PLA: Plastik Biodegradable yang Paling Menjanjikan
PLA (asam polilaktat) adalah jenis baru bahan terdegradasi, yang dapat diperoleh dengan mengekstraksi pati dari tanaman terbarukan, kemudian difermentasi secara biologis untuk mendapatkan asam laktat, dan akhirnya disiapkan dengan sintesis kimia. PLA memiliki daya degradasi yang baik dan dapat didegradasi secara sempurna oleh mikroorganisme. Produk yang terbuat dari PLA dapat sepenuhnya terdegradasi menjadi CO2 dan air setelah digunakan, dan tidak beracun dan tidak menyebabkan iritasi.
PLA memiliki sifat mekanik yang mirip dengan polipropilen, sedangkan kilap, kejernihan, dan kemampuan prosesnya mirip dengan polistirena, dan suhu pemrosesannya lebih rendah daripada poliolefin. Metode pengolahan plastik diproses menjadi berbagai bahan kemasan, serat dan bukan tenunan, dll, yang banyak digunakan di bidang industri, pertanian, medis dan sipil.
Metode preparasi PLA secara umum dapat dibagi menjadi metode polikondensasi langsung dan metode polimerisasi pembukaan cincin (metode laktida). Metode polikondensasi langsung, juga dikenal sebagai metode PC atau metode satu langkah, menggunakan aktivitas asam laktat untuk menghilangkan gugus karboksil dan hidroksil dengan adanya gugus dehidrasi, sehingga molekul asam laktat mengalami polikondensasi membentuk molekul rendah. polimer, dan kemudian molekul langsung mengalami dehidrasi oleh suhu tinggi. Salah satu proses untuk memadatkan PLA menjadi PLA biasanya adalah polimerisasi lelehan, polimerisasi larutan dan polimerisasi fase cair-padat, di antaranya polimerisasi lelehan adalah yang paling banyak digunakan.
Metode polimerisasi pembukaan cincin juga disebut metode ROP, yaitu, monomer asam laktat pertama-tama didehidrasi dan disiklisasi untuk mensintesis laktida, dan kemudian laktida yang direkristalisasi dipolimerisasi untuk mendapatkan PLA. Metode ini dapat memperoleh PLA dengan berat molekul yang sangat tinggi. Ini adalah sekitar 700.000 hingga 1 juta (PLA dengan berat molekul rendah dapat dengan cepat terdegradasi, yang kondusif untuk pelepasan obat dan cocok untuk bidang medis; PLA dengan berat molekul tinggi memiliki nilai komersial penting dalam industri serat, tekstil, plastik dan pengemasan) , jadi ini adalah industri saat ini Proses sintesis asam polilaktat terutama digunakan di atas.
Asam polilaktat memiliki kekuatan tinggi, modulus tinggi, dan transparansi dan permeabilitas udara yang baik, tetapi laju kristalisasinya terlalu lambat selama pemrosesan, yang menyebabkan siklus pemrosesan yang berkepanjangan dan ketahanan panas yang buruk, yang sangat membatasi bidang aplikasi produk asam polilaktat. . Saat ini, cara paling umum untuk meningkatkan kinerja asam polilaktat adalah dengan menambahkan zat nukleasi, dan dalam aplikasi pemrosesan perusahaan yang sebenarnya, bedak adalah zat nukleasi anorganik yang paling umum digunakan untuk asam polilaktat, yang dapat meningkatkan peregangan dan pembengkokan polilaktat. asam, dll. Sifat mekanik, meningkatkan ketahanan panasnya.
Saat ini, kapasitas produksi PLA global adalah sekitar 653.500 ton, dan produsen PLA utama terutama terkonsentrasi di Amerika Serikat, Cina, Thailand, Jepang, dan negara-negara lain. American Nature Works adalah produsen PLA terbesar di dunia, dengan kapasitas produksi tahunan 180.000 ton, terhitung sekitar 30% dari kapasitas produksi PLA global. Produksi PLA di negara saya mulai relatif terlambat, dan bahan baku utama laktida terutama bergantung pada impor. Karena alasan teknis atau kurangnya bahan baku laktida, beberapa pabrik PLA tidak dapat beroperasi secara stabil atau dalam keadaan mati. Kapasitas produksi efektif aktual sekitar 48.000 ton/tahun, dan output sekitar 18.000 ton/tahun.
PLA memiliki berbagai aplikasi dan telah berhasil digunakan dalam kemasan plastik, biomedis, dan serat tekstil. Sifat PLA yang tidak berbahaya membuatnya memiliki prospek aplikasi yang luas di bidang pengemasan, terutama digunakan sebagai pengemasan makanan, pengemasan produk dan film mulsa pertanian. PLA memiliki permukaan yang halus, transparansi yang baik dan sifat penghalang yang sangat baik, dan dapat sepenuhnya menggantikan PS (polystyrene) dan PET (polyethylene terephthalate) di banyak tempat, sehingga mengurangi masalah polusi plastik. Serat PLA degradable mengintegrasikan degradabilitas, konduktivitas kelembaban dan ketahanan api, serta pencetakan, aplikasi dan degradabilitas, dan banyak digunakan di bidang serat tekstil. Pada saat yang sama, PLA memiliki biokompatibilitas yang sangat baik dan sifat fisik yang baik. Setelah degradasi, ia menghasilkan karbon dioksida dan air, yang tidak berbahaya bagi tubuh manusia dan dapat terdegradasi secara alami. Oleh karena itu, PLA semakin banyak digunakan di bidang biomedis, seperti konsolidasi jaringan (seperti sekrup tulang, pelat fiksasi dan sumbat), pembalut luka (misalnya kulit buatan), penghantaran obat (misalnya kontrol difusi), dan penutupan luka (misalnya aplikasi. jahitan).