□ 葉曼詩 廣州檢驗檢測認(rèn)證集團有限公司
聚乳酸,簡稱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)對于人類來講都是不存在毒性和有害物質(zhì),對自然環(huán)境來講也是沒有污染的、能夠達到低碳環(huán)保的宗旨,并且PLA既具備優(yōu)良的物理機械功能、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]。
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,不會對自然環(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)”。
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PLA和具有活性官能團的物質(zhì)的反應(yīng),完善PLA的韌性、不溶水性、降解時間、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、增強塑性和納米復(fù)合來壓低其成本、改良材料的熱塑性等。
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)融入具有獨特功能的物質(zhì),完善其脆性、不容水性以及降解時間等。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。
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、增強塑性和納米復(fù)合改性。
因為PLA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),實驗得出食物模擬液內(nèi)的麝香草酚會隨著轉(zhuǎn)移時間的加長快速增多,然后相對平穩(wěn),同時利用Piringer方程創(chuàng)建了PLA抗菌膜的轉(zhuǎn)移模子,從而對精油由膜轉(zhuǎn)移到食品中的量進行預(yù)測和計算。
為了使材料性能得到改善,大部分食品中都會加入添加劑,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,并且目前對其研究比較多的國家是發(fā)達國家,我國對此的研究較少,由于世界石油資源逐漸減少和價格的快速增長以及自然環(huán)境保護概念的逐漸加強,我國廠礦企業(yè)、科技研發(fā)部門都應(yīng)該加大對可降解塑料的研發(fā),研究出更合適實際生活的包裝可降解材料。因為PLA具備獨特的透明性、抗菌性,其物理機械性能與印刷性能良好,這些特征都說明PLA在食品包裝中具有廣泛的應(yīng)用前景。
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被PLA替代,特別是傳統(tǒng)塑料的回收難度大,經(jīng)濟費用大,加強對PLA的應(yīng)用是未來包裝材料的發(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”問題得到改善,滿足綠色包裝材料研發(fā)的需要,實現(xiàn)對環(huán)境的保護。
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,從而更好地滿足人們的發(fā)展需求。