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El tratamiento corona de PLA (ácido poliláctico)

El PLA es un plástico orgánico, totalmente biodegradable, que se utiliza cada vez más en la industria del embalaje . Ferrarini & Benelli ha llevado a cabo una prueba para demostrar la buena reacción de este material al tratamiento corona .

El ácido poliláctico (PLA ) es un polímero derivado de plantas ricas en azúcar natural , como el maíz , el trigo o la remolacha azucarada .

La dextrosa se ​​convierte en ácido láctico a través de un proceso de fermentación, y, posteriormente, en polímeros versátiles que pueden ser usados ​​para producir resinas similares al plástico o fibras.

Humectación del PLA antes y después del tratamiento corona

La humectación es un indicador que evalúa la capacidad para los procesos de impresión y acoplamiento óptimo sobre el material.
Ferrarini & Benelli ha desarrollado una prueba para el tratamiento corona de  la película flexible de PLA ( 25μ EarthFirstTM EF BCP) suministrada por Sidaplax y con la colaboración de NatureWorks LLC, que produce PLA con la marca IngeoTM

Para la medición de los resultados se utilizó la norma ASTM D25 78 con el uso de soluciones de Formamida y Etiglicol  aplicado mediante cepillo. El uso de otros aplicadores o diferentes soluciones puede  provocar  resultados diferentes.

1 Tratamiento corona con electrodos cerámicos y rodillo de descarga revestido con cerámica conductora

Las pruebas han sido realizadas  con un sistema de laboratorio utilizando muestras de material  PLA en formato lámina. Tensión superficial inicial: 38 dinas / cm .

Potencia utilizada

Tensión superficial final

40 watt*min/m2

46 dinas/cm.

80 watt*min/m2

48 dinas/cm.

>100 watt*min/m2

48 dinas/cm.

2 Tratamiento corona con electrodos de aluminio y rodillo de descarga recubierto con funda de silicona

Las pruebas han sido realizadas  con un sistema de laboratorio utilizando muestras de material  PLA en formato lámina. Tensión superficial inicial: 38 dinas / cm .

Potencia utilizada

Tensión superficial final

30 watt*min/m2

46 dinas/cm.

60 watt*min/m2

48 dinas/cm.

>100 watt*min/m2

48 dinas/cm

3 Tratamiento corona con electrodos cerámicos y rodillo de descarga revestido con cerámica conductora

Las pruebas han sido realizadas en una línea de desbobinador-bobinador con muestras de  PLA en bobina. Tensión superficial inicial: 38 dinas / cm.

Potencia utilizada

Tensión superficial final

40 watt*min/m2

48 dinas/cm.

80 watt*min/m2

50 dinas/cm.

>100 watt*min/m2

50 dinas/cm

El uso del sistema para tratamiento plasma con antorcha ha demostrado  no ser factible, porque la descarga de plasma tiene una temperatura muy alta  y el material se deforma.

Conclusiones

Las pruebas muestran una buena reactividad del material PLA al efecto corona. Los niveles de tensión superficial alcanzados son bastante altos y esto implica una buena capacidad de humectación. Se puede suponer, por tanto, que el PLA es un material que se presta bien a transformarse en distintas fases de packaging de envases (impresión o laminación). Las pruebas también muestran que el material:

  • Después de alcanzar un cierto valor presenta una barrera y no aumenta aún más su capacidad de humectación incluso con el uso de una mayor potencia
  • Tratado con electrodos de aluminio requiere coeficientes de menor potencia que con el uso de electrodos de cerámica ( 25 % menos de energía )
  • Tratado en línea presenta resultados más satisfactorios en comparación con la prueba de laboratorio (tensión superficial superior a  2 dinas / cm en las mismas condiciones ) .