acid polilactic, a cărui denumire corectă este poli- (acid lactic), este un material format prin polimerizarea acidului lactic. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de poli-lactidă, deoarece poate fi obținut din descompunerea și polimerizarea lactidei, care este un dimer al acidului lactic..
Poli (acidul lactic) sau PLA nu este un acid, este un poliester, care poate fi observat în monomerul care îl compune. Este un polimer ușor biodegradabil și este biocompatibil. Ambele proprietăți se datorează faptului că poate fi ușor hidrolizată atât în mediul înconjurător, cât și în corpul uman sau animal. În plus, degradarea sa nu generează compuși toxici.
Implicarea PLA în sutura filamentelor în timpul operațiilor chirurgicale este cunoscută de ani de zile. Este, de asemenea, utilizat în industria farmaceutică în medicamentele cu eliberare lentă.
Este utilizat în implanturi pentru corpul uman și există un număr mare de studii pentru utilizarea acestuia în țesuturi biologice, precum și pentru imprimarea tridimensională (3D) pentru cele mai diverse aplicații.
Fiind unul dintre cei mai biodegradabili și netoxici polimeri, producătorii săi au propus înlocuirea tuturor materialelor plastice derivate din petrol care sunt utilizate în prezent în mii de aplicații cu acest material..
În plus, potrivit producătorilor săi, deoarece provine din surse regenerabile, producția și utilizarea PLA este o modalitate de a reduce cantitatea de CO.Două care se generează atunci când se produc materiale plastice din industria petrochimică.
Indice articol
Poli- (acidul lactic) este un poliester, adică are unități esterice repetate - (C = O) -O-R, lucru care poate fi văzut în figura următoare:
- Poli- (acid lactic)
- Poli-lactidă
- PLA
- Poli- (acid L-lactic) sau PLLA
- Poli- (D, acid L-lactic) sau PDLLA
- Acid polilactic
- Poli (D, acid L-lactic): solid amorf.
- Acid poli (L-lactic): solid semicristalin transparent sau fragil.
Depinde de gradul de polimerizare al materialului.
Este temperatura sub care polimerul este rigid, fragil și fragil și peste care polimerul devine elastic și maleabil.
- Acid poli (L-lactic): 63 ºC.
- Acid poli (D, L-lactic): 55 ºC.
- Acid poli (L-lactic): 170-180 ºC.
- Acid poli (D, L-lactic): nu are punct de topire deoarece este amorf.
227-255 ºC.
- Amorf: 1.248 g / cm3
- Cristalin: 1.290 g / cm3
Acidul poli (L-lactic) are o rezistență mecanică mai mare decât acidul poli- (D, L-lactic).
PLA este ușor de prelucrat termoplastic, astfel încât filamente foarte fine pot fi obținute din acest polimer..
Produsul său de degradare, acidul lactic, este netoxic și total biocompatibil, deoarece este produs de ființe vii. În cazul oamenilor, este produs în mușchi și celule roșii din sânge..
Poate fi fracționat termic prin hidroliză în corpul uman, animale sau microorganisme, ceea ce se numește degradare hidrolitică.
Proprietățile lor fizice, chimice și biologice pot fi adaptate prin modificări adecvate, copolimerizări și altoire.
A fost obținut pentru prima dată în 1932 prin încălzirea acidului lactic sub vid. Acidul lactic HO-CH3-CH-COOH este o moleculă cu un centru chiral (adică un atom de carbon atașat la patru grupuri diferite).
Din acest motiv are doi enantiomeri sau izomeri speculari (sunt două molecule identice, dar cu orientare spațială diferită a atomilor lor).
Enantiomerii sunt acidul L-lactic și acidul D-lactic, care se disting unul de celălalt prin felul în care deviază lumina polarizată. Sunt imagini în oglindă.
Acidul L-lactic se obține din fermentarea de către microorganisme a zaharurilor naturale precum melasa, amidonul de cartofi sau dextroza de porumb. Aceasta este modalitatea preferată în prezent de a o obține.
Când preparați acid poli (lactic) din acid L-lactic, primiți acid poli (L-lactic) sau PLLA.
Pe de altă parte, când polimerul este preparat dintr-un amestec de acid L-lactic și acid D-lactic, se obține poli- (D, acid L-lactic) sau PDLLA.
În acest caz, amestecul acid este o combinație în părți egale ale enantiomerilor D și L, obținute prin sinteză din etilena petrolului. Această formă de obținere este utilizată rar astăzi.
PLLA și PDLLA au proprietăți ușor diferite. Polimerizarea poate fi realizată în două moduri:
- Formarea unui intermediar: dimerul ciclic numit lactidă, a cărui polimerizare poate fi controlată și se poate obține un produs cu greutatea moleculară dorită.
Produsele sale de degradare sunt netoxice, ceea ce favorizează aplicarea sa în acest domeniu..
Cerința de bază pentru filamentele de sutură este ca acestea să țină țesuturile în loc până când vindecarea naturală asigură țesut puternic la locul joncțiunii..
Din 1972 a fost fabricat un material de sutură numit Vicryl, un filament sau fir bioabsorbabil foarte puternic. Acest fir este format dintr-un copolimer de acid glicolic și acid lactic (90:10), care la locul suturii este hidrolizat rapid, astfel încât este ușor absorbit de corp.
Se estimează că în corpul uman, PLA se degradează 63% în aproximativ 168 de zile și 100% în 1,5 ani.
Biodegradabilitatea PLA îl face util pentru eliberarea controlată a medicamentelor.
În majoritatea cazurilor, medicamentul este eliberat treptat din cauza degradării hidrolitice și a modificărilor morfologice ale rezervorului (realizat cu polimerul) care conține medicamentul..
În alte cazuri, medicamentul este eliberat lent prin membrana polimerică..
PLA s-a dovedit a fi eficient în implanturi și suporturi pentru corpul uman. S-au obținut rezultate bune în fixarea fracturilor și a osteotomiilor sau a intervențiilor chirurgicale osoase.
În prezent, se efectuează multe studii pentru aplicarea PLA în reconstrucția țesuturilor și organelor..
Filamentele PLA au fost dezvoltate pentru regenerarea nervilor la pacienții paralizați.
Fibrele PLA sunt tratate anterior cu plasmă pentru ao face receptivă la creșterea celulelor. Capetele nervului care trebuie reparat sunt unite prin intermediul unui segment artificial de PLA tratat cu plasmă.
Pe acest segment sunt însămânțate celule speciale care vor crește și umple golul dintre cele două capete ale nervului, unindu-le. În timp, suportul PLA dispare lăsând un canal continuu de celule nervoase.
De asemenea, a fost utilizat în reconstrucția vezicii urinare, acționând ca o schelă sau platformă pe care sunt însămânțate celulele uroteliale (celule care acoperă vezica și organele sistemului urinar) și celulele musculare netede..
Chimia PLA permite controlul anumitor proprietăți ale fibrei care o fac potrivită pentru o mare varietate de aplicații textile, de îmbrăcăminte și mobilier..
De exemplu, capacitatea sa de a absorbi umezeala și, în același timp, reținerea scăzută a umezelii și a mirosurilor, îl face util pentru confecționarea de îmbrăcăminte pentru sportivii de înaltă performanță. Este hipoalergenic, nu irită pielea.
Funcționează chiar și pentru haine pentru animale de companie și nu necesită călcare. Are densitate redusă, deci este mai ușoară decât alte fibre.
Provine dintr-o sursă regenerabilă și producția sa este economică.
PLA este potrivit pentru fabricarea sticlelor pentru diverse utilizări (șampon, sucuri și apă). Aceste sticle au strălucire, transparență și claritate. În plus, PLA este o barieră excepțională pentru mirosuri și arome..
Cu toate acestea, această utilizare este pentru temperaturi sub 50-60 ºC, deoarece tinde să se deformeze la atingerea acestor temperaturi.
Se folosește la producerea de farfurii de unică folosință, cupe și ustensile alimentare, precum și recipiente pentru alimente, cum ar fi iaurt, fructe, paste, brânză etc. sau tăvi cu spumă PLA pentru ambalarea alimentelor proaspete. Nu absoarbe grăsimea, uleiul, umezeala și are flexibilitate. Compostul poate fi fabricat din deșeuri PLA.
De asemenea, este folosit pentru a face foi subțiri pentru ambalarea alimentelor precum chipsuri sau alte alimente.
Poate fi folosit pentru a face carduri electronice de tranzacție și carduri de chei pentru camere de hotel. Cardurile PLA pot îndeplini caracteristicile de securitate și permit aplicarea de benzi magnetice.
Este utilizat pe scară largă pentru fabricarea cutiilor sau coperților produselor extrem de delicate, cum ar fi dispozitivele electronice și produsele cosmetice. Sunt utilizate calități special pregătite pentru această utilizare, prin cuplare cu alte fibre.
Spuma expandată poate fi fabricată din PLA pentru a fi utilizată ca material de absorbție a șocurilor pentru transportul obiectelor sau instrumentelor delicate.
Folosit pentru a face jucării pentru copii.
PLA este utilizat pentru realizarea canalelor de scurgere pe șantierele de construcții, a materialelor de construcție a podelei, cum ar fi covoare, pardoseli laminate și tapet de perete, pentru covoare și țesături de perne auto..
Utilizarea sa este în curs de dezvoltare în industria electrică, ca strat de acoperire pentru fire conductoare..
Printre aplicațiile sale se numără cea a agriculturii, cu PLA sunt fabricate pelicule de protecție a solului, care permit combaterea buruienilor și favorizează reținerea îngrășămintelor. Filmele PLA sunt biodegradabile, pot fi încorporate în sol la sfârșitul recoltei și astfel oferă nutrienți.
Adăugarea nanocompozitelor la PLA este studiată pentru a îmbunătăți unele dintre proprietățile sale, cum ar fi rezistența termică, viteza de cristalizare, întârzierea flăcării, caracteristicile conductoare antistatice și electrice, proprietățile anti-UV și antibacteriene..
Unii cercetători au reușit să crească rezistența mecanică și conductivitatea electrică a PLA prin adăugarea de nanoparticule de grafen. Acest lucru mărește considerabil aplicațiile pe care le poate avea PLA în raport cu imprimarea 3D..
Alți oameni de știință au reușit să dezvolte un plasture vascular (pentru a repara arterele din corpul uman) prin altoirea unei organofosfat-fosforilcolină pe o schelă sau platformă PLA.
Patch-ul vascular a demonstrat proprietăți atât de favorabile încât poate fi considerat promițător pentru ingineria țesutului vascular.
Proprietățile sale includ faptul că nu produce hemoliză (dezintegrarea globulelor roșii), nu este toxică pentru celule, rezistă aderenței trombocitelor și are o bună afinitate față de celulele care acoperă vasele de sânge..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.