În peisajul în continuă evoluție a materialelor durabile, PBAT și PLA au apărut ca doi dintre cei mai proeminenți jucători. În calitate de furnizor de [amidon de porumb Pbat Pla] (biodegradabil - brut - material/pbat - pla - porumb - amidon.html), am asistat de prima dată la interesul tot mai mare pentru aceste materiale și confuzia care le înconjoară adesea. În această postare pe blog, îmi propun să demitific diferențele dintre PBAT și PLA, oferindu -vă cunoștințele de care aveți nevoie pentru a lua decizii în cunoștință de cauză cu privire la alegerile dvs. materiale.
Compoziție și structură chimică
PBAT, sau tereftalatul adipat de polibutilenă, este un copolyester. Este sintetizat prin policondensarea acidului adipic, 1,4 - butanediol și tereftalat dimetil. Această combinație are ca rezultat un polimer cu o structură moleculară flexibilă și dură. Unitățile adipate din PBAT oferă flexibilitate, în timp ce unitățile tereftalate contribuie la rezistența sa mecanică.
Pe de altă parte, PLA sau acid polilactic, este un poliester termoplastic derivat din resurse regenerabile, de obicei acid lactic. Acidul lactic poate fi produs prin fermentarea carbohidraților, cum ar fi amidonul de porumb, cana de zahăr sau alte surse de biomasă. Unitățile de acid lactic repetate în PLA formează un polimer semi -cristalin cu o structură relativ rigidă în comparație cu PBAT.
Biodegradabilitate
Unul dintre punctele cheie de vânzare atât ale PBAT, cât și ale PLA este biodegradabilitatea lor. Cu toate acestea, acestea se degradează în diferite condiții.
Pbat este un copolyester alifatic - aromatic, ceea ce înseamnă că se poate degrada atât în medii aerobe, cât și în anaerobe. În condiții aerobe, cum ar fi în instalațiile de compostare, PBAT poate fi defalcat prin microorganisme în dioxid de carbon, apă și biomasă pe o perioadă de câteva luni până la câțiva ani, în funcție de formularea specifică și factorii de mediu. În condiții anaerobe, ca și în depozitele de deșeuri, suferă și degradare, producând metan pe lângă alte produse.
PLA este biodegradabilă în condiții specifice de compostare. Necesită temperaturi ridicate (în jur de 58 - 60 ° C) și o populație microbiană specifică pentru a se descompune eficient. În instalațiile de compostare industrială, PLA se poate degrada în 60 - 90 de zile. Cu toate acestea, în medii naturale, cum ar fi solul sau apa, degradarea PLA este mult mai lentă, deoarece condițiile necesare nu sunt disponibile cu ușurință.
Proprietăți mecanice
Proprietățile mecanice ale PBAT și PLA sunt destul de distincte, ceea ce le face potrivite pentru diferite aplicații.
PBAT are o flexibilitate excelentă și alungire la pauză. Se poate întinde semnificativ înainte de rupere, ceea ce îl face ideal pentru aplicații care necesită un grad ridicat de flexibilitate, cum ar fi filmele din plastic, pungile de cumpărături și filmele de mulci agricole. PBAT are, de asemenea, o rezistență la lacrimă bună, ceea ce este important pentru menținerea integrității produsului în timpul utilizării.
PLA, în schimb, este relativ fragil. Are o rezistență ridicată la tracțiune și rigiditate, dar o alungire scăzută la pauză. Acest lucru îl face potrivit pentru aplicații în care este necesară rigiditatea, cum ar fi tacâmurile de unică folosință, filamentele de imprimare 3D și containerele de ambalare rigide. Cu toate acestea, fragilitatea sa poate fi o limitare a aplicațiilor care necesită flexibilitate.
Caracteristici de procesare
Când vine vorba de procesare, PBAT și PLA au cerințe diferite.
PBAT are un punct de topire relativ scăzut, de obicei în jur de 110 - 120 ° C. Acest lucru face ușor de procesat folosind tehnici comune de procesare a plasticului, cum ar fi extrudarea, modelarea prin injecție și modelarea loviturilor. Are proprietăți bune de flux de topire, ceea ce permite producerea de filme subțiri și forme complexe.
PLA are un punct de topire mai mare, de obicei în intervalul 150 - 170 ° C. În timpul procesării, PLA este mai sensibilă la umiditate și căldură. Umiditatea poate provoca hidroliza lanțurilor polimerice, ceea ce duce la o scădere a greutății moleculare și a proprietăților mecanice. Prin urmare, înainte de procesare este necesară o uscare atentă a peleților PLA. În plus, temperatura de procesare și rata de răcire trebuie controlată cu atenție pentru a obține proprietățile dorite.
Aplicații
Datorită proprietăților lor diferite, PBAT și PLA sunt utilizate într -o gamă largă de aplicații.
PBAT este utilizat pe scară largă în industria ambalajelor. Este amestecat în mod obișnuit cu alți polimeri, în special PLA, pentru a îmbunătăți flexibilitatea și duritatea produsului final. Filmele bazate pe PBAT sunt utilizate pentru ambalaje alimentare, pungi de cumpărături și filme de mulci agricol. În sectorul agricol, filmele de mulci Pbat pot fi arate în sol după utilizare, unde se vor degrada treptat, reducând poluarea mediului.
PLA este utilizat în diverse produse de unică folosință. Așa cum am menționat anterior, este utilizat în mod obișnuit pentru a face tacâmuri de unică folosință, paie și containere de ambalare rigide. În industria de imprimare 3D, PLA este o alegere populară datorită ușurinței sale de imprimare și a costurilor relativ mici. De asemenea, este utilizat în industria textilă pentru a produce fibre pentru îmbrăcăminte și țesături non -țesute.
Cost
Costul este un factor important în selecția materialelor. În general, PLA este mai scump decât PBAT. Producția de PLA implică mai multe etape, inclusiv fermentarea carbohidraților pentru a produce acid lactic și procesul ulterior de polimerizare. Materiile prime pentru PLA, cum ar fi amidonul de porumb, sunt, de asemenea, supuse fluctuațiilor prețurilor pe piața agricolă.
PBAT, pe de altă parte, este relativ mai ieftin de produs. Materiile prime pentru PBAT, cum ar fi acidul adipic și 1,4 - butanediol, sunt mai ușor disponibile și mai puțin costisitoare în comparație cu materiile prime pentru PLA. Cu toate acestea, costul ambelor materiale poate varia în funcție de cererea de piață, de scara producției și de cerințele de calitate.
Impact asupra mediului
Atât PBAT, cât și PLA sunt considerate alternative mai ecologice la materialele plastice tradiționale pe bază de petrol. Cu toate acestea, impactul lor general asupra mediului trebuie evaluat în mod cuprinzător.
PLA este derivat din resurse regenerabile, ceea ce reduce dependența de combustibilii fosili. Biodegradabilitatea sa în instalațiile de compostare industrială ajută, de asemenea, la reducerea deșeurilor din depozitele de deșeuri. Cu toate acestea, producția de PLA pe scară largă necesită cantități semnificative de terenuri agricole și apă pentru creșterea materiei prime. Există, de asemenea, îngrijorări cu privire la utilizarea pesticidelor și a îngrășămintelor în cultivarea materiilor prime.
PBAT, deși nu este derivat din resursele regenerabile în întregime, are o biodegradabilitate bună în diferite medii. Utilizarea sa poate ajuta la reducerea acumulării de deșeuri de plastic în mediu. Cu toate acestea, producția de PBAT implică utilizarea petrochimice, care are încă un impact asupra mediului în ceea ce privește consumul de energie și emisiile de gaze cu efect de seră.
Amestecarea PBAT și PLA
Pentru a profita de proprietățile unice atât ale PBAT cât și ale PLA, acestea sunt adesea amestecate împreună. Amestecarea PBAT și PLA poate duce la un material cu proprietăți mecanice îmbunătățite, cum ar fi flexibilitatea și duritatea crescută, menținând în același timp un anumit nivel de rigiditate.
Când PBAT și PLA sunt amestecate, raportul dintre cei doi polimeri poate fi ajustat în funcție de cerințele specifice de aplicare. De exemplu, o proporție mai mare de PBAT în amestec va duce la un material mai flexibil, în timp ce o proporție mai mare de PLA va face materialul mai rigid. Procesul de amestecare poate fi realizat folosind diferite metode, cum ar fi amestecarea topiturii într -un extruder.
Concluzie
În concluzie, PBAT și PLA sunt două materiale biodegradabile distincte, cu propriile lor compoziții chimice unice, proprietăți mecanice, caracteristici de procesare și aplicații. În calitate de furnizor de [amidon de porumb Pbat Pla] (biodegradabil - brut - material/pbat - pla - porumb - amidon.html), înțeleg importanța alegerii materialului potrivit pentru nevoile dvs. specifice. Indiferent dacă sunteți în căutarea unui material flexibil pentru ambalare sau un material rigid pentru produse de unică folosință, înțelegerea diferențelor dintre PBAT și PLA este crucială.
Dacă sunteți interesat să achiziționați [rășină biodegradabilă] (biodegradable - brut - material/biodegradable - rășină.html) sau [material biodegradabil] (biodegradabil - brut - material/biodegradabil - material.html), vă încurajez să ajungeți la o discuție detaliată. Echipa noastră de experți este gata să vă ajute să selectați cele mai potrivite materiale pentru proiectele dvs. și să vă ofere produse de înaltă calitate.
Referințe
- „Polimeri biodegradabili: o imagine de ansamblu” de John W. Gilman.
- „Producția de acid polilactic (PLA), proprietăți și aplicații” de L. Auras, R. Harte și S. Selke.
- „Polybutilen adipat tereftalat (PBAT): sinteză, proprietăți și aplicații” în Journal of Polymer Science.