Film in PLA per imballaggio composito trasparente biodegradabile

Il PLA (acido polilattico) è un polimero biodegradabile e rinnovabile derivato da risorse rinnovabili come l'amido di mais o la canna da zucchero. Le pellicole a membrana in PLA hanno guadagnato una notevole attenzione in vari settori grazie alle loro eccellenti proprietà barriera, biodegradabilità e compatibilità con le applicazioni di imballaggio alimentare. Ecco una panoramica del processo di sviluppo delle pellicole a membrana in PLA:

1. Selezione della materia prima: il primo passo nello sviluppo di pellicole con membrana in PLA è la selezione della materia prima appropriata, che in genere è la resina PLA. Il peso molecolare, la cristallinità e le proprietà termiche della resina sono fattori cruciali che influenzano le prestazioni del film.

2. Formazione del film: i film a membrana in PLA possono essere prodotti utilizzando vari metodi, tra cui l'estrusione della fusione, la colata con solvente e la colata di soluzioni. L'estrusione a fusione prevede la fusione della resina PLA e la sua estrusione attraverso una filiera per formare una pellicola continua. La colata con solvente prevede la dissoluzione della resina PLA in un solvente adatto e la sua colata su un substrato, seguita dall'evaporazione del solvente. La colata della soluzione è simile alla colata con solvente ma comporta la formazione di una soluzione prima della colata.

3. Lavorazione della pellicola: dopo la formazione della pellicola, è possibile impiegare varie tecniche di lavorazione per migliorarne le proprietà. Queste tecniche includono allungamento, ricottura e modificazione della superficie. Lo stiramento del film sia in direzione macchina che trasversale ne migliora la resistenza meccanica e le proprietà barriera. La ricottura, che prevede il riscaldamento del film a una temperatura specifica e il successivo raffreddamento lento, ne migliora la cristallinità e la stabilità termica. Le tecniche di modifica superficiale come il trattamento corona o il trattamento al plasma possono migliorare la bagnabilità e l'adesione della pellicola.

4. Caratterizzazione: i film di membrana in PLA devono essere accuratamente caratterizzati per garantire che soddisfino le specifiche desiderate. Le tecniche di caratterizzazione comuni includono la misurazione dello spessore del film, delle proprietà meccaniche (resistenza alla trazione, allungamento a rottura), delle proprietà termiche (temperatura di fusione, temperatura di transizione vetrosa), delle proprietà barriera (velocità di trasmissione del vapore acqueo, velocità di trasmissione dell'ossigeno) e proprietà superficiali (angolo di contatto, energia superficiale).

5. Ottimizzazione: il processo di sviluppo spesso comporta un'ottimizzazione iterativa per ottenere le proprietà della pellicola desiderate. Fattori come parametri di lavorazione, composizione delle materie prime e additivi possono essere modificati per ottimizzare le prestazioni del film.

6. Applicazioni: una volta sviluppata e ottimizzata la pellicola della membrana in PLA, può essere utilizzata in varie applicazioni come imballaggi alimentari, dispositivi biomedici, pellicole agricole e membrane per la purificazione dell'acqua.