Principais características

PLA é a abreviação de ácido polilático, que é escrito como: ácido polilático
O ácido polilático, também conhecido como polilactídeo, pertence à família do poliéster. O ácido polilático é um polímero obtido pela polimerização do ácido láctico como principal matéria-prima. A fonte de matéria-prima é suficiente e renovável, principalmente milho, mandioca, etc. O processo de produção do ácido polilático é livre de poluição, e o produto pode ser biodegradado e realizado no ciclo da natureza, por isso é um material de polímero verde ideal.
O ácido polilático tem boa estabilidade térmica, uma temperatura de processamento de 170-230 °C, boa resistência a solventes e pode ser processado de várias maneiras, como extrusão, fiação, alongamento biaxial e moldagem por sopro e injeção. Além de serem biodegradáveis, os produtos feitos de ácido polilático têm boa biocompatibilidade, brilho, transparência, toque e resistência ao calor. Eles também têm certa resistência a bactérias, retardância de chamas e resistência a UV. Portanto, eles são amplamente utilizados e podem ser usados como materiais de embalagem, fibras e não tecidos. Atualmente, eles são usados principalmente em roupas (roupas íntimas, agasalhos), indústria (construção, agricultura, silvicultura, fabricação de papel) e campos médicos e de saúde.
O preço do PLA antes da industrialização em larga escala era de US$ 1.000 por quilo. Mais tarde, após a pesquisa industrial do grupo de pesquisa do Professor Ramani Narayan na Michigan State University, a produção em larga escala foi alcançada. A tecnologia agora é industrializada pela Natureworks.
O maior fabricante de PLA é a NatureWorks dos Estados Unidos, seguida pela Hisun Biotechnology da China, com sua produção atual de 100.000 toneladas e 15.000 toneladas, respectivamente. O PLA tem muitas aplicações e pode ser usado em muitos campos, como extrusão, moldagem por injeção, trefilação de filme, fiação, etc.

aplicação principal

PLA é o material plástico biodegradável mais amplamente utilizado. Sua resistência ao produto é alta, mas sua propriedade de formação de filme é baixa, e é adequado para folhas, ligas e fibras. Os produtos PBAT têm boa ductilidade, resistência ao rasgo e propriedades de formação de filme. O produto final é geralmente feito pela mistura e modificação de resinas PLA e PBAT.

Perspectivas de aplicação de materiais biodegradáveis de ácido polilático

Uma das maiores questões para os seres humanos no século XXI é proteger o meio ambiente. Embora a borracha, o plástico e as fibras sintéticas estejam intimamente relacionadas à vida humana, a maioria delas não pode ser decomposta naturalmente, e seus resíduos causarão poluição branca. Desde a década de 1960, as pessoas começaram a estudar e desenvolver polímeros biodegradáveis e seus produtos para proteger o meio ambiente. O ácido polilático (PLA), que foi industrializado apenas no final da década de 1990, é um deles.

O mais promissor

Entre os vários materiais biodegradáveis que foram desenvolvidos e utilizados, o ácido polilático (PLA) é um dos mais populares.

Entre os poliésteres alifáticos, o PLA é o mais importante material polimérico biodegradável e ecologicamente correto. Sua matéria-prima monomérica, ácido láctico, pode ser produzida em larga escala pela fermentação de milho e outras culturas alimentares, livrando-se assim completamente da dependência de recursos petrolíferos. O material PLA tem excelente biodegradabilidade. No ambiente natural, sob a ação de bactérias e água, pode ser completamente degradado em dióxido de carbono e água. É inofensivo ao meio ambiente e pode resolver completamente o problema da "poluição branca". O PLA é um polímero termoplástico com vantagens como alta resistência e alto módulo. Pode ser processado em vários formatos de produtos por meio de métodos de processamento tradicionais, como extrusão, moldagem, fundição, fiação por fusão, fiação líquida, moldagem por sopro, etc.

PLAPossui excelente biocompatibilidade e biodegradabilidade. Os produtos finais de degradação são dióxido de carbono e água, que não poluirão o meio ambiente. Ao mesmo tempo, o PLA possui alta resistência à tração e módulo de compressão, mas é duro, tem baixa tenacidade, falta flexibilidade e elasticidade e é muito fácil de dobrar e deformar. Essas deficiências limitam sua aplicação. O material PLA é reconhecido como um material verde sustentável e ecologicamente correto no século XXI. Países ao redor do mundo estão conduzindo exploração e desenvolvimento aprofundados dele como um substituto para plásticos em geral. Seus usos e campos de aplicação certamente se tornarão cada vez mais extensos.

um

1Aplicação em ortopedia clínica

Como o poliéster biodegradável pode ser degradado no corpo e não requer cirurgia secundária para removê-lo, ele é amplamente utilizado como material de fixação interna em ortopedia clínica.

2Aplicação em sistema de liberação sustentada de fármacos

Copolímero aleatório biodegradável de glicolídeo e lactídeo (PLGA) como transportador

3Suturas cirúrgicas médicas

Suturas cirúrgicas feitas de poliéster biodegradável não precisam ser removidas uma segunda vez, têm boa compatibilidade com o corpo e podem se degradar sozinhas.

4Materiais para fixação de fraturas

Como a resistência e a tenacidade dos materiais metálicos de aço inoxidável são muito maiores do que os ossos humanos, e as propriedades mecânicas não podem mudar dinamicamente durante o processo de cura óssea, ocorre o fenômeno médico de "blindagem de estresse", levando à osteoporose e à degeneração óssea no local da fratura. Materiais biodegradáveis à base de PLA podem superar esses dois defeitos das placas de aço.

5Materiais de engenharia de tecidos, engenharia de tecidos refere-se à aplicação de princípios e métodos de ciências biológicas e engenharia para construir um dispositivo biológico para manter e promover o crescimento de células e tecidos humanos para restaurar a função de tecidos e órgãos danificados

dois

Indústria e Agricultura

Os materiais de ácido polilático têm características de boa tenacidade e são usados como filmes e cordas para construção, filmes plásticos de papel, etc.; redes de pesca, redes de cultivo de algas, linhas de pesca, etc. para pesca; materiais de embalagem para a indústria de papel, etc.;

O ácido polilático também pode ser usado como solo, material de retenção de água para paisagismo de desertos, material de liberação lenta para pesticidas e fertilizantes, etc. Dizem que esse bioplástico tem a melhor autoinflamabilidade do mundo e não requer retardantes de chamas à base de halogênio ou fósforo, e pode ser amplamente utilizado em vários produtos eletrônicos.

Pode ser usado não apenas em gabinetes de computadores, mas também em equipamentos que trabalham em altas temperaturas (como projetores LCD, etc.)

PLATem boa tenacidade e é adequado para processamento em filmes de alto valor agregado para substituir os atuais filmes de cobertura vegetal agrícolas facilmente quebráveis. Além disso, também é usado para liberação lenta de pesticidas e fertilizantes. Não é apenas pouco tóxico e duradouro, mas também pode ser decomposto automaticamente após alguns anos de uso e não polui o meio ambiente.

Necessidades diárias

O ácido polilático também pode ser usado como substitutos de papel, filme plástico de papel, filme de embalagem, recipientes de alimentos, sacos de lixo doméstico, aditivos cosméticos, etc. A Shimadzu Corporation do Japão usa equipamentos comuns de moldagem por injeção de plástico para processar vários utensílios de mesa, como copos, pratos, tigelas, pauzinhos, bacias e outras necessidades diárias. Fuzhou, meu país, transformou PLA em lancheiras descartáveis e sacos de embalagem de alimentos pela primeira vez.

Plásticos de ácido polilático também podem ser usados como materiais florestais, aquáticos e solo, materiais de retenção de água para esverdeamento de desertos. Kou Shijun et al. [2 usaram uma mistura de PLA e ácido poliglicólico para fiação composta para obter uma fibra composta biodegradável.

Quatro aplicações na indústria de embalagens

Na Europa e na América do Norte, materiais de embalagem PLA são usados para embalagens de produtos de supermercado. O PLA tem as características básicas de plásticos biodegradáveis, que podem ser descartados com segurança após o uso sem produzir nenhuma substância prejudicial. Além disso, o PLA também tem as mesmas propriedades de impressão que os filmes tradicionais, então o PLA tem amplas perspectivas de aplicação no campo de materiais de embalagem.

Aplicação de cinco campos de vestuário em vestuário

Pode ser transformado em fio, tecido, tecido trançado, tecido não tecido, etc. É tingível e biocompatível. O tecido tem um brilho e toque sedosos, excelente caimento e boa maciez, não irrita a pele, é bom para a saúde humana e é confortável de usar. É especialmente adequado para roupas íntimas e roupas esportivas.

Perspectivas de aplicação do ácido polilático

PLAO excelente desempenho deste tipo de material tornou o entusiasmo das pessoas por sua pesquisa duradouro, e vários estudos continuaram a se aprofundar. Seu valor potencial é inquestionável, mas suas deficiências também dificultaram muito sua aplicação em larga escala. Em vista dos problemas restantes, o trabalho de pesquisa futuro será realizado a partir dos seguintes aspectos: continuar a melhorar as condições do processo de síntese do PLA, produzir polímeros de alto peso molecular e ultra-alto peso molecular, simplificar e encurtar o fluxo do processo e reduzir o custo de produção dos materiais. O uso do novo ácido polilático como um polímero biomédico tem boa biocompatibilidade, degradabilidade e bioabsorvibilidade, e ocupou uma posição muito importante em campos médicos, como suturas cirúrgicas, materiais de fixação médica e produtos sanitários. Devido ao seu bom desempenho de degradação, é amplamente utilizado em embalagens, agricultura e bens de consumo de rápido movimento. Como um substituto para plásticos e fibras químicas feitas de petróleo, o ácido polilático terá um potencial de aplicação e perspectivas de mercado mais amplos.

Acredito que num futuro próximo, com os esforços conjuntos de pesquisadores nacionais e estrangeiros, o ácido polilático e sua modificação

O produto apresentará amplas perspectivas de aplicação em biomedicina.

Tabela de propriedades de teste

método de processamento

Processo de extrusão por injeção:

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