Нанокомпозиты на основе полимолочной кислоты (PLA): влияние армирования неорганическими наночастицами на эксплуатационные характеристики и применение в упаковке пищевых продуктов

Полимолочная кислота (PLA) — компостируемая и пригодная для переработки, экологичная, универсальная и безопасная для окружающей среды альтернатива, поскольку мономер PLA — лактид (LA) — получают из природных источников. Функционально-технологические свойства PLA во многом сходны со свойствами полимеров на основе ископаемого сырья, однако в исходном состоянии его хрупкость и чувствительность при переработке ограничивают возможности применения в различных упаковочных материалах для пищевых продуктов. Поэтому PLA модифицируют с целью улучшения его тепловых, реологических, барьерных и механических свойств посредством армирования наночастицами (NP). В настоящем обзоре обобщены данные об исследованиях нанокомпозитов на основе PLA (PLA NC), полученных путем армирования неорганическими наночастицами металлов и оксидов металлов, графита и кремнезёма. По сравнению с плёнками из исходного PLA такие нанокомпозиты характеризуются значительным повышением модуля хранения, прочности при растяжении, степени кристалличности, температуры стеклования (Tg) и антимикробной активности, а также снижением проницаемости для водяного пара и кислорода. В обзоре также рассмотрены нормативные требования к применению наночастиц оксидов металлов в упаковке пищевых продуктов, биоразлагаемость нанокомпозитов на основе PLA и их применение в пищевых системах. Перспективы промышленного внедрения нанокомпозитов весьма благоприятны для замены традиционных полимеров на основе нефтехимического сырья, используемых в настоящее время для упаковки пищевых продуктов.