Hogyan teszteljük a PLA film teljesítményét?

PLA fólia beszállítóként megértem termékeink teljesítményének biztosításának kritikus fontosságát. A PLA vagy politejsav egy biológiailag lebomló és komposztálható hőre lágyuló műanyag, amely megújuló erőforrásokból, például kukoricakeményítőből vagy cukornádból származik. Környezetbarátságának és kiváló mechanikai tulajdonságainak köszönhetően jelentős népszerűségre tett szert a különböző iparágakban, köztük a csomagolásban, a mezőgazdaságban és az orvosi alkalmazásokban. Ügyfeleink sokrétű igényeinek kielégítése érdekében azonban elengedhetetlen a PLA fólia teljesítményének alapos tesztelése, mielőtt piacra kerülne. Ebben a blogbejegyzésben megosztok néhány kulcsfontosságú módszert és szempontot a PLA-film teljesítményének tesztelésére.

Fizikai és mechanikai tulajdonságok vizsgálata

Szakítószilárdság és szakadási nyúlás

A szakítószilárdság és a szakadási nyúlás alapvető mechanikai tulajdonságok, amelyek meghatározzák a PLA fólia nyúlásnak és deformációnak ellenálló képességét. Ezen tulajdonságok mérésére egy univerzális vizsgálógépet használunk, amely szabályozott húzóerőt fejt ki a fólia mintájára, amíg el nem törik. A vizsgálat során kifejtett maximális erőt szakítószilárdságként kell feljegyezni, míg a törésponti hossz százalékos növekedése a szakadási nyúlás. Ezek az értékek értékes betekintést nyújtanak a fólia tartósságába és rugalmasságába, amelyek kulcsfontosságúak az olyan alkalmazásoknál, mint a csomagolás és a címkézés.

Szakadásállóság

A szakadásállóság a PLA fólia másik fontos mechanikai tulajdonsága, különösen olyan alkalmazásoknál, ahol a fólia szakítóerőnek lehet kitéve. A szakítószilárdság tesztelésére szakadásvizsgálót használunk, amely méri a szakadás elindításához és továbbterjedéséhez szükséges erőt a filmben. A nagyobb szakítószilárdság azt jelzi, hogy a fólia jobban ellenáll a szakadásnak, így alkalmas olyan alkalmazásokhoz, mint a nagy igénybevételű csomagolás és a mezőgazdasági talajtakaró.

Szúrásállóság

Az átszúrásállóság a PLA fólia azon képessége, hogy ellenálljon egy éles tárgy behatolásának. Ez a tulajdonság különösen fontos olyan alkalmazásoknál, ahol a fólia éles szélekkel vagy tárgyakkal érintkezhet, például gyümölcsök és zöldségek csomagolásánál. A szúrásállóság teszteléséhez defektvizsgálót használunk, amely egy hegyes szondával szabályozott erőt fejt ki a fólia mintájára, amíg az át nem szúr. A vizsgálat során kifejtett legnagyobb erőt átszúrási ellenállásként kell rögzíteni.

Vastagság és sűrűség

A vastagság és a sűrűség olyan fizikai tulajdonságok, amelyek befolyásolhatják a PLA fólia teljesítményét. A vastagabb fóliák általában nagyobb mechanikai szilárdsággal és gátlási tulajdonságokkal rendelkeznek, míg a nagyobb sűrűségű filmek merevsége és méretstabilitása jobb lehet. A PLA fólia vastagságának mérésére mikrométert vagy vastagságmérőt használunk, amely pontos és precíz mérést tesz lehetővé. A fólia sűrűsége tömegének és térfogatának mérleggel, illetve mérőhengerrel történő mérésével határozható meg.

Barrier Properties Testing

Oxigénátviteli sebesség (OTR)

Az oxigéntranszmisszió mértéke az oxigén mennyiségének mértéke, amely meghatározott idő alatt, adott körülmények között át tud haladni a PLA film adott területén. Ez a tulajdonság kulcsfontosságú olyan alkalmazásoknál, ahol a filmnek meg kell védenie a tartalmat az oxidációtól, például élelmiszer-csomagolásban. Az OTR mérésére oxigénátbocsátási sebesség-mérőt használunk, amely méri a filmen egy bizonyos idő alatt átszivárgó oxigén mennyiségét. Az alacsonyabb OTR azt jelzi, hogy a fólia jobb oxigénzáró tulajdonságokkal rendelkezik, ami segíthet meghosszabbítani a csomagolt termékek eltarthatóságát.

Vízgőz átviteli sebesség (WVTR)

A vízpára áteresztési sebessége annak a vízgőznek a mértéke, amely meghatározott idő alatt, adott körülmények között át tud haladni a PLA film adott területén. Ez a tulajdonság fontos olyan alkalmazásoknál, ahol a fóliának meg kell védenie a tartalmát a nedvességtől, például száraz élelmiszerek és gyógyszerek csomagolásánál. A WVTR mérésére vízgőzáteresztési sebességmérőt használunk, amely méri a filmen egy bizonyos idő alatt átszivárgó vízgőz mennyiségét. Az alacsonyabb WVTR azt jelzi, hogy a fólia jobb nedvességzáró tulajdonságokkal rendelkezik, ami segíthet megakadályozni a penész és a baktériumok elszaporodását, valamint megőrizni a csomagolt termékek minőségét.

Szén-dioxid átviteli sebesség (CO2TR)

A szén-dioxid áteresztőképessége annak a szén-dioxidnak a mértéke, amely meghatározott körülmények között meghatározott idő alatt át tud haladni a PLA film adott területén. Ez a tulajdonság olyan alkalmazásoknál fontos, ahol a fóliának szabályoznia kell a szén-dioxid szintjét a csomagolt környezetben, például friss termékek csomagolásában. A CO2TR mérésére egy szén-dioxid átviteli sebességmérőt használunk, amely méri a filmen egy bizonyos idő alatt áthatoló szén-dioxid mennyiségét. Az alacsonyabb CO2TR azt jelzi, hogy a fólia jobb szén-dioxid-záró tulajdonságokkal rendelkezik, ami segíthet megőrizni a csomagolt termékek frissességét és minőségét.

Termikus tulajdonságok vizsgálata

Olvadáspont és üvegátmeneti hőmérséklet

Az olvadáspont és az üvegesedési hőmérséklet a PLA fólia fontos termikus tulajdonságai, amelyek befolyásolhatják annak feldolgozását és teljesítményét. Az olvadáspont az a hőmérséklet, amelyen a film szilárd halmazállapotból folyékony halmazállapotba változik, míg az üvegesedési hőmérséklet az a hőmérséklet, amelyen a film kemény és rideg állapotából lágy és gumiszerű állapotba változik. Ezen tulajdonságok mérésére differenciális pásztázó kalorimétert (DSC) használunk, amely az olvadási és üvegesedési folyamatokhoz kapcsolódó hőáramot méri. Az olvadáspont és az üvegesedési hőmérséklet értékes információkkal szolgálhat a fólia hőstabilitásáról és a feldolgozási körülményekről.

Hőzárhatóság

A hőszigetelő képesség a PLA fólia azon képessége, hogy hevítés közben erős és megbízható tömítést képezzen. Ez a tulajdonság kulcsfontosságú olyan alkalmazásokban, ahol a fóliát önmagához vagy más anyagokhoz kell ragasztani, például élelmiszerek és italok csomagolásában. A hőhegeszthetőség tesztelésére hőszigetelőt használunk, amely hőt és nyomást fejt ki a fóliára, hogy tömítést hozzon létre. A tömítés szilárdsága és integritása úgy értékelhető, hogy megmérjük a lefejtési szilárdságot, illetve a tömítés integritását lefejtési teszterrel, illetve tömítés integritásvizsgálóval.

Biológiai lebonthatóság és komposztálhatóság vizsgálata

Biológiai lebonthatóság

A biológiai lebonthatóság a PLA fólia azon képessége, hogy meghatározott környezeti feltételek mellett a mikroorganizmusok természetes anyagokra, például vízre, szén-dioxidra és biomasszára bontják. A biológiai lebonthatóság tesztelésére biodegradációs tesztet alkalmazunk, amely a film biológiai lebomlási sebességét és mértékét méri ellenőrzött környezetben. A vizsgálat elvégezhető talajban, komposztban vagy vízben, a fólia tervezett alkalmazásától függően. A magasabb biológiai lebomlási arány azt jelzi, hogy a film környezetbarátabb és könnyen lebomlik a természetes környezetben.

Komposztálhatóság

A komposztálhatóság a biológiai lebonthatóság egy specifikusabb formája, amely a PLA-fólia azon képességére utal, hogy meghatározott időn belül komposztáló környezetben lebomlik. A komposztálhatóság tesztelésére komposztálási tesztet alkalmazunk, amely szimulált komposztálási környezetben méri a fólia komposztálásának sebességét és mértékét. A vizsgálat elvégezhető laboratóriumban vagy kereskedelmi komposztáló létesítményben. Az olyan fólia, amely megfelel a nemzetközi szervezetek, például az ASTM és az EN által meghatározott komposztálhatósági szabványoknak, komposztálhatóként jelölhető, és komposztáló létesítményben ártalmatlanítható.

Következtetés

A PLA fólia teljesítményének tesztelése kulcsfontosságú lépés a minőség és a különféle alkalmazásokhoz való alkalmasságának biztosításában. Átfogó fizikai, mechanikai, gát-, termikus és biológiai lebonthatósági tesztek elvégzésével ügyfeleinknek kiváló minőségű PLA fóliát tudunk biztosítani, amely megfelel speciális követelményeiknek. Cégünknél elkötelezettek vagyunk a legújabb vizsgálati módszerek és berendezések alkalmazása mellett, hogy biztosítsuk PLA fóliatermékeink teljesítményét és megbízhatóságát. Ha többet szeretne megtudni PLA fóliatermékeinkről, vagy szeretné megvitatni konkrét igényeit, kérjük, tegye meglépjen kapcsolatba velünk. Várjuk, hogy együtt dolgozhassunk, hogy fenntartható és innovatív csomagolási megoldásokat kínálhassunk.

Hivatkozások

• ASTM International. (2021). Szabványos vizsgálati módszerek a talajban lévő műanyagok biológiai lebomlásának meghatározására. ASTM D5988-18.
• Európai Szabványügyi Bizottság. (2013). EN 13432:2000 Csomagolás – A komposztálás és biológiai lebomlás útján visszanyerhető csomagolás követelményei – Vizsgálati rendszer és értékelési kritériumok a csomagolás végleges elfogadásához.
• Wypych, G. (2019). Kézikönyv a polimerekről, második kiadás. ChemTec Kiadó.