Zeitschrift für fortgeschrittene Chemieingenieurwesen

Abstrakt

Weichmacher pflanzlich (TEC und PEG3) weichgemachte Poly(Milchsäure)- (PLA)/Poly(ε-Caprolacton)- (PCL)-Mischungen

M. Maiza und A. Hamem

Derzeit werden Kunststoffe auf Erdölbasis weltweit häufig für Lebensmittelverpackungen verwendet. Aufgrund ihrer Umweltverschmutzungsprobleme sind die meisten Forscher daran interessiert, die Kunststoffe auf Erdölbasis durch umweltfreundliche, biologisch abbaubare Polymere für Verpackungsmaterialien zu ersetzen. Dabei wurden biologisch abbaubare Verpackungsmaterialien auf der Basis von Stärke, Protein und Polymilchsäure (PLA) für die Verpackung von Lebensmitteln und Medikamenten hergestellt. Diese Materialien sind jedoch bei der Verwendung als Verpackungsmaterialien schwächer als Kunststoffe auf Erdölbasis. Um starke Verpackungsmaterialien herzustellen, bestehen diese biobasierten Materialien aus Biopolymeren und synthetischen Polymeren. Sie werden bereits hauptsächlich für Einwegverpackungen wie Flaschen, Becher für Kaltgetränke, thermogeformte Schalen und Deckelbehälter, Blisterverpackungen, Umhüllungen sowie flexible Folien vermarktet. PCL ist ein bekannter synthetischer, biologisch abbaubarer, halbkristalliner Polyester, der sich durch eine hohe Bruchdehnung und hohe Flexibilität auszeichnet, dessen Festigkeit jedoch relativ gering ist und dessen Schmelzpunkt bei 60 °C für verschiedene Anwendungen zu niedrig ist. Daher ist es durchaus anzunehmen, dass die Mischung von PLA mit PCL im Vergleich zu den einzelnen Komponenten entweder eine verbesserte Flexibilität oder eine höhere Festigkeit mit sich bringt. In den letzten Jahren wurden Mischungen von PLA mit flexibleren biologisch abbaubaren Polymeren wie PCL entwickelt und untersucht. Als Weichmacher für die 80PLA/20PCL-Mischung werden zwei Arten pflanzlicher Weichmacher verwendet, nämlich Triethylcitrat (TEC) und Polyethylenglykol (PEG3). Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen der Weichmacherbeladung auf die thermischen, dynamischen und rheologischen Eigenschaften von PLA/PCL-Folien zu untersuchen und die Wechselwirkung zwischen PLA/PCL und Weichmachern zu erforschen.