Alles, was Sie über Polymilchsäure wissen müssen: PLA erklärt

Polymilchsäure, oder PLA, wie es oft genannt wird, ist ein weiteres bahnbrechendes Material mit Anwendungen vom 3D-Druck bis zur Verpackung. PLA wird aus erneuerbaren Ressourcen wie Maisstärke und Zuckerrohr hergestellt, was es im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen nachhaltig macht. Es ist ein großer Vorteil, wenn Umweltprobleme im Vordergrund stehen. Dieser Artikel versucht, die Besonderheiten von PLA zu erläutern, einschließlich seiner Geschichte, Eigenschaften, Verwendung und Auswirkungen auf die Umwelt. Dieser Leitfaden hilft Herstellern, Designern und anderen Benutzern dieses Materials, seine Fähigkeiten und Anwendungsbereiche, die auf Nachhaltigkeit ausgerichtet sind, leicht zu verstehen.

Was ist PLA und wie wird es hergestellt?

Polymilchsäure oder PLA ist ein Kunststoff, der aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke, Zuckerrohr oder Maniok hergestellt wird. Er ist biologisch abbaubar und wird durch Fermentation dieser Rohstoffe hergestellt, wobei Milchsäure entsteht, die zu PLA polymerisiert. Die Lactidbildung und die Ringöffnungspolymerisation sind die beiden Hauptschritte bei der Polymerisation von PLA. Aufgrund der Verfügbarkeit von Rohstoffen gilt die Herstellung dieses Kunststoffs im Vergleich zu erdölbasierten Kunststoffen als umweltfreundlich. Er wird aufgrund seiner globalen Kompostierbarkeit, seiner einfachen Verwendung in verschiedenen Bereichen wie Verpackung, 3D-Druck, medizinischer Ausrüstung und seiner Kompostierbarkeit in Industriequalität häufig eingesetzt.

Das Milchsäuremonomer verstehen

Milchsäure, das Hauptmonomer bei der Herstellung von Polymilchsäure (PLA), ist eine organische Verbindung, die hauptsächlich durch Fermentation von Kohlenstoffquellen wie Mais, Zuckerrohr und Rüben gewonnen wird. Sie hat zwei stereoisomere Formen, L-Milchsäure und D-Milchsäure, die für die endgültigen Eigenschaften von PLA von entscheidender Bedeutung sind. Die Technologie zur biologischen Milchsäureproduktion ist fortschrittlich und lässt sich aufgrund der Verwendung erneuerbarer biotechnologischer Rohstoffe gut in das bestehende System integrieren, was dem wachsenden Markt für umweltfreundliche Materialien entgegenkommt.

Der Prozess der Polymerisation von Lactid

Lactid wird üblicherweise als Rohstoff zur Herstellung von Polymilchsäure (PLA) im Ringöffnungspolymerisationsverfahren (ROP) verwendet. Die Synthese von Polymilchsäure wird durch die Polymerisation von Lactid eingeleitet, die mit einem Metallkatalysator wie Zinn(II)-octoat durchgeführt wird. Die ROP erfolgt unter mäßiger Hitze und Druck, wodurch die Lactidmonomere ihre Ringstruktur öffnen und zu langen PLA-Ketten polymerisieren können. Diese Technik ist besonders effektiv und ermöglicht es, das Molekulargewicht und die mechanische Festigkeit von PLA zu steuern. Solche Eigenschaften sind entscheidend, wenn es um entscheidende Anwendungsbereiche wie Verpackungen, medizinische und andere Einwegprodukte geht.

Schritte bei der PLA-Produktion

1. Vorbereitung des Rohmaterials: Stärke muss aus Biomasse, Mais oder Zuckerrohr extrahiert werden und durch Hydrolyse in essentielle Zucker umgewandelt werden.
2. Fermentation: Die oben produzierten Zucker werden durch mikrobielle Fermentation in Milchsäure (Schlüsselmonomer für PLA) umgewandelt.
3. Milchsäurereinigung: Milchsäure muss gereinigt werden, um ein hochwertiges Monomer zu erhalten, eine wichtige Voraussetzung für eine erfolgreiche wiederholte Polymerisation.
4. Lactidbildung: Gereinigte Milchsäure wird einer Kondensationsreaktion oder anderen katalytischen Prozessen unterzogen und in Lactid, ein zyklisches Dimer, umgewandelt.
5. Polymerisation: Die Ringöffnung der Lactidpolymerisation wird mit einem Katalysator (Zinn(II)-octoat) bei kontrollierter Temperatur und kontrolliertem Druck für die PLA-Polymerisation eingeleitet.
6. Nachbearbeitung: Durch Änderungen des Molekulargewichts oder durch Beimischung von Zusatzstoffen kann das PLA-Polymer so modifiziert werden, dass es den spezifischen Anforderungen des beabsichtigten Gebrauchs entspricht.
7. Formgebung des Endprodukts: Abhängig von der industriellen Verwendung kann PLA in verschiedene Formen gebracht werden, darunter Filme, Fasern oder geformte Objekte.

Erkundung der Eigenschaften von PLA

Mechanische und thermische Eigenschaften von PLA

PLA hat eine hohe Zugfestigkeit und Elastizitätsmodul, sodass es dort eingesetzt werden kann, wo Steifigkeit und strukturelle Integrität erforderlich sind. Aufgrund der im Vergleich zu anderen Polymeren geringen Schlagfestigkeit ist es jedoch in Umgebungen mit hoher Beanspruchung nur begrenzt einsetzbar. Thermisch geht PLA bei niedrigen Temperaturen (etwa 55–60 °C) von Polymerglas in einen gummiartigen Zustand über und beginnt bei etwa 150–180 °C zu erweichen. Daher kann es bei niedrigen Temperaturen seine Form verlieren. Um spezifische industrielle Anforderungen, einschließlich PLA-Mischungen, zu erfüllen, können seine mechanischen und thermischen Eigenschaften vor allem durch Mischen mit anderen Materialien oder durch Verwendung bestimmter Füllstoffe oder Zusatzstoffe geändert werden.

Biologisch abbaubar und Barriereeigenschaften

Unter industriellen Kompostierungsbedingungen zeichnet sich PLA durch eine außergewöhnliche biologische Abbaubarkeit aus und zersetzt sich innerhalb weniger Monate in Wasser, Kohlendioxid und Biomasse. Diese Eigenschaft macht es für umweltfreundliche Anwendungen, wie die Herstellung von Verpackungsmaterialien oder Einwegprodukten, sehr begehrt. Andererseits verlangsamen die unkontrollierten Temperaturen und das Fehlen mikrobieller Aktivität in natürlichen Umgebungen wie Wasser oder Boden den Abbauprozess von PLA vergleichsweise. In Bezug auf die Barriereeigenschaften besitzt PLA eine mäßige Beständigkeit gegen den Durchtritt von Sauerstoff und Feuchtigkeit und eignet sich daher für kurzfristige Lebensmittelverpackungen. Die Kombination mit anderen Polymeren oder Beschichtungen für bestimmte Anwendungen kann zusätzliche Barriereeigenschaften bieten.

Einfluss des Molekulargewichts auf PLA

Das Molekulargewicht ist einer der entscheidendsten Faktoren, die die mechanischen, thermischen und Abbaueigenschaften von PLA beeinflussen. Polylactide mit hohem Molekulargewicht haben tendenziell eine höhere Festigkeit, Wärmebeständigkeit und geringere Abbauraten, wodurch sie unter Bedingungen anwendbar sind, bei denen Haltbarkeit erforderlich ist. Im Gegensatz dazu haben Polylactide mit niedrigem Molekulargewicht eine höhere Abbaurate und sind für medizinische Anwendungen wie Arzneimittelverabreichungssysteme oder biologisch abbaubare Implantate nützlicher. Um diese Anforderungen zu erfüllen, muss ein angemessenes Molekulargewicht ausgewählt werden.

Wie wird PLA-Kunststoff in Lebensmittelverpackungen verwendet?

Anwendungen von Polymilchsäure in der Lebensmittelindustrie

In Bezug auf Lebensmittelsicherheit, nachhaltige Gewinnung und Kompostierbarkeit ist Polymilchsäure (PLA) tatsächlich eine revolutionäre Ergänzung für die Lebensmittelverpackungsindustrie. Sie wird häufig in Behältern, Bechern, Schalen und Verpackungsmaterialien für frisches Obst, Gebäck und verzehrfertige Lebensmittelverpackungen verwendet. Darüber hinaus ist PLA ein wettbewerbsfähiger Ersatz für PET und PS, wo Transparenz erforderlich ist, da es sowohl transparent als auch starr ist.

Darüber hinaus deuten aktuelle Studien darauf hin, dass PLA die Haltbarkeitsdauer von Lebensmitteln verlängert, die vom Verderben bedroht sind. Wenn PLA mit bestimmten relevanten Zusatzstoffen vermischt oder in mehrschichtige Strukturen eingebaut wird, kann es Feuchtigkeit und Sauerstoff einschließen, die für die Lebensmittelkonservierung entscheidend sind. Branchenschätzungen gehen davon aus, dass die weltweite PLA-Produktionskapazität bis 600,000 aufgrund des erwarteten Nachfrageschubs auf dem Lebensmittel- und Getränkemarkt um über 2025 Tonnen steigen wird. Dieser Anstieg deutet auf eine stärkere Fokussierung auf umweltfreundliche Verpackungsmethoden hin, da Regierungen und Unternehmen nachhaltigere Richtlinien verfolgen.

PLA ist auch aufgrund seiner Kompatibilität mit den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft für Lebensmittelverpackungsmaterialien von Bedeutung. Produkte aus PLA können auf Werksebene kompostiert werden, was dazu beiträgt, den Abfall auf Mülldeponien zu verringern und den Kohlenstoffausstoß zu senken. Die Forschungsanstrengungen konzentrieren sich darauf, das Spektrum der thermischen und mechanischen Fähigkeiten von PLA zu erweitern, und die Entwicklung von Innovationen zur Erhöhung der maximalen Betriebstemperatur und Festigkeit des Materials verringert seine Neigung zur Sprödigkeit. Dies erleichtert die Implementierung des Materials in verschiedenen Lebensmittelverpackungsanwendungen.

Vorteile der Verwendung von biologisch abbaubarem PLA für Verpackungen

• Umweltverträglichkeit: Da PLA aus Zuckerrohr oder Maisstärke hergestellt wird, handelt es sich um einen biologisch abbaubaren Kunststoff, dessen Verwendung unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern kann. Außerdem hat es im Gegensatz zu herkömmlichen Kunststoffen weniger negative Auswirkungen auf die Umwelt, da es in industriellen Kompostierungsanlagen zersetzt werden kann.
• Reduzierter CO2-Fußabdruck: Die industrielle Produktion und Verwendung von PLA reduziert den Ausstoß schädlicher Treibhausgase im Vergleich zur Produktion und Verwendung von Kunststoffen auf Erdölbasis erheblich. Aus diesem Grund gilt es als die bessere Wahl.
• Kompostierbarkeit: Die organischen Stoffe in PLA-Verpackungen können unter kontrollierten Kompostierungsbedingungen zersetzt werden. Dies trägt dazu bei, den organischen Abfall auf Mülldeponien zu minimieren und gleichzeitig den organischen Stoffgehalt des Bodens zu erhöhen.
• Vielseitigkeit: Obwohl es zur Herstellung von Behältern für Pasteten, frisches Gemüse, Fleisch, Backwaren und Verpackungen für andere Getränke verwendet wird, liegt seine Zweckmäßigkeit im Rahmen der Umweltziele der Lebensmittelverpackung.

Vergleich zwischen PLA und herkömmlichem Kunststoff

• Materialquelle: PLA wird aus Maisstärke oder Zuckerrohr hergestellt, im Gegensatz zu herkömmlichen Kunststoffen, die aus fossilen Brennstoffen wie Benzin hergestellt werden.
• Biologische Abbaubarkeit: PLA zerfällt in industriellen Kompostierungsanlagen in organische Stoffe, während alltägliche Kunststoffe Jahre brauchen, um sich zu zersetzen und zur Umweltverschmutzung beitragen.
• Umweltauswirkungen: Im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen entstehen bei der PLA-Produktion weniger Treibhausgasemissionen, wodurch der gesamte CO2-Fußabdruck reduziert wird.
• Leistung: PLA zeigt in vielen Anwendungen eine außerordentlich gute Leistung. Im Vergleich zu bestimmten Industriekunststoffen, die bei hohen Temperaturen Leistung bringen, ist seine Verwendung jedoch aufgrund seiner Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit eingeschränkt.
• Recycling: Da sie häufiger vorkommen, haben herkömmliche Kunststoffe eine bessere Chance, in Recyclingprogramme aufgenommen zu werden. Für PLA gibt es jedoch keine andere Möglichkeit der Entsorgung als die industrielle Kompostierung.

Alles in allem ist es offensichtlich, dass PLA zwar seine Schwächen hat, vor allem in puncto Leistung, aber auch in puncto Nachhaltigkeit hat es Vorteile.

Die Synthese von PLA: Techniken und Methoden

Direkte Kondensation von Milchsäure

Bei der Herstellung von PLA ist die direkte Kondensation von Milchsäure ein Verfahren, bei dem Wasser entfernt wird, wenn die Monomere der Milchsäure miteinander verbunden werden. Die Technik erfordert normalerweise erhöhte Temperaturen und verringerte Druckniveaus, um die Reaktion wirksam voranzutreiben. Ein wesentliches Problem bei dieser Methode ist jedoch, dass es aufgrund der Gleichgewichtsnatur der Reaktion schwierig ist, Polymere mit hohem Molekulargewicht zu erhalten, was sie für groß angelegte oder Hochleistungszwecke ineffizient macht.

Ringöffnende Polymerisationstechniken

Die Ringöffnungspolymerisation (ROP) ist nach wie vor eine der gängigsten Methoden zur Synthese von PLA. Sie ist auch eine der effektivsten Methoden, wenn ein hohes Molekulargewicht und spezifische Polymereigenschaften erwünscht sind. In diesem Fall wird Lactid, das zyklische Dimer der Milchsäure, unter kontrollierten Bedingungen mit metallbasierten Katalysatoren polymerisiert. Der am häufigsten verwendete Katalysator für eine effektive Polymerisation ist Zinn(II)-octanoat. In jüngster Zeit werden jedoch Anstrengungen unternommen, um ungiftige Ersatzstoffe wie organische Katalysatoren zu erforschen, um die Nachhaltigkeit und Biokompatibilität zu verbessern.

Durch die Spaltung der zyklischen Lactidstrukturen können sich Monomere zu langen Polymerketten verbinden. ROP lässt sich leicht anpassen, um bestimmte Molekulargewichte und Polydispersitäten zu erreichen, daher wird es häufig für verschiedene PLA-bezogene Anwendungen in medizinischen Geräten, Verpackungsmaterialien und Textilien verwendet. Vorstudien deuten darauf hin, dass ROP je nach Reaktionsbedingungen und Art der Katalysatoren Molekulargewichte von über 100,000 g/mol erreichen kann, was wiederum die mechanische Festigkeit und Haltbarkeit des Polymers verbessert.

Darüber hinaus verbessert die Entwicklung neuer ROP-Techniken, wie lösungsmittelfreie und umweltfreundliche Katalysatorsysteme, die Ausbeute der Milchsäureproduktion und erhöht die Umweltfreundlichkeit des Prozesses. Diese Innovationen entsprechen dem wachsenden Angebot an nachhaltig hergestellten PLAs und tragen zu einer Kreislaufwirtschaft bei. Dank dieser Innovationen bleibt ROP eine der zuverlässigsten und am einfachsten umzusetzenden Methoden zur PLA-Herstellung.

Innovationen in der PLA-Synthese

Der Ersatz klassischer Katalysatorsysteme durch enzymatische Polymerisation ist zwar nicht die aufregendste Innovation bei der Synthese von PLA, aber eine erfrischende. Enzymatische Prozesse sind eine umweltfreundlichere Alternative zur katalysierten Polymerisation, da sie natürlich vorkommende Enzyme zur Katalyse des Prozesses verwenden, wodurch giftige Abfälle reduziert und niedrigere Reaktionstemperaturen ermöglicht werden. Darüber hinaus hat die Entwicklung einer stereokomplexen PLA-Synthese aus enantiomerenreinen Polymeren die thermischen und mechanischen Eigenschaften der Materialien verbessert. Solche Innovationen steigern die Leistungsfähigkeit der Materialien und tragen zur Nachhaltigkeit der Herstellungsprozesse von PLA bei, was eine Voraussetzung für die breitere Akzeptanz der Verwendung von PLA ist.

Welche Auswirkungen hat PLA auf die Umwelt?

PLA als biologisch abbaubares Polymer

Polymilchsäure (PLA) gilt aufgrund ihrer Fähigkeit, in industriellen Kompostierungsanlagen abgebaut zu werden, als umweltfreundliches Material. Da PLA in seine natürlichen Bestandteile wie Kohlendioxid und Wasser zerlegt werden kann, die in einer Vielzahl von Umgebungen reichlich vorhanden sind, ist es meiner Meinung nach eine Kunststoffalternative, die das Potenzial hat, Plastikmüll zu reduzieren. Gleichzeitig verstehe ich, dass das Potenzial von PLA immer ungenutzt bleibt, wenn kein angemessenes Abfallmanagementsystem implementiert wird. Darüber hinaus stimme ich zu, dass PLA NE in unbehandelten Umgebungen wie Erde oder Meer genauso effizient abgebaut wird. Daher ist ein System erforderlich, in dem Schlüsselfaktoren überwacht werden.

Auswirkungen der PLA-Produktion auf die Umwelt

Die Umweltauswirkungen der Milchsäureproduktion sind für den PLA-Lebenszyklus vorteilhaft und nachteilig. Darüber hinaus können Ausgangsstoffe für PLA wie Maisstärke oder Zuckerrohr angebaut werden, was die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringert und sogar die Treibhausgasemissionen reduziert. Andererseits ist der Produktionsprozess sehr energieintensiv; nicht erneuerbare Energiequellen können den ökologischen Fußabdruck verschlechtern. Darüber hinaus ist die Produktion von Rohpflanzen mit Landnutzungsänderungen, Wasserverbrauch und Düngung verbunden, die der Umwelt schaden. Diese Aspekte legen nahe, dass Anstrengungen unternommen werden müssen, um umweltfreundliche Praktiken umzusetzen, um den maximalen ökologischen Nutzen aus PLA zu ziehen.

Die Rolle von PLA bei der Reduzierung von Plastikmüll

PLA ist für die Verringerung der Umweltverschmutzung unverzichtbar, da es einen biologisch abbaubaren Ersatz für herkömmliche, nicht erneuerbare Kunststoffe auf Erdölbasis bietet. Die Probleme mit Plastikmüll und Umweltverschmutzung werden sich erheblich verbessern, wenn wir PLA industriell kompostieren. Damit dies jedoch wirksam ist, müssen zunächst eine ordnungsgemäße Mülltrennung und entsprechende Kompostierungsinfrastrukturen eingerichtet werden. Diese Systeme müssen zwar eingerichtet werden, um die Vorteile der PLA-Kompostierung nutzen zu können, aber ich verstehe, dass sie massive Auswirkungen auf unseren wirksamen Kampf gegen Plastikmüll haben.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Was ist Polymilchsäure (PLA) und wie wird sie hergestellt?

A: Polymilchsäure (PLA) ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff aus erneuerbaren Materialien wie Maisstärke oder Zuckerrohr. PLA entsteht durch die Fermentation von Stärke zu Milchsäure. Anschließend wird die Säure zu einem PLA-Polymer polymerisiert. Die Bildung von Roh-PLA umfasst die Kondensation von Milchsäuremonomeren oder die Polymerisation von Milchsäure oder Lactid, um das endgültige Polymer zu erhalten.

F: Welche mechanischen Eigenschaften besitzt PLA?

A: Die mechanischen Eigenschaften von PLA umfassen eine hohe Zugfestigkeit und geringe Bruchdehnung, was eine höhere Steifigkeit und Sprödigkeit als bei anderen Polymeren bedeutet. Diese Eigenschaften, insbesondere die Zugfestigkeit und der Zugmodul, ermöglichen seine Anwendung im 3D-Druck, Spritzguss und bei der Herstellung anderer biologisch abbaubarer Produkte.

F: Was ist darunter zu verstehen, dass PLA ein biologisch abbaubarer Kunststoff ist?

A: Der Begriff impliziert, dass PLA bei industrieller Kompostierung in Elemente wie Kohlendioxid und Wasser zerfallen kann. Der Abbau von PLA wird durch Mikroorganismen erleichtert, die das Polymer verdauen. Daher ist es eine viel umweltfreundlichere Option als herkömmliche Kunststoffe.

F: Warum ist der Schmelzpunkt von PLA von 150 – 160 Grad Celsius wichtig?

A: PLA wird optimal für den Extrusionsprozess bei einer niedrigen Temperatur von 150 – 160 Grad Celsius verwendet. Bei dieser Temperatur schmilzt PLA schnell und eignet sich daher für die Extrusion durch Düsen für den 3D-Druck. Dies ermöglicht die Herstellung komplexer und anspruchsvoller PLA-3D-Druckobjekte.

F: Welche Verwendung finden PLA-Produkte im Alltag?

A: PLA kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, beispielsweise für medizinische Implantate, 3D-Druck und Verpackungen. Es eignet sich sogar hervorragend für Einwegbesteck. PLA ist außerdem anpassungsfähig, da es spritzgegossen oder 3D-gedruckt werden kann, was es für viele kommerzielle und private Anwendungen nützlich macht.

F: Ist es möglich, PLA mit anderen Kunststoffen zu kombinieren?

A: Absolut. Die mechanischen und physikalischen Eigenschaften von PLA können durch das Mischen mit anderen Polymeren noch weiter verbessert werden. Durch das Hinzufügen anderer Biokunststoffe oder Additive wird die Flexibilität, Schlagfestigkeit und Wärmebeständigkeit des Polymers erhöht, wodurch sein Anwendungsbereich erweitert wird.

F: Was ist die Glasübergangstemperatur von PLA?

A: Die Glasübergangstemperatur von PLA liegt bei fast 60 Grad Celsius. Bei dieser Temperatur wechselt das Polymer von einem harten und glasartigen Zustand in einen gummiartigen und geschmeidigen Zustand, was seine mechanischen Eigenschaften und Stabilität in verschiedenen Temperaturbereichen beeinflusst.

F: Wie trägt die Produktion von PLA zur Nachhaltigkeit bei?

A: Die PLA-Produktion ist umweltfreundlich. Es wird aus erneuerbaren Rohstoffen wie Maisstärke und Zuckerrohr hergestellt, was die Abhängigkeit von nicht erneuerbaren fossilen Brennstoffen reduziert. Da PLA außerdem biologisch abbaubar ist, minimiert es die Menge an erzeugtem Kunststoffabfall und mildert die negativen Auswirkungen auf die Umwelt insgesamt, sofern es ordnungsgemäß entsorgt wird.

F: Welche Herausforderungen sind mit der Verwendung von PLA verbunden?

A: Bruch und Zersetzung bei niedrigeren Temperaturen sowie Sprödigkeit sind einige der Probleme, die derzeit mit der Anwendung von PLA verbunden sind. Daher ist seine Verwendung in Hochtemperaturregionen eingeschränkt. Obwohl die Verwendung in Industrieanlagen genehmigt ist, muss außerdem erwähnt werden, dass es spezielle Bedingungen gibt, die auf den Zerfall von PLA zugeschnitten sind.

Referenzquellen

1. Polymermembran aus Polymilchsäure und Babassuöl zur Wundheilung

• Autoren: D. Fernandes et al.
• Veröffentlichungsdatum: 2021
• Die wichtigsten Ergebnisse:
  • Die PLA/Babassu-Elektrosponnenmembran zeigte günstige Eigenschaften für die Herstellung von Wundauflagen. Dazu gehören die empfohlene Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR), die Aufrechterhaltung einer feuchten Umgebung, keine Zytotoxizität, die Stimulation von Keratinozytenzelllinien und die Hemmung des Wachstums von Pseudomonas aeruginosa.
• Methodik:
  • Die Polymermembran aus PLA und Babassuöl wurde elektrogesponnen, woraufhin eine Reihe von Tests durchgeführt wurden, um ihre Wirksamkeit als Wundverband zu messen (Fernandes et al. 2021, S. 102173).

2. Die technischen, physikalischen und abrasiven Eigenschaften von 3D-publizierten Polymilchsäurematerialien

• Autor: A. Almajid
• Veröffentlichungsdatum: 2020
• Die wichtigsten Ergebnisse:
  • Die Studie konzentrierte sich auf die Ablagerungsmodellierung von PLA-Materialien und ergab, dass die Zugfestigkeit, der Elastizitätsmodul und die Duktilität stark vom Füllprozentsatz und der Druckrichtung abhingen.
• Methodik:
  • An den PLA-Proben mit unterschiedlichen Prozentsätzen an Füllstoffen wurden Zug-, Härte- und Verschleißtests durchgeführt, um die mechanischen Eigenschaften zu bestimmen (Almajid, 2020, S. 118–125).

3. Eigenschaften und Wirkungen von PLA-Mischungen, insbesondere von Verbundwerkstoffen aus vernetzter Stärke und Polymilchsäure.

• Autor: Ying Wang
• Veröffentlichungsdatum: 07. Juli 2018
• Die wichtigsten Ergebnisse:
  • Der Forschung zufolge verbesserte die Kombination von PLA mit Stärke und Trimethylchlorsilan-PLA-Verbundstoffen die mechanischen Eigenschaften, die optische Analyse und die Wasseraufnahme der Verbundstoffe. Ein höherer Stärkegehalt würde die mechanischen Eigenschaften verschlechtern.
• Methodik:
  • In dieser Fallstudie wurden sieben experimentelle Primärproben durch mechanisches Mischen von PLA und Stärke in verschiedenen Anteilen hergestellt, gefolgt von mechanischen Tests und FTIR-Analysen (Wang, 2018).