Természetes szállal erősített Politejsav (PLA) biokompozitok fejlesztése
Természetes szállal erősített Politejsav (PLA) biokompozitok fejlesztése
Hajba SándorMSc IV. évf.
e-mail: hajbasandor4@gmail.com
Konzulens: Dr. Tábi Tamás,Polimertechnika Tanszék
e-mail: tabi@pt.bme.hu
Napjainkban a műanyagipar egyik meghatározó területe a megújuló erőforrásokból előállított biológiailag lebontható polimerek, amelyekhez a természetben korlátlanul rendelkezésünkre állnak az alapanyagok. Ezen műanyagok a hagyományos technológiákkal feldolgozhatóak, mint például extrúzió, vagy fröccsöntés.
A biológiai utón lebontható polimerek csoportjának egyik legfontosabb képviselője a Politejsav (PLA), amely az alifás poliészterek közé tartozó hőre lágyuló műanyag. Alapját a mezőgazdasági terményekből (kukorica, cukorrépa, rizs, stb.) származó szénhidrogénekből kinyert tejsav alkotja, amelyből többféle polimerizációs eljárással is előállítható. Előnyként említhető a többi lebontható polimerrel szemben, hogy jó mechanikai jellemzőkkel rendelkezik. A hagyományos kőolaj alapú polimerek közül legjobban a Polisztirolhoz (PS), vagy a Polietilén–tereftaláthoz (PET) lehet hasonlítani. Az előnyök mellé sajnos hátrányos tulajdonságok is társulnak. Egyrészt ridegen viselkedik, másrészt hőállósága kicsi, illetve hidrofil tulajdonsága miatt hajlamos a vízfelvételre. A felvett víztartalom a feldolgozási hőmérsékleten (190-210°C) jelentős problémát okozhat, mivel víz jelenlétében és nagy hőmérsékleten megindul az anyagban a hidrolízis folyamata és a PLA bomlani kezd, amely rosszabb minőségű terméket eredményez, ezért a nedvességtartalmat 250ppm alatt kell tartani, hogy biztonsággal feldolgozhassuk az alapanyagot elkerülve a degradációt.
A mechanikai jellemzők további javítására egy lehetséges mód a szálas erősítés alkalmazása, mindezt úgy, hogy természetes szálakat használunk fel a kompozitok elkészítéséhez, ezzel megőrizve az anyag biológiai lebonthatóságát és környezetbarát jellegét. A természetes erősítőanyagok esetében viszont szintén figyelembe kell venni a jelentős nedvességfelvételt, amely a kompozit készítésekor a PLA mátrix hidrolízisét okozhatja, így a feldolgozás előtt nem csak a PLA-t, hanem a természetes szálakat is szárítni kell.
Munkám célja a PLA és a természetes erősítőanyagok feldolgozáshoz szükséges optimális szárítási és feldolgozási paraméterek meghatározása, illetve a nedvességtartalom mechanikai tulajdonságokra gyakorolt hatásának kimutatása film-stacking eljárással készített len, pamut, és juta szövettel erősített PLA biokompozitokon.
