De polymelkzuur, waarvan de juiste naam poly- (melkzuur) is, het is een materiaal gevormd door de polymerisatie van melkzuur. Het is ook bekend als poly-lactide, omdat het kan worden verkregen door de afbraak en polymerisatie van lactide, een dimeer van melkzuur..
Poly (melkzuur) of PLA is geen zuur, het is een polyester, wat terug te zien is in het monomeer waaruit het bestaat. Het is een gemakkelijk biologisch afbreekbaar polymeer en is biocompatibel. Beide eigenschappen zijn te danken aan het feit dat het gemakkelijk kan worden gehydrolyseerd, zowel in het milieu als in het menselijk of dierlijk lichaam. Bovendien genereert de afbraak ervan geen giftige verbindingen.
De betrokkenheid van PLA bij het hechten van filamenten tijdens chirurgische ingrepen is al jaren bekend. Het wordt ook gebruikt in de farmaceutische industrie in geneesmiddelen met langzame afgifte.
Het wordt gebruikt in implantaten voor het menselijk lichaam en er is een groot aantal onderzoeken voor het gebruik ervan in biologische weefsels, evenals voor driedimensionaal (3D) printen voor de meest uiteenlopende toepassingen..
Omdat het een van de meest biologisch afbreekbare en niet-giftige polymeren is, hebben de producenten voorgesteld om alle van aardolie afgeleide kunststoffen die momenteel in duizenden toepassingen worden gebruikt, te vervangen door dit materiaal..
Bovendien is de productie en het gebruik van PLA volgens de fabrikanten, aangezien het afkomstig is van hernieuwbare bronnen, een manier om de hoeveelheid CO te verminderen.twee dat ontstaat bij de productie van kunststoffen uit de petrochemische industrie.
Artikel index
Poly- (melkzuur) is een polyester, dat wil zeggen dat het herhalende estereenheden heeft - (C = O) -O-R, iets dat te zien is in de volgende afbeelding:
- Polymelkzuur)
- Polylactide
- PLA
- Poly- (L-melkzuur) of PLLA
- Poly- (D, L-melkzuur) of PDLLA
- Polymelkzuur
- Poly (D, L-melkzuur): amorfe vaste stof.
- Poly (L-melkzuur): brosse of brosse transparante semi-kristallijne vaste stof.
Het hangt af van de polymerisatiegraad van het materiaal.
Het is de temperatuur waaronder het polymeer stijf, broos en bros is, en waarboven het polymeer elastisch en kneedbaar wordt.
- Poly (L-melkzuur): 63 ºC.
- Poly (D, L-melkzuur): 55 ºC.
- Poly (L-melkzuur): 170-180 ºC.
- Poly (D, L-melkzuur): heeft geen smeltpunt omdat het amorf is.
227-255 ºC.
- Amorf: 1248 g / cm3
- Kristallijn: 1.290 g / cm3
Poly- (L-melkzuur) heeft een hogere mechanische sterkte dan poly- (D, L-melkzuur).
PLA is thermoplastisch gemakkelijk te verwerken, dus uit dit polymeer kunnen zeer fijne filamenten worden gehaald..
Het afbraakproduct, melkzuur, is niet giftig en volledig biocompatibel, omdat het wordt geproduceerd door levende wezens. Bij mensen wordt het geproduceerd in de spieren en rode bloedcellen..
Het kan thermisch worden gefractioneerd door hydrolyse in het menselijk lichaam, dieren of micro-organismen, wat hydrolytische afbraak wordt genoemd.
Hun fysische, chemische en biologische eigenschappen kunnen worden aangepast door middel van passende modificaties, copolymerisaties en enten.
Het werd voor het eerst verkregen in 1932 door melkzuur onder vacuüm te verhitten. HO-CH3-CH-COOH melkzuur is een molecuul met een chiraal centrum (dat wil zeggen, een koolstofatoom gehecht aan vier verschillende groepen).
Om deze reden heeft het twee enantiomeren of spiegelende isomeren (het zijn twee moleculen die identiek zijn maar met een verschillende ruimtelijke oriëntatie van hun atomen).
De enantiomeren zijn L-melkzuur en D-melkzuur, die zich van elkaar onderscheiden door de manier waarop ze gepolariseerd licht afbuigen. Het zijn spiegelbeelden.
L-melkzuur wordt verkregen door fermentatie door micro-organismen van natuurlijke suikers zoals melasse, aardappelzetmeel of maisdextrose. Dit is momenteel de geprefereerde manier om het te verkrijgen.
Wanneer u poly (melkzuur) bereidt uit L-melkzuur, krijgt u poly (L-melkzuur) of PLLA.
Aan de andere kant, wanneer het polymeer wordt bereid uit een mengsel van L-melkzuur en D-melkzuur, wordt het poly- (D, L-melkzuur) of PDLLA verkregen.
In dit geval is het zuurmengsel een combinatie in gelijke delen van de D- en L-enantiomeren, verkregen door synthese uit het ethyleen van petroleum. Deze vorm van verkrijgen wordt tegenwoordig nog maar zelden gebruikt.
PLLA en PDLLA hebben iets andere eigenschappen. Polymerisatie kan op twee manieren worden uitgevoerd:
- Vorming van een tussenproduct: het cyclische dimeer genaamd lactide, waarvan de polymerisatie kan worden gecontroleerd en een product met het gewenste molecuulgewicht kan worden verkregen.
De afbraakproducten zijn niet giftig, wat de toepassing op dit gebied bevordert..
De basisvereiste voor hechtdraden is dat ze weefsels op hun plaats houden totdat natuurlijke genezing zorgt voor sterk weefsel op de verbindingsplaats..
Sinds 1972 wordt een hechtmateriaal vervaardigd, Vicryl genaamd, een zeer sterk biologisch absorbeerbaar filament of draad. Deze draad is gemaakt van een copolymeer van glycolzuur en melkzuur (90:10), dat ter plaatse van de hechting snel wordt gehydrolyseerd, zodat het gemakkelijk door het lichaam wordt opgenomen.
Geschat wordt dat PLA in het menselijk lichaam 63% afbreekt in ongeveer 168 dagen en 100% in 1,5 jaar.
De biologische afbreekbaarheid van PLA maakt het nuttig voor de gecontroleerde afgifte van geneesmiddelen.
In de meeste gevallen wordt het medicijn geleidelijk afgegeven als gevolg van hydrolytische afbraak en morfologische veranderingen van het reservoir (gemaakt met het polymeer) dat het geneesmiddel bevat..
In andere gevallen wordt het medicijn langzaam afgegeven door het polymeermembraan..
PLA heeft bewezen effectief te zijn in implantaten en steunen voor het menselijk lichaam. Er zijn goede resultaten behaald bij de fixatie van fracturen en osteotomieën of botoperaties.
Momenteel lopen er veel onderzoeken naar de toepassing van PLA bij de reconstructie van weefsels en organen..
PLA-filamenten zijn ontwikkeld voor zenuwregeneratie bij verlamde patiënten.
PLA-vezels zijn eerder behandeld door plasma om het ontvankelijk te maken voor celgroei. De uiteinden van de te repareren zenuw worden met elkaar verbonden door middel van een kunstmatig PLA-segment dat is behandeld met plasma.
Op dit segment worden speciale cellen gezaaid die zullen groeien en de leegte tussen de twee uiteinden van de zenuw opvullen en ze verbinden. Na verloop van tijd slijt de PLA-ondersteuning waardoor een continu kanaal van zenuwcellen achterblijft.
Het is ook gebruikt bij de reconstructie van blazen en fungeert als een steiger of platform waarop urotheelcellen (cellen die de blaas en organen van het urinewegstelsel bekleden) en gladde spiercellen worden gezaaid..
De chemie van PLA maakt het mogelijk om bepaalde eigenschappen van de vezel te beheersen, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan textiel-, kleding- en meubeltoepassingen..
Het vermogen om vocht te absorberen, en tegelijkertijd het lage vasthouden van vocht en geuren, maakt het bijvoorbeeld nuttig voor het maken van kleding voor topsporters. Het is hypoallergeen, irriteert de huid niet.
Het werkt zelfs voor kleding voor huisdieren en hoeft niet te worden gestreken. Het heeft een lage dichtheid, dus het is lichter dan andere vezels.
Het komt uit een hernieuwbare bron en de productie is economisch.
PLA is geschikt voor het maken van flessen voor diverse toepassingen (shampoo, sappen en water). Deze flessen hebben glans, transparantie en duidelijkheid. Bovendien is PLA een uitzonderlijke barrière tegen geuren en smaken..
Dit gebruik is echter voor temperaturen onder de 50-60 ºC, aangezien het de neiging heeft te vervormen bij het bereiken van die temperaturen.
Het wordt gebruikt bij de productie van wegwerpborden, bekers en keukengerei, evenals voedselverpakkingen, zoals yoghurt, fruit, pasta, kaas, enz., Of PLA-schuimplaten voor het verpakken van vers voedsel. Het neemt geen vet, olie, vocht op en heeft flexibiliteit. Van afval PLA kan compost worden gemaakt.
Het wordt ook gebruikt om dunne vellen te maken om voedsel zoals frites of ander voedsel in te verpakken.
Het kan worden gebruikt om elektronische transactiekaarten en sleutelkaarten voor hotelkamers te maken. PLA-kaarten kunnen voldoen aan beveiligingskenmerken en maken de toepassing van magnetische banden mogelijk.
Het wordt veel gebruikt voor het vervaardigen van dozen of hoezen van zeer kwetsbare producten, zoals elektronische apparaten en cosmetica. Speciaal voor dit gebruik geprepareerde kwaliteiten worden gebruikt door koppeling met andere vezels.
Van PLA kan geëxpandeerd schuim worden gemaakt om te worden gebruikt als schokabsorberend materiaal voor het verzenden van delicate items of instrumenten.
Gebruikt om speelgoed voor kinderen te maken.
PLA wordt gebruikt voor het maken van afvoeren op bouwplaatsen, vloerconstructiematerialen zoals tapijten, laminaatvloeren en muurbehang, voor tapijten en autokussens..
Het gebruik ervan is in ontwikkeling in de elektrische industrie, als coating voor geleidende draden..
Een van de toepassingen is die van de landbouw, met PLA worden bodembeschermende films vervaardigd, die onkruidbestrijding mogelijk maken en het vasthouden van kunstmest bevorderen. PLA-folies zijn biologisch afbreekbaar, kunnen aan het einde van de oogst in de bodem worden opgenomen en leveren zo voedingsstoffen.
De toevoeging van nanocomposieten aan PLA wordt bestudeerd om enkele van zijn eigenschappen te verbeteren, zoals thermische weerstand, kristallisatiesnelheid, vlamvertraging, antistatische en elektrisch geleidende eigenschappen, anti-UV en antibacteriële eigenschappen..
Sommige onderzoekers zijn erin geslaagd om de mechanische sterkte en elektrische geleidbaarheid van PLA te vergroten door grafeennanodeeltjes toe te voegen. Dit vergroot de toepassingen die PLA kan hebben met betrekking tot 3D-printen aanzienlijk..
Andere wetenschappers slaagden erin een vasculaire patch te ontwikkelen (om slagaders in het menselijk lichaam te repareren) door een organofosfaat-fosforylcholine te enten op een PLA-steiger of platform.
De vasculaire patch vertoonde zulke gunstige eigenschappen dat het als veelbelovend werd beschouwd voor vasculaire weefselmanipulatie.
Zijn eigenschappen omvatten het feit dat het geen hemolyse veroorzaakt (desintegratie van rode bloedcellen), het is niet giftig voor cellen, weerstaat de adhesie van bloedplaatjes en heeft een goede affiniteit met de cellen die de bloedvaten bekleden..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.