L’acido polilattico (PLA) è un polimero derivato da piante ricche di zucchero naturale come il mais, il grano o la barbabietola. Il destrosio viene convertito in acido lattico attraverso un processo di fermentazione, e successivamente in polimeri versatili, che possono essere utilizzati per produrre resine simili alla plastica, o fibre.
Bagnabilità del PLA prima e dopo il trattamento corona
La bagnabilità è un indicatore che valuta le possibilità di effettuare sul materiale processi di stampa ed accoppiamento ottimali.
Ferrarini & Benelli ha realizzato un test di trattamento corona sul PLA in formato film flessibile (EarthFirstTM EF BCP 25µ) fornito da SIDAPLAX e con la collaborazione di NatureWorks LLC che produce PLA con il marchio IngeoTM
Per la misurazione dei risultati è stato usato il metodo ASTM D25 78 con utilizzo di soluzioni di Formammide e Cellosolve ed applicatore a pennello. L’utilizzo di altri applicatori o di soluzioni differenti potrebbero dare risultati diversi.
1 Trattamento corona con elettrodi ceramici e rullo di scarica rivestito con ceramica conduttiva
Test effettuato su apparecchiatura di laboratorio su campioni di materiale tipo PLA in fogli. Tensione superficiale iniziale: 38 dyne/cm.
Potenza impiegata | Tensione superficiale finale |
|---|
40 watt*min/m2 | 46 dyne/cm. |
80 watt*min/m2 | 48 dyne/cm. |
>100 watt*min/m2 | 48 dyne/cm. |
2 Trattamento corona con elettrodi in alluminio e rullo di scarica rivestito con guaina di silicone
Test effettuato su apparecchiatura di laboratorio su campioni di materiale tipo PLA in fogli. Tensione superficiale iniziale: 38 dyne/cm
Potenza impiegata | Tensione superficiale finale |
|---|
30 watt*min/m2 | 46 dyne/cm. |
60 watt*min/m2 | 48 dyne/cm. |
>100 watt*min/m2 | 48 dyne/cm |
3 Trattamento corona con elettrodi ceramici e rullo rivestito con ceramica conduttiva
Test effettuato su linea avvolgitore-svolgitore su campioni di materiale tipo PLA in bobina. Tensione superficiale iniziale: 38 dyne/cm.
Potenza impiegata | Tensione superficiale finale |
|---|
40 watt*min/m2 | 48 dyne/cm. |
80 watt*min/m2 | 50 dyne/cm. |
>100 watt*min/m2 | 50 dyne/cm |
L’utilizzo di un sistema di trattamento plasma a torcia si è rivelato non praticabile in quanto la scarica-plasma ha una temperatura molto elevata che deforma il materiale.
Conclusioni
I test dimostrano una buona reattività del materiale PLA all’effetto corona. I livelli di tensione superficiale raggiungibili sono piuttosto elevati e questo implica una buona bagnabilità. Si può ritenere dunque che il PLA sia un materiale che ben si presta ad essere trasformato nelle varie fasi del packaging (stampa o accoppiamento). I test mostrano anche che il materiale:
- dopo il raggiungimento di un certo valore presenta una barriera e non aumenta ulteriormente la propria bagnabilità anche con l’impiego di potenze maggiori
- trattato con elettrodi in alluminio necessita di coefficienti di potenza inferiori rispetto all’utilizzo di elettrodi ceramici (25% di potenza in meno)
- trattato in linea presenta risultati più soddisfacenti rispetto al test di laboratorio (tensione superficiale maggiore di 2 dyne/cm a parità di condizioni).