聚乳酸技术讲座
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聚乳酸聚乳酸(PLA)是利用有机酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料,具有胜于现有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料的优点,被产业界定为新世纪最有发展前途的新型包装材料,是环保包装材料的-颗明星,在未来-将有望代替聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料用于塑料制品,应用前景广阔。
聚乳酸的性能聚乳酸有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,用它制成的各种制品埋在土壤中6至12个月即可完成自动降解。
它使用后的废物埋在土中或水中,可在微生物分解下生成碳酸气和水,它们在阳光下,通过光合作用又会生成起始原料淀粉。
这样经过一个循环过程既能重新得到聚乳酸初始原料淀粉,又借助光合作用减少了空气中二氧化碳的含量。
聚乳酸有良好的机械性能及物理性能,适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便,应用十分广泛。
可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。
进耐口工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等,市场前景十分看好。
聚乳酸有良好的相容性与可降解性,在医药领域应用也非常广泛,如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等,低子聚乳酸作药物缓释包装剂等。
聚乳酸还是一种低能耗产品,比以石油产品为原料生产的聚合物低30%~50%。
预计在不可再生的石油资源枯竭期到来之前,石油及其衍生物市场价格暴涨,而可再生的产品必将成为全球范围的紧俏消费品。
聚乳酸的工业化生产聚乳酸生产是以乳酸为原料,传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料,目前美、法、日等国家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸,进而生产聚乳酸。
美国LLC公司生产聚乳酸工艺为:玉米淀粉经水解为葡萄糖,再用乳酸杆菌厌氧发酵,发酵过程用液碱中和生成乳酸,发酵液经净化后,用电渗析工艺,制成纯度达99.5%的L-乳酸。
由乳酸制PLA生产工艺有:(1)直接缩聚法,在真空下使用溶剂使脱水缩聚。
(2)非溶剂法,使乳酸生成环状二聚体丙交酯,在开环缩聚成PLA。
聚乳酸的性能与工艺技术聚乳酸(PLA)是利用有机酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料,具有胜于现有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料的优点,被产业界定为新世纪最有发展前途的新型包装材料,是环保包装材料的-颗明星,在未来-将有望代替聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料用于塑料制品,应用前景广阔。
聚乳酸的性能聚乳酸有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,用它制成的各种制品埋在土壤中6至12个月即可完成自动降解。
它使用后的废物埋在土中或水中,可在微生物分解下生成碳酸气和水,它们在阳光下,通过光合作用又会生成起始原料淀粉。
这样经过一个循环过程既能重新得到聚乳酸初始原料淀粉,又借助光合作用减少了空气中二氧化碳的含量。
聚乳酸有良好的机械性能及物理性能,适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便,应用十分广泛。
可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。
进耐口工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等,市场前景十分看好。
聚乳酸有良好的相容性与可降解性,在医药领域应用也非常广泛,如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等,低子聚乳酸作药物缓释包装剂等。
聚乳酸还是一种低能耗产品,比以石油产品为原料生产的聚合物低30%~50%。
预计在不可再生的石油资源枯竭期到来之前,石油及其衍生物市场价格暴涨,而可再生的产品必将成为全球范围的紧俏消费品。
聚乳酸的工业化生产聚乳酸生产是以乳酸为原料,传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料,目前美、法、日等国家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸,进而生产聚乳酸。
美国LLC公司生产聚乳酸工艺为:玉米淀粉经水解为葡萄糖,再用乳酸杆菌厌氧发酵,发酵过程用液碱中和生成乳酸,发酵液经净化后,用电渗析工艺,制成纯度达99.5%的L-乳酸。
由乳酸制PLA生产工艺有:(1)直接缩聚法,在真空下使用溶剂使脱水缩聚。
(2)非溶剂法,使乳酸生成环状二聚体丙交酯,在开环缩聚成PLA。
医药用高分子材料——聚乳酸(精)医药用高分子材料——聚乳酸聚乳酸(PAL)也称为聚丙交酯,属于聚酯家族。
它是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生。
聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。
聚乳酸作为一种新型的高分子聚合材料有良好的生物相容性和生物降解性,是FDA认可的一类生物降解材料,最终降解产物是二氧化碳和水,对人体无毒、无刺激,因此聚乳酸及其共聚物已经成为生物医用材料中最受重视的材料之一。
20世纪50年代,由丙交酯(LA)开环聚合制得了高分子量的聚乳酸,但由于这类脂肪族聚酯对热和水比较敏感,长时间未引起人们的足够重视。
直到20世纪60年代,科学工作者重新研究PAL对水敏感这一特征时,发现聚乳酸适合作为可降解手术缝合线材料。
1966年,Kulkami等提出低分子量的PAL能够在体内降解,最终的代谢产物是CO2和H2O,中间产物乳酸也是体内正常代谢的产物,不会在体内积累,因此PAL在生物体内降解后不会对生物产生不良影响。
随后报道了高分子量的PAL也能在人体内降解,由此引发了以这类材料作为生物医用材料的开端。
1 聚乳酸及其共聚物在缓释药物中的作用缓释、控释制剂又称为缓释控释给药系统(sustained and controlled release drug delivery system),不需要频繁给药,能够在较长时间内维持体内有效的药物浓度,从而可以大大提高药效和降低毒副作用[4]。
聚乳酸及其共聚物被用作一些半衰期短、稳定性差、易降解及毒副作用大的药物控释制剂的载体,有效的拓宽了给药的途径,减少了给药的次数和给药量,提高了药物的生物利用度,最大限度的减少药物对全身特别是肝、肾的毒副作用。
高相对分子量聚乳酸用作缓释药物制剂的载体可分为两种:一是使用聚乳酸制作药物胶囊,可有效抑制吞噬细菌的作用,让药物定量持续释放以保持血药相当平稳;另一种是作为-囊膜材料用于药物酶制剂、生物制品微粒及微球的微型包覆膜,更有效控制药物剂量的平稳释放。