Plastik Biodegradable yang paling biasa dalam kehidupan-pollactic Acid PLA penjelasan besar!

Apakah asid polylactic?

Asid Polylactic (PLA) adalah jenis baru bahan terbiodegradasikan berasaskan bio dan boleh diperbaharui, yang diperbuat daripada bahan mentah kanji yang dicadangkan oleh sumber tumbuhan yang boleh diperbaharui (seperti jagung, ubi kayu, dll.).

Bahan mentah kanji saccharified untuk mendapatkan glukosa, dan kemudian ditapai dari glukosa dan strain tertentu untuk menghasilkan asid laktik yang tinggi, dan kemudian kaedah sintesis kimia digunakan untuk mensintesis asid polylactic dengan berat molekul tertentu.

Asid Polylactic mempunyai biodegradability yang baik. Selepas digunakan, ia boleh benar-benar miskin oleh mikroorganisma dalam alam semula jadi di bawah syarat-syarat tertentu, dan akhirnya menjana karbon dioksida dan air, yang tidak mencemarkan alam sekitar. Ia sangat bermanfaat untuk melindungi alam sekitar dan diiktiraf sebagai bahan mesra alam.

Asid Polylactic, juga dikenali sebagai polylactide, tergolong dalam keluarga poliester. Asid Polylactic adalah polimer yang diperolehi oleh polymerizing asid laktik sebagai bahan mentah utama. Sumber bahan mentah adalah mencukupi dan boleh dijana semula. Ia terutamanya menggunakan jagung dan ubi kayu sebagai bahan mentah.

Proses pengeluaran asid polylactic adalah bebas pencemaran, dan produk boleh bioditurun taraf untuk merealisasikan kitaran dalam alam semula jadi, jadi ia adalah bahan polimer hijau yang ideal.

Asid Polylactic mempunyai kestabilan haba yang baik, suhu pemprosesan 170 ~ 230 ℃, rintangan pelarut yang baik, boleh diproses dalam pelbagai cara, seperti penyemperitan, berputar, regangan biaxial, pengacuan tamparan suntikan. Selain terbiodegradasikan, produk yang diperbuat daripada asid polylactic mempunyai biokompatibiliti yang baik, gloss, ketelusan, rasa tangan dan rintangan haba, serta rintangan bakteria tertentu, retardancy api dan rintangan UV, jadi mereka sangat berguna. Digunakan secara meluas sebagai bahan pembungkusan, serat dan nonwovens, dan lain-lain, kini digunakan terutamanya dalam pakaian (seluar dalam, pakaian luar), industri (pembinaan, pertanian, perhutanan, papermaking) dan bidang perubatan dan kesihatan.

Harga PLA sebelum perindustrian berskala besar ialah $1000/kg. Kemudian, pengeluaran secara besar-besaran telah direalisasikan melalui penyelidikan perindustrian kumpulan penyelidikan profesor Ramani Narayan Michigan State University.

Pengeluaran asid polylactic masih dalam peringkat awal pembangunan di negara saya. PLA mempunyai banyak aplikasi dan boleh digunakan dalam penyemperitan, pengacuan suntikan, lukisan filem, berputar dan bidang lain.

Kaedah penyediaan asid polylactic

Secara umum, penyediaan asid polylactic (PLA) disintesis dari asid laktik sebagai bahan mentah. Terdapat banyak jenis kaedah sintetik pada masa ini, semakin matang adalah kaedah polycondensation langsung asid laktik, dan yang lain adalah untuk mensintesis lactide oleh asid laktik terlebih dahulu, dan kemudian pempolimeran pembukaan cincin di bawah kesan pemangkin. Terdapat juga kaedah pempolimeran fasa pepejal.

01Kaedah pempolimeran langsung asid laktik

Kaedah pempolimeran langsung telah dikaji seawal tahun 1930-an dan 1940-an, tetapi kerana teknologi utama yang terlibat dalam penyingkiran air dalam tindak balas tidak dapat diselesaikan dengan baik, berat molekul produk adalah rendah (semua di bawah 4000), kekuatan yang sangat rendah, mudah mengurai, tiada kepraktisan.

Showa Polymer co., Ltd. jepun mengamalkan kaedah perlahan-lahan pemanasan asid laktik dalam gas lengai dan decompressing perlahan-lahan, supaya asid laktik terus dehidrasi dan pekat, dan reactant yang lagi polycondensed pada 220 ~ 260 ° C dan 133 Pa untuk mendapatkan berat molekul lebih daripada 4000. Asid Polylactic. Walau bagaimanapun, masa tindak balas kaedah ini adalah panjang, dan produk akan berumur, decomposed, berubah warna dan tidak sekata pada suhu yang tinggi di peringkat seterusnya. Syarikat kimia akhbar Mitsui jepun menggunakan kaedah pempolimeran penyelesaian untuk terus polymerize asid laktik untuk mendapatkan asid polylactic.

Ciri utama kaedah langsung ialah asid polylactic yang disintesis tidak mengandungi pemangkin. Oleh itu, apabila tindak balas polycondensation berkembang ke tahap tertentu, sistem akan muncul dalam keadaan keseimbangan. Ia perlu dipanaskan dan bertekanan untuk memecahkan keseimbangan tindak balas, dan keadaan tindak balas agak keras. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, melalui inovasi dan peningkatan teknologi, kaedah pempolimeran langsung telah membuat beberapa kemajuan, dan ia harus digunakan untuk pengeluaran perindustrian berskala besar dalam masa terdekat kerana teknologi terus matang.

02Cincin pembukaan pempolimeran

Pempolimeran pembukaan cincin adalah kaedah pengeluaran yang paling banyak digunakan di dunia. Seawal abad mid-20th, penyelidik DuPont memperolehi asid polylactic berat molekul yang tinggi oleh pempolimeran pembukaan cincin. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, penyelidikan asing mengenai sintesis asid polylactic terutamanya memberi tumpuan kepada pempolimeran pembukaan cincin lactide.

Produk siri asid polylactic yang dihasilkan oleh Boeheringer Zngelhelm di jerman dengan kaedah ini muncul di pasaran di bawah nama perdagangan; asid polylactic yang dihasilkan oleh Cargill di amerika syarikat diproses oleh meltblown dan spunbond untuk membangunkan produk bukan tenunan perubatan; Dan terdapat hanya segelintir syarikat di negara saya yang boleh mensintesis asid polylactic polimer, seperti institut penyelidikan polimer Sun Yat-Sen University.

Pempolimeran pembukaan cincin kebanyakannya menggunakan octoate standous sebagai penggerak, berat molekul boleh mencapai berjuta-juta, dan kekuatan mekanikal adalah tinggi. Pempolimeran dan pemisahan dijalankan dalam dua langkah:

Langkah pertama adalah untuk mendapatkan lactide melalui cyclization dehidrasi asid polylactic;

Langkah kedua adalah untuk mendapatkan polarlactide oleh pempolimeran pembukaan cincin daripada lactide;

Walau bagaimanapun, kaedah pempolimeran pembukaan cincin ini mempunyai keperluan yang sangat tinggi terhadap kesucian pemangkin dan kesucian monomer semasa pempolimeran. Walaupun sedikit kekotoran akan membuat berat molekul PLA kurang daripada 100,000, dan keadaan pempolimeran seperti suhu, tekanan, pemangkin, dan sebagainya. Jenis dan jumlah PLA, masa tindak balas, dan lain-lain juga akan menjejaskan berat molekul PLA, Jadi sintesis PLA berat molekul yang tinggi adalah kesukaran teknikal.

03Pempolimeran keadaan pepejal

Kaedah ini diperolehi dengan polymerizing resin berat molekul rendah yang diperolehi oleh kaedah pempolimeran langsung di bawah syarat-syarat tekanan dikurangkan dan vakum dan suhu antara Tg dan Tm, untuk meningkatkan tahap pempolimeran dan meningkatkan berat molekul, dengan itu meningkatkan kekuatan dan prestasi pemprosesan bahan.

Proses penyediaan asid polylactic

Kami terutamanya bercakap tentang kaedah pempolimeran pembukaan cincin yang lebih biasa digunakan, dan prosesnya adalah kira-kira seperti berikut:

01Berdasarkan

Tanaman Shell seperti jagung dihancurkan untuk mengeluarkan kanji, yang kemudiannya dijadikan glukosa yang tidak ditapis. Kini banyak teknologi tinggi telah mengatasi proses pengisaran dan ekstrak bahan mentah secara langsung dari sejumlah besar tanaman.

02Penapaian

Glukosa ditapai dengan cara yang serupa dengan pengeluaran bir atau alkohol, yang menjadi asid laktik yang serupa dengan makanan yang ditambah untuk digunakan dalam tisu otot manusia.

03Produk perantaraan

Monomer asid laktik ditukar kepada produk perantaraan-asid laktik yang dikurangkan air, iaitu lactide, oleh proses kepekatan khas.

04Belat

Selepas monomer lactide adalah vakum yang disucikan, proses pembubaran bebas pelarut digunakan untuk melengkapkan tindakan pembukaan cincin untuk polimerisasi monomer.

05Pengubahsuaian polimer

Oleh kerana perbezaan berat molekul dan crystallinity polimer, sifat-sifat bahan boleh banyak berubah, jadi PLA diubahsuai berbeza untuk aplikasi yang berbeza.

Bidang permohonan asid polylactic

01Bidang bioperubatan

Dalam bidang bioubatan, bahan asid polylactic boleh digunakan sebagai bahan pengangkutan dadah, bahan perancah kejuruteraan tisu, bahan pembaikan tulang, dan sebagainya.

Bidang perubatan adalah satu bidang awal permohonan PLA dan sebatian yang. Pada masa ini, penyelidikan asas yang luas dan aplikasi klinikal telah dijalankan dalam bidang pembedahan ortopedik, pembedahan toraks, pembedahan maxillofacial, dan terapi sasaran tumor.

02Industri dan pertanian

Asid Polylactic mempunyai keplastikan yang baik, rintangan haba dan sifat pemprosesan fizikal. Ia boleh diproses menjadi filem mulsa pertanian untuk membentuk kecacatan filem mulsa tradisional yang rapuh dan tidak boleh degradasi. Tali, bahan pelepasan perlahan untuk racun perosak dan baja, dll.

Degradasi filem mulsa polietilena biasa (PE) dan filem mulsa asid polylactic dibandingkan dan dikaji, serta pertumbuhan kapas di bawah filem mulsa yang berbeza. Didapati bahawa filem mulsa asid polylactic mula merendahkan dalam kira-kira 20 hari, dan kawasan kemusnahan boleh mencapai kira-kira 80% semasa tempoh penuaian kapas. Dan filem plastik degradasi menunjukkan prestasi penebat haba yang lebih baik.

Kesan filem mulsa PE biasa dan filem mulsa polylactic acid (PLA) pada penanaman tembikai dibandingkan dan dikaji. Ujian menunjukkan bahawa filem mulsa PLA adalah degradasi dan tidak akan menyebabkan pencemaran alam sekitar. Meliputi filem mulsa PLA boleh menggalakkan pertumbuhan dan perkembangan tembikai.

03Bahan pembungkusan makanan

Berbanding dengan polietilena (polietilena, PE), polyvinyl chloride (PVC), polipropilena (polipropilena, PP) dan bahan lain, asid polylactic mempunyai biodegradability yang baik, sifat antibakteria dan antikulat yang sangat baik.

Menggunakan filem komposit PLLA-PVA-PCL dan bahan pembungkusan nisin-added untuk pembungkusan vakum daging sejuk, jangka hayat daging yang dibungkus jauh lebih lama daripada filem berpaut PE, dan daging disimpan dengan warna dan kualiti yang agak baik.

Di bawah keadaan gas yang berbeza, keputusan ujian pembungkusan suasana yang tidak dibungkus, PLA diubahsuai, pembungkusan atmosfera yang diubahsuai PE, pembungkusan vakum PLA, dan pembungkusan vakum PE pada kesan penyimpanan segar carambola menunjukkan bahawa beg pembungkusan filem PLA dapat mengekalkan kualiti penampilan dan kumpulan pemakanan carambola. Mata, memanjangkan jangka hayat buah bintang.

Sumber artikel: Internet

Jika artikel ini tidak ketat, saya menggesa pembaca untuk membetulkannya.

Sekiranya terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi penulis.