Parçalanabilir Plastik Poşetler Neden Hammadde Olarak PLA ve PBAT'ı Seçiyor?

"Beyaz kirlilik" kirliliğinin yoğunlaşmasıyla birlikte, dünya çapındaki ülkeler daha sıkı plastik kısıtlamaları getirdi, parçalanabilir plastik poşetler büyük süpermarketleri ve alışveriş merkezlerini işgal etti ve dikkatli bir gözlem, bu parçalanabilir plastik poşetlerin neredeyse tamamının PBAT+PLA+St olduğunu gösterecektir. Peki PBAT+PLA+St'nin avantajları nelerdir?

01. Nişasta
Nişasta bitkileri meyvelerde, köklerde veya meyve veya bitkilerin yapraklarında yaygın olarak bulunur. Her yıl dünya çapında yüzlerce milyon ton nişasta üretilir ve yenilenebilir ve biyolojik olarak parçalanabilir birçok kaynaktan biridir. Ancak, mikrokristalin yapı ve granüler yapı nedeniyle doğal nişasta termoplastik işleme özelliklerine sahip değildir, bu nedenle termoplastik işleme özelliklerine sahip olması için termoplastik nişastaya dönüştürülmesi gerekir.

02. PBAT
Poliadipik asit/bütilen tereftalat (PBAT), çok ilgi gören bir parçalanabilir polyester sınıfıdır. Sadece PBT polyesterin iyi mekanik özelliklerine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda alifatik polyesterin iyi esneme ve sünekliğine de sahiptir ve ayrıca doğal koşullar altında su ve karbondioksite parçalanabilir.
Ancak malzemenin yüksek fiyatı, piyasadaki kullanımını sınırlamaktadır; bu nedenle, PBAT ile harmanlanmış ucuz, biyolojik olarak parçalanabilir nişastası iyi bir seçimdir.

03. PLA
PLA (polilaktik asit), polilaktik asit olarak da bilinir, polilaktik asidin üretim süreci kirlilik içermez ve ürün doğada geri dönüşüme ulaşacak şekilde biyolojik olarak parçalanabilir, bu nedenle ideal bir yeşil polimer malzemedir ve biyobazlı biyolojik olarak parçalanabilir plastiklerin temsilcilerinden biridir.
Ancak pratik uygulamalarda birçok eksiklik de bulunmaktadır: PLA'nın tokluğu zayıftır, elastikiyeti ve esnekliği yoktur, dokusu sert ve kırılgandır, eriyik mukavemeti nispeten düşüktür ve kristalleşme hızı yavaştır, bu da birçok açıdan uygulamasını kısıtlamaktadır.
PLA'nın kimyasal yapısı çok sayıda ester bağı içerir, bu da zayıf hidrofiliteye neden olur ve bozunma hızının kontrol edilmesi gerekir. Dahası, PLA'nın yüksek fiyatı hammadde maliyetini artırır ve ticari tanıtımını sınırlar. Bu nedenle, yukarıdaki birçok eksiklik göz önüne alındığında, PLA modifiye edilir.
PBAT yumuşak dokuya, güçlü sünekliğe ve kısa bozunma döngüsüne sahiptir. PLA kırılgan bir dokuya, zayıf tokluğa ve uzun bir bozunma döngüsüne sahiptir, bu nedenle ikisini karıştırmak performansı sinerjik olarak iyileştirmenin mükemmel bir yoludur.

04. PBAT/PLA malzemelerine giriş

【Uyumluluk】

PBAT ve PLA'nın füzyon harmanlanması fiziksel bir modifikasyon yöntemidir ve asıl amacı ikisi arasında iyi bir uyumluluk gerektirmesidir. Ancak, PBAT ve PLA'nın çözünürlüğü oldukça farklıdır, bu nedenle uyumluluk zayıftır ve eşit şekilde karıştırılması zordur.

PBAT'ın PLA ile uyumluluğunu iyileştirmek en önemli önceliktir. PBAT ve PLA arayüzlerinin yapışmasını iyileştirmek için karıştırma işlemi sırasında bir veya daha fazla uyumlulaştırıcı eklemek gerekir. Yaygın olarak kullanılan uyumlulaştırıcılar şunlardır: plastikleştiriciler, reaktif uyumlulaştırıcılar ve sünek polimerler.

【Mekanik özellikler】

PLA ve PBAT birbirini tamamlayıcı performansa sahip olduğundan, kapsamlı performansın iyi bir kalite oranına sahip olması gerekir.

1. PLA oranı düğümlendikçe %40'a kadar çıkınca malzemenin çekme dayanımı önce azalır sonra artar, kopma uzaması ise önce keskin bir şekilde azalır sonra sabit kalır.

2. PLA içeriği %70'ten fazlaysa, malzemenin kırılganlığı bir filme üflemek için çok güçlüdür. Bu nedenle, katkı maddesine göre PLA/PBAT oranı yaklaşık 1:1'de tutulmalıdır.

【Bozulma Performansı】

Malzeme bozunmasının ilk tepkimesi, hidroliz reaksiyonuna girmek üzere su moleküllerinin girişidir. Ayrı bir PBAT malzemesi ise, moleküler yapıdaki sert ester bağları nedeniyle su moleküllerinin girmesi zordur, bu nedenle bozunması kolay değildir. Ancak, PLA molekülleri su tarafından kolayca saldırıya uğrar ve dahili olarak bozunur, bu nedenle PLA içeriği ne kadar yüksekse, malzeme bozunma hızı o kadar hızlıdır.