Biodegradable polymers: polylactide - processing, mechanical properties

• Autorzy: Fabijański Mariusz , Garbarski Jacek

Identyfikatory

DOI

10.15199/180.2023.3.2

Warianty tytułu

PL

Polimery biodegradowalne: polilaktyd - przetwórstwo, właściwości mechaniczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, a short review of literature concerning obtaining of polylactide (PLA, Polylactic Acid) and its properties was presented. The process of degradation was discussed. In the experimental part, the process of injection was carried out and the evaluation of mechanical properties based on the static stretching and impact strength tests was performed. The obtained results confirm that PLA may be processed in standard machines, without the necessity of their modifying. Values of stretching resistance, elongation at break (after fracture) and impact strength do not deviate from the typical parameters of plastics intended, for example, for packaging.

PL

W artykule przedstawiono krótki przegląd literatury dotyczący otrzymywania profilaktyku (PLA) i jego właściwości. Omówiono proces degradacji. W części doświadczalnej przeprowadzono proces wtrysku oraz dokonano oceny właściwości mechanicznych na podstawie próby statycznego rozciągania i udarności. Uzyskane wyniki potwierdzają, że PLA może być przetwarzany na standardowych maszynach, bez konieczności ich modyfikacji. Wartości wytrzymałości na rozciąganie, wydłużenia przy zerwaniu oraz udarności nie odbiegają od parametrów typowych tworzyw przeznaczonych na przykład na opakowania.

Słowa kluczowe

EN

polylactide; processing; mechanical properties

PL

polilaktyd; przetwórstwo; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Polish Technical Review
• Rocznik: 2023
• Tom: No. 3
• Strony: 9--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fabijański Mariusz

• Warsaw University of Technology, Faculty of Mechanical and Industrial Engineering, Institute of Manufacturing Technologies, Department of Plastics Processing; 85, Narbutta str., 02-254 Warsaw

• https://orcid.org/0000-0001-6606-3416

autor

Garbarski Jacek

• Warsaw University of Technology, Faculty of Mechanical and Industrial Engineering, Institute of Manufacturing Technologies, Department of Plastics Processing; 85, Narbutta str., 02-254 Warsaw

• https://orcid.org/0000-0002-6770-207X

Bibliografia

• [1] Wilczyński K. (red.), Garbarski J., Nastaj A., Lewandowski A., Fabijański M., Wilczyński K. J., Buziak K., Narowski P., Zawistowski H.: Przetwórstwo tworzyw polimerowych Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2018.
• [2] Soroczyński, A., Haratym, R., Rechowicz, K.: Energy intensity as an ecological factor in the selection of the manufacturing process. Welding Technology Review, (2019). 91.
• [3] Yottakot, S., Leelavatcharamas, V.: Isolation and Optimisation of Polylactic Acid (PLA)-packaging-degrading Actinomycete for PLA-packaging Degradation. Pertanika Journal of Tropical Agricultural Science (2019) 42 (3).
• [4] Świerz-Motysia B., Jeziórska R., Szadkowska A., Piotrowska M.: Otrzymywanie i włąściowści biodegradowalnych mieszanin polilaktydu i termoplastycznej skrobi. Polimery 56.4 (2011), 271.
• [5] Pawłowski Ł., Bartmański M., Zieliński A.: pH-dependent composite coatings for controlled drug delivery system - Review, Inżynieria Materiałowa 3 (229), (2019), 62-67.
• [6] Sin, L. T., & Tueen, B. S.: Polylactic acid: a practical guide for the processing, manufacturing, and applications of PLA. William Andrew (2019).
• [7] Sen-lin Yang, Zhi-Hua Wu, Wei Yang, Ming-Bo Yang: Thermal and mechanical properties of chemical crosslinked polylactide (PLA), Polymer TestingVolume 27, Issue 8, (2008), 957-963.
• [8] Fabijański, M.: Wytrzymałość mechaniczna oraz palność polilaktydu. Przemysł Chemiczny, 98, (2019), 556-558.
• [9] Chmielewski, T., Hudycz, M., Krajewski, A., Sałaciński, T., Skowrońska, B., Świercz, R. (2019). Structure Investigation of Titanium Metallization Coating Deposited onto AlN Ceramics Substrate by Means of Friction Surfacing Process. Coatings, 9 (12), 845.
• [10] P. Pawelzik, M. Carus, J. Hotchkiss, R. Narayan, S. Selke, M. Wellisch, M. Weiss, B. Wicke, M. K. Patel: Critical aspects in the life cycle assessment (LCA) of bio-based materials - Reviewing methodologies and deriving recommendations. Resources, Conservation and Recycling, Vol. 73 (2013) 211-228.
• [11] Lima L.-T., Aurasb R., Rubinob M.: Processing technologies for poly(lactic acid), Progress in Polymer Science, 33, (2008), 820-852.
• [12] Żenkiewicz, M., Richert, J.: Synteza, właściwości i zastosowanie polilaktydu. Przetwórstwo Tworzyw, 15 (5), (2009), 192-199.
• [13] Fabijański M: Mechanical Properties of Polylactide Filled with Micronized Chalcedonite, Journal of composites science, 2022; 6 (12):387. https://doi.org/10.3390/jcs6120387.
• [14] Foltynowicz Z., Jakubiak P.: Poli(kwas mlekowy) - biodegradowalny polimer otrzymywany z surowców rooelinnych, Polimery, 47, 11-12, (2002), 769.
• [15] Duda A.: Polilaktyd - tworzywo sztuczne XXI wieku?, Przem. Chem. 82, 8 -9, (2003), 905.
• [16] Fabijański M.:Effect of multiple processing on the strength properties of polylactide/polystyrene mixture, Przemysł Chemiczny, Volume 101, Issue 1, Page 65-68, 2022 DOI10.15199/62.2022.1.9.
• [17] Mathew AP., Oksman K., Sain M.: Mechanical properties of biodegradable composites from polylactic acid (PLA) and microcrystalline cellulose (MCC). J. Appl. Polym. Sci. 97, (2005), 2014-25.
• [18] Drumright R. E., Gruber P. R., Henton D. E.: Polylactic acid technology. Adv. Mater. 12, (2000), 1841-1846.
• [19] Janczak, K., Dąbrowska, G., Hrynkiewicz, K., Raszkowska-Kaczor, A.: Poszukiwanie grzybów zdolnych do wzrostu na tworzywach polimerowych. Przemysł Chemiczny, 93, (2014), 1206-1209.
• [20] Malinowski, R., Łubkowski, D.: Badanie wpływu temperatury i czasu suszenia na wybrane właściwości polilaktydu (PLA). Inż. Aparat. Chem, 49 (5), (2010), 77-78.
• [21] Nowak, W., Fabijanski, M.: Wpływ działania podwyższonej temperatury na wyroby z materiałów polimerowych. Opakowanie, 1, (2014), 55-58.
• [22] Siwek, P., Libik, A., Twardowska-Shmidt, K., Ciechańska, D., Gryza, I.: Zastosowanie biopolimerów w rolnictwie. Polimery, 55 (11-12), (2010), 801-811.
• [23] Fabijański, M.: Wielokrotne przetwórstwo polilaktydu. Przemysł Chemiczny, 95(4), (2016), 874-876.
• [24] Kruk, A., Gadomska-Gajadhur, A., Ruśkowski, P: Zastosowanie bioresorbowalnych rusztowań w inżynierii tkankowej. Tygiel (2015), 91, 102.
• [25] Malinowski, R., Żenkiewicz, M., Richert, J.: Wpływ wybranych czynników sieciujących na stopnie zżelowania i spęcznienia polilaktydu. Przemysł Chemiczny, 91, (2012), 1596-1597.
• [26] Maślanka, S., Siołek, M., Hamryszak, Ł., Łopot, D.: Zastosowanie odpadów z przemysłu mleczarskiego do produkcji polimerów biodegradowalnych. Chemik, (2014), 68 (8).
• [27] Gadomska-Gajadhur, A. A., Mierzejewska, J., Ruśkowski, P., Synoradzki, L.: Otrzymywanie sfer polilaktydowych zawierających paracetamol. Przemysł Chemiczny, 94 (10), (2015), 1676-1678.
• [28] Pluta M.: Morphology and properties of polylactide modified by thermal treatment, filling with layered silicates and plasticization, Polymer 45, (2004), 8239.
• [29] Fabijański, M., Garbarski, J.: Wpływ wielokrotnego przetwarzania na właściwości wytrzymałościowe mieszaniny polilaktyd/ polipropylen. Przemysł Chemiczny, 96 (3), (2017), 567-570.
• [30] Soroczyński, A.: Regeneration of Foundry and Core Masses. Journal of Manufacturing Technologies, 41(4), (2016), 29-33.
• [31] Stasiek, A., Raszkowska-Kaczor, A., Janczak, K.: Spienianie polilaktydu. Przemysł Chemiczny, 93 (1), (2014), 117-119.
• [32] Frydrych, J., Kaczmarczyk, M., Kaszuba, A., Mężykowska, A., Romanowska-Osuch, A., Bartkowiak, A.: Wpływ dodatku napełniaczy mineralnych oraz polimerów biodegradowalnych na wybrane właściwości polilaktydu. Przemysł Chemiczny, 96(2), (2017), 375-379.
• [33] Fabijański, M.: Wpływ zawartości węglanu wapnia na właściwości mechaniczne polilaktydu. Przemysł Chemiczny, 96 (4), (2017), 894-896.
• [34] Fabijański, M.: Właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie polilaktydu napełnionych mączką drzewną. Przemysł Chemiczny, 98, (2019), 1246-1248.
• [35] Żenkiewicz, M., Richert, J., Rytlewski, P., Richert, A.: Niektóre właściwości kompozytów polilaktydu z szungitem. Przemysł Chemiczny, 90, (2011), 631-635.
• [36] Nofarab M., Sacligilb D., Carreauc P. J., Kamald M. R., Heuzeyc M-C.: Poly (lactic acid) blends: Processing, properties and applications, International Journal of Biological Macromolecules, 125, 15, (2019), 307-360.