Обзор полилактидов как упаковочных материалов

За последнее десятилетие полилактидные полимеры привлекли значительное внимание как заменители традиционных синтетических упаковочных материалов. Благодаря полной биоразлагаемости, производству из возобновляемого сырья и дополнительным преимуществам для потребителей — например, возможности избежать уплаты «экологического налога» в Германии или соблюсти экологические нормы в Японии — полилактиды (PLA) становятся всё более востребованной альтернативой для упаковки на требовательных рынках. Цель настоящей работы — рассмотреть технологии производства PLA, обобщить его основные свойства и охарактеризовать ключевые преимущества и недостатки PLA как полимерного упаковочного материала. Плёнки из PLA обладают лучшими барьерными свойствами в отношении ультрафиолетового излучения, чем полиэтилен низкой плотности (LDPE), но несколько уступают по этому показателю целлофану, полистиролу (PS) и полиэтилентерефталату (PET). Механические свойства плёнок из PLA сопоставимы со свойствами PET и превосходят свойства PS. Кроме того, PLA характеризуется более низкими температурами плавления и стеклования, чем PET и PS. Температура стеклования PLA изменяется со временем. Влажность от 10 до 95% и температура хранения от 5 до 40 °C не влияют на температуру стеклования PLA, что можно объяснить низкой сорбцией воды этим материалом (менее 100 ppm при Aw = 1). PLA хорошо сваривается при температурах ниже температуры плавления, однако при герметизации вблизи температуры плавления наблюдается заметная усадка плёнок. Расчёты параметров растворимости показывают, что PLA будет взаимодействовать с азотсодержащими соединениями, ангидридами и некоторыми спиртами, но не будет взаимодействовать с ароматическими углеводородами, кетонами, сложными эфирами, серосодержащими соединениями и водой. Коэффициенты проницаемости PLA для CO₂, O₂ и воды ниже, чем у PS, и выше, чем у PET. Барьерные свойства PLA в отношении этилацетата и D-лимонена сопоставимы со свойствами PET. Количество молочной кислоты и её производных, мигрирующих из PLA в растворы-имитаторы пищевых продуктов, значительно ниже средних допустимых значений потребления молочной кислоты с пищей, установленных рядом государственных учреждений. Таким образом, PLA безопасен для изготовления изделий, контактирующих с пищевыми продуктами.