聚乳酸改性在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用分析

葉曼詩(shī)

摘 要：大部分合成性質(zhì)的高分子材料在自然環(huán)境中很難被溶解，由此造成了嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題，可生物降解高分子材料就得到了人們高度的關(guān)注度。本文根據(jù)聚乳酸改性方式以及這種物質(zhì)在包裝領(lǐng)域中發(fā)揮的作用展開(kāi)了科學(xué)的分析，能夠讓讀者對(duì)于目前這種獨(dú)特類型包裝材料有了更加全面的認(rèn)識(shí)，能夠讓聚乳酸改性更有效地使用在包裝領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：聚乳酸改性;可降解;應(yīng)用

聚乳酸，簡(jiǎn)稱PLA，它屬于一種合成高分子可分解物質(zhì)，能夠徹底降解，不管是PLA本身還是這種物質(zhì)降解產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)于人類來(lái)講都是不存在毒性和有害物質(zhì)，對(duì)自然環(huán)境來(lái)講也是沒(méi)有污染的、能夠達(dá)到低碳環(huán)保的宗旨，并且PLA既具備優(yōu)良的物理機(jī)械功能、透明感、光感、韌性、控油性、密封度、抑制細(xì)菌滋生與保質(zhì)性、熱學(xué)性和持久性，并且具備和傳統(tǒng)保鮮膜相似的印刷性，由此可以將PLA材料制作成保鮮膜、罐、管等工具，應(yīng)用在水果保鮮包裝、奶制產(chǎn)品包裝、食品的保質(zhì)抑菌包裝與藥品類包裝范圍內(nèi)[1-3]。

1 聚乳酸的含義

聚乳酸屬于一種合成高分子聚合物。它屬于一種生物降解物質(zhì)，在自然環(huán)境下能夠徹底被生物降解，最后產(chǎn)生的物質(zhì)是二氧化碳和水，不會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成污染。除此之外，PLA的制作原材料是乳酸，因此，PLA屬于一種生物原料物質(zhì)，被稱之為“公認(rèn)安全環(huán)保的物質(zhì)”。

2 聚乳酸的改性方式

當(dāng)前，PLA的改性方式主要分為化學(xué)和物理兩種改性?；瘜W(xué)改性基本上是利用分子設(shè)計(jì)的方式，將乳酸或者PLA低聚體和其他物質(zhì)聚合，又能夠促進(jìn)PLA和具有活性官能團(tuán)的物質(zhì)的反應(yīng)，完善PLA的韌性、不溶水性、降解時(shí)間、抗沖擊性等，得到性能較好的產(chǎn)品：物理改性是根據(jù)共混、增強(qiáng)塑性和納米復(fù)合來(lái)壓低其成本、改良材料的熱塑性等。

2.1 聚乳酸化學(xué)改性方式

PLA的化學(xué)改性方式分為共聚和表層化改性。PLA聚改性是在它的分子鏈內(nèi)融入具有獨(dú)特功能的物質(zhì)，完善其脆性、不容水性以及降解時(shí)間等。PLA表層化學(xué)改性指的是改變PLA表面的物質(zhì)、組織，使其表面性能改變。

2.2 聚乳酸物理改性方式

PLA物理改性是根據(jù)物理方式完善其性能，主要方式分為共混改性、增強(qiáng)塑性和納米復(fù)合改性。

3 PLA在食品包裝內(nèi)的應(yīng)用分析

因?yàn)镻LA具有可降解性與生物相容性等特性，所以在鮮美食品包裝中有著重要的應(yīng)用。

PLA可以制作成抗菌薄膜，將白菜放置在內(nèi)部貼有PLA抗菌薄膜（規(guī)格為5 cm×9 cm）的體積為1.5 L的PET的塑料盒子中，可以在4～10 ℃下存放15 d，其中白菜的新鮮度和葉綠素得到了更好的保存，損失很小。

關(guān)于PLA抗菌包裝膜材料內(nèi)的抗菌劑精油的轉(zhuǎn)移情況，經(jīng)研究得到PLA抗菌包裝膜在食品模擬液內(nèi)的轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)得出食物模擬液內(nèi)的麝香草酚會(huì)隨著轉(zhuǎn)移時(shí)間的加長(zhǎng)快速增多，然后相對(duì)平穩(wěn)，同時(shí)利用Piringer方程創(chuàng)建了PLA抗菌膜的轉(zhuǎn)移模子，從而對(duì)精油由膜轉(zhuǎn)移到食品中的量進(jìn)行預(yù)測(cè)和計(jì)算。

為了使材料性能得到改善，大部分食品中都會(huì)加入添加劑，因此材料內(nèi)添加劑的轉(zhuǎn)移是需要重視的問(wèn)題。

但是由于當(dāng)前在食品包裝范圍內(nèi)的以PLA為基本材料的產(chǎn)品生產(chǎn)成本較高，種類也比較少，部分性能改良成果不理想，并且目前對(duì)其研究比較多的國(guó)家是發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)對(duì)此的研究較少，由于世界石油資源逐漸減少和價(jià)格的快速增長(zhǎng)以及自然環(huán)境保護(hù)概念的逐漸加強(qiáng)，我國(guó)廠礦企業(yè)、科技研發(fā)部門都應(yīng)該加大對(duì)可降解塑料的研發(fā)，研究出更合適實(shí)際生活的包裝可降解材料。因?yàn)镻LA具備獨(dú)特的透明性、抗菌性，其物理機(jī)械性能與印刷性能良好，這些特征都說(shuō)明PLA在食品包裝中具有廣泛的應(yīng)用前景。

4 結(jié)語(yǔ)

目前世界包裝材料的發(fā)展導(dǎo)向均為綠色環(huán)保，那些傳統(tǒng)的只能利用一次的不可再生物降解塑料將會(huì)被PLA替代，特別是傳統(tǒng)塑料的回收難度大，經(jīng)濟(jì)費(fèi)用大，加強(qiáng)對(duì)PLA的應(yīng)用是未來(lái)包裝材料的發(fā)展方向。生物可降解PLA材料的研發(fā)與使用能夠使石油基塑料引發(fā)的“白色污染”問(wèn)題得到改善，滿足綠色包裝材料研發(fā)的需要，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。

雖然PLA材料還有很多不足之處，但是研究表明，與聚合物融合使用、添加塑化劑和成核劑等措施，都能夠有效完善純PLA材料的缺點(diǎn)，從而更好地滿足人們的發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)

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[3]劉玉榮，黃玉東，張學(xué)忠，等. POSS改性傳統(tǒng)聚合物的研究進(jìn)展[J].宇航材料工藝，2005，35（2）：6-9.