагаемость. Однако их эксплуатационные характеристики могут ухудшаться из-за чувствительности к влажности и плохой термостойкости.

Другие ресурсы:

Полимолочная кислота - Источник: Википедия

ЧТО ТАКОЕ PLA? - Источник:twi-global