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Come aumento della consapevolezza ambientale, sempre più aziende e consumatori stanno iniziando a cercare materiali sostenibili e l'acido polilattico (PLA), come plastica a base biologica, sta diventando al centro dell'attenzione.Può non solo provenire da materie prime vegetali, ma ha anche un'eccellente biodegradabilità, il che gli conferisce una vasta gamma di potenziale di applicazione in tutti i ceti sociali.Tuttavia, le caratteristiche e i metodi di produzione dei materiali PLA sono sufficienti per rovesciare il dominio della plastica tradizionale?
PLA, o acido polilattico, è un poliestere termoplastico, principalmente fermentato dall'amido vegetale (come la canna da mais o zucchero) e il suo ingrediente principale è l'acido lattico.
Il processo di produzione dell'acido polilattico include principalmente la polimerizzazione dell'acido lattico, che è una reazione chimica relativamente semplice.I produttori di solito usano diester ciclici (isomeri di corrugazione dell'acido lattico) per la polimerizzazione ciclica per ottenere PLA ad alto peso molecolare.La maggior parte di questo processo utilizza catalizzatori metallici, il che fa sì che il PLA prodotto presentasse diverse proprietà stereoisomer, che danno anche la diversità del PLA nelle proprietà fisiche e chimiche.
Le proprietà fisiche di PLA vanno dai polimeri amorfi ai semi-cristalli a polimeri altamente cristallini con proprietà meccaniche variabili e stabilità termica.
Sebbene il PLA sia ampiamente utilizzato nella stampa 3D, ha prestazioni eccellenti durante la stampa a causa del suo basso punto di fusione e di una buona adesione interstrato.Tuttavia, la sua stabilità termica è relativamente scarsa, il che limita la gamma di applicazioni del PLA e fa sì che molti utenti preferiscano ancora materie plastiche tradizionali come PET o PVC quando si sceglie i materiali.
Impatto ambientale di CPLA
Un grande vantaggio di PLA sono le sue proprietà ecologiche.Secondo numerosi studi, in condizioni di compostaggio industriale, il PLA può degradare circa il 50% entro 60 giorni e la sua biodegradabilità è degna di attenzione rispetto ad altre materie plastiche a base di petrolio.Tuttavia, il tasso di degrado del PLA in un ambiente di compostaggio domestico è significativamente ridotto, il che rende controverso ecologico.
Secondo gli standard EN 13432 e ASTM D6400, il PLA è generalmente considerato compostabile in condizioni di compost industriale, ma non è efficace nel compost domestico.
Prospettiva di applicazione PLA
PLA ha mostrato un potenziale in molti settori, in particolare negli imballaggi e nei prodotti usa e getta.Secondo gli ultimi dati, circa il 35% della produzione di PLA nel 2022 viene utilizzato per l'imballaggio flessibile, mentre il 30% viene utilizzato per l'imballaggio duro.
Inoltre, il PLA è ampiamente utilizzato nei prodotti di consumo, come stoviglie usa e getta e imballaggi alimentari.Rispetto ai materiali tradizionali, il PLA non può solo ridurre l'onere ambientale, ma anche soddisfare la domanda dei consumatori di prodotti compostabili in una certa misura.
Il vantaggio del PLA è che può produrre prodotti degradabili, il che lo rende una nuova alternativa a molti settori.
sfide tecniche e innovazione
Sebbene il PLA abbia un grande potenziale, affronta ancora molte sfide tecniche.Ad esempio, la sua fragilità e bassa duttilità ne limitano l'uso in applicazioni ad alta resistenza.Pertanto, come migliorare le proprietà meccaniche del PLA è diventato un argomento caldo di ricerca continua.Inoltre, gli studiosi stanno anche esplorando la possibilità di miscelare il PLA con altre sostanze per migliorare le prestazioni.Ad esempio, i materiali compositi con acido poliidrossibutirrico (PHB) e cellulosa microcristallina mostrano proprietà meccaniche significativamente migliorate, rendendo il PLA più competitivo nell'uso degli imballaggi alimentari.
Oltre alle caratteristiche fisiche, anche la tecnologia di elaborazione PLA è costantemente in via di sviluppo.Con l'avanzamento della tecnologia di stampa 3D, le prospettive dell'applicazione del PLA sono più estese.Le persone possono migliorare la propria forza e tenacità cambiando la struttura del PLA o aggiungendo estensori a catena.
Future Outlook
Nel contesto di perseguire lo sviluppo sostenibile e ridurre l'inquinamento da plastica, la domanda di mercato del PLA dovrebbe continuare a crescere.Investimenti aziendali e innovazione tecnologica nel PLA miglioreranno ulteriormente le sue prestazioni e gli daranno una fase più grande in applicazioni ecologiche.Tuttavia, sono ancora necessarie ulteriori osservazioni e valutazioni sul fatto che la plastica tradizionale possa essere completamente sostituita.
In che modo l'ambito del PLA si evolverà nel tempo?
