Bio-Based Aqueous Dispersions Based on Unsaturated PLA Polymers for Barrier Packaging Applications
Julkaisuvuosi
2025
Tekijät
Hämäläinen, Roosa; Kivinen, Pauliina; Koppolu, Rajesh; Nissinen, Eetu; Anghelescu-Hakala, Adina
Abstrakti:
The growing demand for sustainable packaging materials highlights the need for bio-based alternatives to fossil-derived polymers, particularly in barrier applications where reduced environmental impact and recyclability are critical. Poly(lactic acid) is a promising candidate due to its renewable origin and biodegradability, yet its application in aqueous dispersion coatings remains underdeveloped. In this study, copolymers were synthesized from L-(+)-lactic acid, itaconic acid, and 1,4-/2,3-butanediol via polycondensation, and a solvent-free thermomechanical method was used to prepare aqueous dispersions from the produced copolymers. The main objective of this study was to identify an optimal composition for the copolymer and dispersion to achieve small and uniformly sized dispersion particles while also assessing the scalability of the process from laboratory to pilot production. The smallest dispersion particles and most uniform size distribution were achieved with a copolymer that had an Mn close to the average (10,180 g mol−1) and a low Tg (−1.4 °C). The grade and dosage of the dispersion stabilizer significantly influenced the particle size and particle size distribution. The process scale-up, including polymer production at pilot scale and dispersion preparation at bench scale, was successfully demonstrated. The water vapor barrier properties of the coated dispersions were promising (<10 g/m2 at 23 °C/50% RH), supporting the potential of aqueous PLA-based dispersions as sustainable barrier coatings.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Kemia; Materiaalitekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Tunnistettu aihe
[object Object]
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.3390/polym17182467
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä