Biologisch abbaubare transparente Verbundverpackungsfolie aus PLA

PLA (Polymilchsäure) ist ein biologisch abbaubares und erneuerbares Polymer, das aus erneuerbaren Ressourcen wie Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen wird. PLA-Membranfolien haben aufgrund ihrer hervorragenden Barriereeigenschaften, biologischen Abbaubarkeit und Kompatibilität mit Lebensmittelverpackungsanwendungen in verschiedenen Branchen große Aufmerksamkeit erregt. Hier ein Überblick über den Entwicklungsprozess für PLA-Membranfolien:

1. Rohstoffauswahl: Der erste Schritt bei der Entwicklung von PLA-Membranfolien ist die Auswahl des geeigneten Rohstoffs, typischerweise PLA-Harz. Das Molekulargewicht, die Kristallinität und die thermischen Eigenschaften des Harzes sind entscheidende Faktoren, die die Leistung des Films beeinflussen.

2. Filmbildung: PLA-Membranfilme können mit verschiedenen Methoden hergestellt werden, einschließlich Schmelzextrusion, Lösungsmittelguss und Lösungsguss. Bei der Schmelzextrusion wird das PLA-Harz geschmolzen und durch eine Düse extrudiert, um einen kontinuierlichen Film zu bilden. Beim Lösungsmittelguss wird das PLA-Harz in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst und auf ein Substrat gegossen, gefolgt von der Verdampfung des Lösungsmittels. Das Lösungsgießen ähnelt dem Lösungsmittelgießen, beinhaltet jedoch die Bildung einer Lösung vor dem Gießen.

3. Filmverarbeitung: Nach der Filmbildung können verschiedene Verarbeitungstechniken eingesetzt werden, um die Eigenschaften des Films zu verbessern. Zu diesen Techniken gehören Strecken, Glühen und Oberflächenmodifikation. Das Strecken der Folie sowohl in Maschinen- als auch in Querrichtung verbessert ihre mechanische Festigkeit und Barriereeigenschaften. Durch das Tempern, bei dem der Film auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und dann langsam abgekühlt wird, werden seine Kristallinität und thermische Stabilität verbessert. Oberflächenmodifizierungstechniken wie Koronabehandlung oder Plasmabehandlung können die Benetzbarkeit und Haftung des Films verbessern.

4. Charakterisierung: PLA-Membranfolien müssen gründlich charakterisiert werden, um sicherzustellen, dass sie die gewünschten Spezifikationen erfüllen. Zu den gängigen Charakterisierungstechniken gehören die Messung der Filmdicke, der mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit, Bruchdehnung), der thermischen Eigenschaften (Schmelztemperatur, Glasübergangstemperatur), der Barriereeigenschaften (Wasserdampfdurchlässigkeitsrate, Sauerstoffdurchlässigkeitsrate) und der Oberflächeneigenschaften (Kontaktwinkel, Oberflächenenergie).

5. Optimierung: Der Entwicklungsprozess beinhaltet oft eine iterative Optimierung, um die gewünschten Filmeigenschaften zu erreichen. Faktoren wie Verarbeitungsparameter, Rohstoffzusammensetzung und Zusatzstoffe können geändert werden, um die Leistung der Folie zu optimieren.

6. Anwendungen: Sobald die PLA-Membranfolie entwickelt und optimiert ist, kann sie in verschiedenen Anwendungen wie Lebensmittelverpackungen, biomedizinischen Geräten, Agrarfolien und Wasserreinigungsmembranen verwendet werden.