Polilaktik asit veya polilaktit (PLA) omurga formülü (C3H4O2)n ya da [–C(CH3)HC(=O)O–]n olan, su kaybı ile laktik asit C(CH3)(OH)HCOOH (dolayısıyla adı) elde edilmiştir. Ayrıca temel tekrarlayan birimin döngüsel dimeri olan [–C(CH3)HC(=O)O–]2 'in halka açma- polimerizasyonu ile de hazırlanabilir.
Tanımlayıcılar | |
---|---|
| |
CompTox Bilgi Panosu (EPA) |
|
Özellikler | |
Yoğunluk | 1210–1430 kg/m3 |
Erime noktası | 150 ila 160 °C (302 ila 320 °F; 423 ila 433 K) |
Çözünürlük (su içinde) | 0 mg/ml |
Tehlikeler | |
NFPA 704 (yangın karosu) | |
Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
PLA ekonomik olarak üretildiği için popüler bir malzeme haline gelmiştir. 2010 yılında PLA hala bir olmamasına rağmen dünyadakibiyoplastikler arasında ikinci en yüksek tüketim hacmine sahipti. Yaygın uygulaması çok sayıda fiziksel ve işlemsel eksiklik nedeniyle mümkün olmamıştır. "Polilaktik asit" adı IUPAC standart terminolojisine uymaz ve potansiyel olarak belirsiz veya kafa karıştırıcıdır çünkü PLA bir poliasit (polielektrolit) değil bir polyesterdir.
Üretimi
Monomer genellikle mısır, manyok, şeker kamışı veya gibi fermente edilmiş bitki nişastasından yapılır.
Çeşitli endüstriyel yollar kullanılabilir (yani yüksek moleküler ağırlıklı) PLA sağlar. İki ana monomer kullanılır: laktik asit ve siklik di-ester, . PLA'ya giden en yaygın yol laktidin çeşitli metallerle (genellikle ) halka açma- polimerizasyonu veya süspansiyondadır. Metalle katalize edilen reaksiyon PLA'nın rasemizasyonuna neden olma eğilimindedir ve başlangıç malzemesine (genellikle mısır nişastası) kıyasla stereore-düzenliliğini azaltır.
Laktik asit monomerlerinin doğrudan yoğunlaşması da PLA üretmek için kullanılabilir. Bu işlemin 200 °C'nin altında gerçekleştirilmesi gerekir; bu sıcaklığın üzerinde entropik olarak tercih edilen laktit monomeri üretilir. Bu reaksiyon her yoğunlaştırma () adımı için bir eşdeğer su üretir. Yoğunlaşma reaksiyonu tersine çevrilebilir ve dengeye tabidir bu nedenle yüksek moleküler ağırlıklı türler oluşturmak için suyun uzaklaştırılması gerekir. Reaksiyonu polikondensasyona doğru yönlendirmek için vakum uygulamasıyla veya ile suyun uzaklaştırılması gerekir. 130 kDa'lık moleküler ağırlık bu şekilde elde edilebilir. Ham polimerin eriyikten dikkatlice kristalleştirilmesiyle daha da yüksek moleküler ağırlıklara ulaşılabilir. Karboksilik asit ve alkol uç grupları böylece katı polimerin amorf bölgesinde yoğunlaşır ve böylece reaksiyona girebilirler. 128–152 kDa moleküler ağırlıkları bu şekilde elde edilebilir.
L- ve D-laktitlerin bir 'nın polimerizasyonu genellikle amorf olan poli-DL-laktit (PDLLA) sentezine yol açar. Stereospesifik katalizörlerin kullanımı kristallik gösterdiği bulunan PLA'ya yol açabilir. Kristallik derecesi ve dolayısıyla birçok önemli özellik büyük ölçüde kullanılan D / L enantiyomerlerinin oranı ve daha az ölçüde kullanılan katalizör tipi ile kontrol edilir. Laktik asit ve laktitin yanı sıra ("lac-OCA") akademik olarak da beş üyeli bir siklik bileşik kullanılmıştır. Bu bileşik laktitten daha reaktiftir çünkü polimerizasyonu laktik asit eşdeğeri başına bir eşdeğer karbondioksit kaybı ile yönlendirilir. Su bir yan ürün değildir.
PLA'nın poli (hidroksialkanoat)'lara benzer doğrudan biyosentezi de rapor edilmiştir.
Tasarlanan başka bir yöntem laktik asidin bir zeolit ile temas ettirilmesidir. Bu yoğunlaşma reaksiyonu tek adımlı bir işlemdir ve sıcaklık olarak yaklaşık 100 °C ve daha düşük sıcaklıklarda çalışır.
Özellikler
Kimyasal özellikler
Laktik asidin doğası nedeniyle birkaç farklı polilaktid formu mevcuttur: poly-L-lactide (PLLA) L, L -laktidin (L -lactide olarak da bilinir) polimerizasyonundan kaynaklanan üründür. PLA, sıcak benzen, tetrahidrofuran ve dioksan içinde çözünür.
Fiziksel ve mekanik özellikler
PLA polimerleri camsı geçiş sıcaklığı 60-65 °C, erime sıcaklığı 130-180 °C ve gerilme modülü 2,7–16 GPa ile amorf camsı polimerden yarı kristale ve çok kristalli polimere kadar değişir. Isıya dayanıklı PLA 110 °C sıcaklıklara dayanabilir. PLA'nın temel mekanik özellikleri polistiren ve PET arasındadır. PLLA'nın erime sıcaklığı 40–50 °C artırılabilir ve ısı sapma sıcaklığı polimer PDLA ile fiziksel olarak harmanlanarak yaklaşık 60 °C'den 190 °C'ye yükseltilebilir (poly-D -laktit). PDLA ve PLLA artan kristalliğe sahip oldukça düzenli bir stereo kompleks oluşturur. 1:1 karışım kullanıldığında sıcaklık kararlılğı artırılır ancak PDLA'nın % 3–10'u gibi daha düşük konsantrasyonlarda bile hala önemli bir gelişme vardır. İkinci durumda PDLA gibi davranarak kristalleşme oranını artırır. PDLA'nın PDLA'nın daha yüksek kristalliğinden dolayı PLA'dan daha yavaştır. PLA'nın bükülme modülü polistirenden daha yüksektir ve PLA'nın ısıyla yapışması iyidir.
, maddeleri ekleme, liflerle kompozitler oluşturma veya nano partiküller, zincir uzatma gibi çeşitli teknolojiler ve PLA polimerlerinin mekanik özelliklerini geliştirmek için çapraz bağ yapılarının dahil edilmesi kullanılmıştır. Polilaktik asit, termoplastiklerin çoğu gibi elyaf şeklinde veya film olarak işlenebilir. PLA, PETE polimerine benzer mekanik özelliklere sahiptir ancak çok daha düşük kullanım sıcaklığına sahiptir. PLA 3 boyutlu yazıcılar ile yaygın olarak kullanılır düşük sıcaklıklarda eriyip, hızlı soğumasından ötürü 3 boyutlu baskıda kullanılır.
Ayrıca PLDLLA olarak kullanılan poli(L-laktit ko polimer-D,L-laktit) kemik mühendisliği için PLDLLA/ TCP iskeleleri olarak kullanımı da vardır.
Çözücü ile birleştirme
PLA diklorometan kullanılarak diğer çözünen plastiklere yapıştılabilir.Aseton ayrıca PLA'nın yüzeyini yumuşatır ve başka bir PLA yüzeyine çözülmeden yapıştırılabilir.
PLA için organik çözücüler
PLA bir dizi organik çözücü içinde çözünür.Etil asetat erişim kolaylığı ve düşük kullanım riski nedeniyle en çok kullanılan kimyasaldır. PLA 3D yazıcı filamenti etilasetata batırıldığında çözülür, bu da onu 3D baskı ekstrüder kafalarını temizlemek veya PLA desteklerini çıkarmak için yararlı bir çözücü yapar. Etilasetatın kaynama noktası ABS'yi yumuşatmak için aseton buharı kullanmaya benzer şekilde bir buhar odasında PLA'yı yumuşatmak için yeterince düşüktür. Kullanılması gereken diğer güvenli çözücüler arasında etilasetattan daha güvenli olan ancak ticari olarak satın alınması zor olan yer alır. Piridin de kullanılabilir ancak bu etilasetat ve propilen karbonattan daha az güvenlidir. Aynı zamanda belirgin bir kötü balık kokusuna sahiptir.
Uygulamalar
PLA masaüstü 3D yazıcılar (ör. ) için hammadde malzemesi olarak kullanılır. PLA baskılı katılar alçı benzeri kalıplama malzemeleri ile kaplanabilir, daha sonra bir fırında ısıtılır böylece ortaya çıkan boşluk erimiş metal ile doldurulabilir. Bu bir tür olan "kayıp PLA dökümü" olarak bilinir.
PLA vücut içerisinde zamanla zararsız laktik aside dönüşür, bu nedenle ankrajlar, vidalar, plakalar, pimler, çubuklar ve ağ şeklinde tıbbi implantlar olarak kullanılır. Kullanılan tam tipe bağlı olarak 6 aydan 2 yıla kadar vücutta parçalanır. Bu kademeli bozulma destek yapısı için istenir çünkü bu alan iyileştikçe yükü yavaş yavaş vücuda (örneğin kemiğe) aktarır. PLA ve PLLA implantlarının güç özellikleri hakkında bolca tıbbi kayıt bulunmaktadır. PLA ayrıca döküm, enjeksiyonla kalıplanmış veya eğrilerek ayrıştırılabilir bir ambalaj malzemesi olarak da kullanılabilir. Bu malzemeden kaplar ve torbalar yapılır. Torba ambalajlar, kompost poşetleri, gıda ambalajları ve tek kullanımlık sofra takımları üretmek için uygundur. Lifler ve olarak PLA'nın birçok potansiyel kullanımı da vardır, örneğin döşeme, tek kullanımlık giysiler, tente, kadınlar için hijyen ürünleri ve çocuk bezleri gibi. Biyolojik uyumluluğu ve biyolojik olarak parçalanabilirliği sayesinde PLA ilaç dağıtım amaçları için polimerik bir yapı iskelesi olarak büyük ilgi görmüştür.
Rasemik ve düzenli PLLA istenmeyen bir düşük cam geçiş sıcaklığına sahiptir. Bir PDLA ve PLLA stereo kompleksi daha yüksek bir cam geçiş sıcaklığına sahiptir ve bu ona daha fazla mekanik mukavemet kazandırır. Dokuma gömlekler (ütülenebilirlik), mikrodalgada kullanılabilir tepsiler, sıcak doldurma uygulamaları ve hatta mühendislik plastikleri gibi geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir (bu durumda, stereocomplex, ABS gibi kauçuk benzeri bir polimer ile harmanlanır). Bu tür karışımlar aynı zamanda iyi bir form stabilitesine ve görsel şeffaflığa sahiptir bu da onları düşük kaliteli paketleme uygulamaları için yararlı kılar. Öte yandan, saf poli-L-laktik asit (PLLA) esasen yanakların lipoatrofisini tedavi etmek için kullanılan, uzun süreli bir yüz hacmi artıran 'nın ana bileşenidir. Biyoteknolojideki ilerleme yakın zamana kadar mümkün olmayan bir şey olan D enantiyomer formunun ticari üretiminin gelişmesiyle sonuçlandı.
- PLA karışımı "bio-flex" den yapılmış malç filmi
- Biyobozunur PLA bardaklar.
- PLA'dan yapılmış Çay poşeti.
- Bir 'in iletken bir polilaktit ve karbon nanotüp karışımı kullanılarak 3D baskısı.
- Bilgisayarlı tomografi 'den alınan verilerle 3 boyutlu şeffaf PLA ile basılmış insan kafatası.
Bozulma
PLA üç mekanizma tarafından abiyotik olarak bozulur:
- Hidroliz: Ana zincirin ester grupları bölünerek moleküler ağırlık azaltılır.
- Termal bozunma: Daha hafif moleküller ve farklı Mw ve laktit içeren doğrusal ve döngüsel oligomerler gibi farklı bileşiklerin ortaya çıkmasına yol açan karmaşık bir doğal olayıdır.
- Fotodegradasyon: UV radyasyonu bozulmaya neden olur. Bu PLA'nın , ambalaj kapları ve filmlerdeki uygulamalarında güneş ışığına maruz kaldığı bir faktördür.
Hidrolitik reaksiyon:
Ortam sıcaklıklarında bozunma hızı çok yavaştır. 2017'de yapılan bir araştırma deniz suyunda 25 °C'de PLA'nın bir yıl boyunca hiçbir bozulma göstermediğini buldu.
Çeşitli moleküler ağırlıklara sahip PLA numuneleri bir metal kompleks katalizörü kullanılarak (yeşil bir çözücü) halinde ayrıştırılmıştır.
PLA ve gibi bazı bakteriler tarafından da parçalanabilir. "" sp. 'dan saflaştırılmış bir proteaz da PLA'yı indirgeyebilir. gibi enzimler ve en etkili şekilde PLA'yı bozar.
Kaynakça
- ^ a b . Matbase - Material Properties Database. 10 Şubat 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Şubat 2012.
- ^ (PDF). ampolymer.com. 6 Ocak 2009 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
- ^ Ceresana. . www.ceresana.com. 4 Kasım 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Mayıs 2018.
- ^ Nagarajan, Vidhya; Mohanty, Amar K.; Misra, Manjusri (2016). "Perspective on Polylactic Acid (PLA) based Sustainable Materials for Durable Applications: Focus on Toughness and Heat Resistance". ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 4 (6): 2899-2916. doi:10.1021/acssuschemeng.6b00321 .
- ^ Martin, O; Avérous, L (2001). "Poly(lactic acid): plasticization and properties of biodegradable multiphase systems". Polymer. 42 (14): 6209-6219. doi:10.1016/S0032-3861(01)00086-6.
- ^ a b Södergård, Anders; Mikael Stolt (2010). "3. Industrial Production of High Molecular Weight Poly(Lactic Acid)". Rafael Auras; Loong-Tak Lim; Susan E. M. Selke; Hideto Tsuji (Ed.). Poly(Lactic Acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications. ss. 27-41. doi:10.1002/9780470649848.ch3. ISBN .
- ^ Kricheldorf, Hans R.; Jonté, J. Michael (1983). "New polymer syntheses". Polymer Bulletin. 9 (6–7). doi:10.1007/BF00262719.
- ^ Jung, Yu Kyung; Kim, Tae Yong (2009). "Metabolic Engineering of Escherichia coli for the production of Polylactic Acid and Its Copolymers". Biotechnology and Bioengineering. 105 (1). ss. 161-71. doi:10.1002/bit.22548. (PMID) 19937727.
- ^ Drury, Jim. "Cheaper, greener, route to bioplastic". reuters.com. 1 Aralık 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 9 Mayıs 2018.
- ^ Dusselier, Michiel; Wouwe, Pieter Van; Dewaele, Annelies; Jacobs, Pierre A.; Sels, Bert F. (3 July 2015). "Shape-selective zeolite catalysis for bioplastics production" (PDF). Science. 349 (6243): 78-80. Bibcode:2015Sci...349...78D. doi:10.1126/science.aaa7169. (PMID) 26138977. 2 Aralık 2017 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 27 Aralık 2020.
- ^ Garlotta, Donald (2001). "A Literature Review of Poly(Lactic Acid)". Journal of Polymers and the Environment. 9 (2). ss. 63-84. doi:10.1023/A:1020200822435. 26 Mayıs 2013 tarihinde kaynağından .
- ^ a b Lunt, James (3 Ocak 1998). "Large-scale production, properties and commercial applications of polylactic acid polymers". Polymer Degradation and Stability. 59 (1–3). ss. 145-152. doi:10.1016/S0141-3910(97)00148-1. ISSN 0141-3910.
- ^ Södergård, Anders; Mikael Stolt (February 2002). "Properties of lactic acid based polymers and their correlation with composition". Progress in Polymer Science. 27 (6): 1123-1163. doi:10.1016/S0079-6700(02)00012-6.
- ^ Middelton, John C.; Arthur J. Tipton (2000). "Synthetic biodegradable polymers as orthopedic devices". Biomaterial. 21 (23): 2335-2346. doi:10.1016/S0142-9612(00)00101-0. (PMID) 11055281.
- ^ Gina L. Fiore; Feng Jing; Victor G. Young Jr.; ; Marc A. Hillmyer (2010). "High Tg Aliphatic Polyesters by the Polymerization of Spirolactide Derivatives". Polymer Chemistry. 1 (6): 870-877. doi:10.1039/C0PY00029A.
- ^ Nugroho, Pramono; Mitomo, Hiroshi; Yoshii, Fumio; Kume, Tamikazu (1 Mayıs 2001). "Degradation of poly(l-lactic acid) by γ-irradiation". Polymer Degradation and Stability. 72 (2). ss. 337-343. doi:10.1016/S0141-3910(01)00030-1. ISSN 0141-3910.
- ^ Urayama, Hiroshi; Kanamori, Takeshi; Fukushima, Kazuki; Kimura, Yoshiharu (1 Eylül 2003). "Controlled crystal nucleation in the melt-crystallization of poly(l-lactide) and poly(l-lactide)/poly(d-lactide) stereocomplex". Polymer. 44 (19). ss. 5635-5641. doi:10.1016/S0032-3861(03)00583-4. ISSN 0032-3861.
- ^ Tsuji, H. (1 Ocak 1995). "Properties and morphologies of poly(l-lactide): 1. Annealing condition effects on properties and morphologies of poly(l-lactide)". Polymer. 36 (14). ss. 2709-2716. doi:10.1016/0032-3861(95)93647-5. ISSN 0032-3861.
- ^ Urayama, Hiroshi; Ma, Chenghuan; Kimura, Yoshiharu (July 2003). "Mechanical and Thermal Properties of Poly(L-lactide) Incorporating Various Inorganic Fillers with Particle and Whisker Shapes". Macromolecular Materials and Engineering. 288 (7). ss. 562-568. doi:10.1002/mame.200350004. ISSN 1438-7492.
- ^ Trimaille, T.; Pichot, C.; Elaïssari, A.; Fessi, H.; Briançon, S.; Delair, T. (1 Kasım 2003). "Poly(d,l-lactic acid) nanoparticle preparation and colloidal characterization". Colloid and Polymer Science. 281 (12). ss. 1184-1190. doi:10.1007/s00396-003-0894-1. ISSN 0303-402X.
- ^ Hu, Xiao; Xu, Hong-Sheng; Li, Zhong-Ming (4 Mayıs 2007). "Morphology and Properties of Poly(L-Lactide) (PLLA) Filled with Hollow Glass Beads". Macromolecular Materials and Engineering. 292 (5). ss. 646-654. doi:10.1002/mame.200600504. ISSN 1438-7492.
- ^ Li, Bo-Hsin; Yang, Ming-Chien (2006). "Improvement of thermal and mechanical properties of poly(L-lactic acid) with 4,4-methylene diphenyl diisocyanate". Polymers for Advanced Technologies. 17 (6). ss. 439-443. doi:10.1002/pat.731. ISSN 1042-7147.
- ^ Di, Yingwei; Iannace, Salvatore; Di Maio, Ernesto; Nicolais, Luigi (4 Kasım 2005). "Reactively Modified Poly(lactic acid): Properties and Foam Processing". Macromolecular Materials and Engineering. 290 (11). ss. 1083-1090. doi:10.1002/mame.200500115. ISSN 1438-7492.
- ^ "Compare Materials: PLA and PETE". Makeitfrom.com. 1 Mayıs 2011 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 11 April 2011.
- ^ Giordano, R.A.; Wu, B.M.; Borland, S.W.; Cima, L.G.; Sachs, E.M.; Cima, M.J. (1997). "Mechanical properties of dense polylactic acid structures fabricated by three dimensional printing". Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition. 8 (1): 63-75. doi:10.1163/156856297x00588. (PMID) 8933291.
- ^ Lam, C. X. F.; Olkowski, R.; Swieszkowski, W.; Tan, K. C.; Gibson, I.; Hutmacher, D. W. (2008). "Mechanical and in vitro evaluations of composite PLDLLA/TCP scaffolds for bone engineering". Virtual and Physical Prototyping. 3 (4). ss. 193-197. doi:10.1080/17452750802551298.
- ^ Bose, S.; Vahabzadeh, S.; Bandyopadhyay, A. (2013). "Bone tissue engineering using 3D printing". Materials Today. 16 (12): 496-504. doi:10.1016/j.mattod.2013.11.017 .
- ^ Coysh, Adrian (12 April 2013). "Dichloromethane Vapor Treating PLA parts". Thingiverse.com. 1 Aralık 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 9 Mayıs 2018.
- ^ Sato, Shuichi; Gondo, Daiki; Wada, Takayuki; Nagai, Kazukiy (2013). "Effects of Various Liquid Organic Solvents on Solvent-Induced Crystallization of AMorphous Poly(lactic acid) Film". Journal of Applied Polymer Science. 129 (3): 1607-1617. doi:10.1002/app.38833.
- ^ "PLA". Reprap Wiki. 4 April 2011. 16 July 2011 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 11 April 2011.
- ^ . MakerBot Industries. 23 April 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 April 2011.
- ^ "Metal Casting with Your 3D Printer". Make: DIY Projects and Ideas for Makers. 30 Kasım 2018 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 30 Kasım 2018.
- ^ a b Rafael Auras; Loong-Tak Lim; Susan E. M. Selke; Hideto Tsuji, (Ed.) (2010). Poly(Lactic Acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications. doi:10.1002/9780470649848. ISBN .
- ^ Nazre, A.; Lin, S. (1994). Harvey, J. Paul; Games, Robert F. (Ed.). Theoretical Strength Comparison of Bioabsorbable (PLLA) Plates and Conventional Stainless Steel and Titanium Plates Used in Internal Fracture Fixation. s. 53. ISBN .
- ^ Luo, Fuhong; Fortenberry, Alexander; Ren, Jie; Qiang, Zhe (20 Ağustos 2020). "Recent Progress in Enhancing Poly(Lactic Acid) Stereocomplex Formation for Material Property Improvement". Frontiers in Chemistry. Cilt 8. s. 688. doi:10.3389/fchem.2020.00688 .
- ^ "Bioengineers succeed in producing plastic without the use of fossil fuels". Physorg.com. 6 June 2011 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 11 April 2011.
- ^ Guo, Shuang-Zhuang; Yang, Xuelu; Heuzey, Marie-Claude; Therriault, Daniel (2015). "3D printing of a multifunctional nanocomposite helical liquid sensor". Nanoscale. 7 (15): 6451-6. Bibcode:2015Nanos...7.6451G. doi:10.1039/C5NR00278H. (PMID) 25793923.
- ^ Castro-Aguirre, E.; Iñiguez-Franco, F.; Samsudin, H.; Fang, X.; Auras, R. (December 2016). "Poly(lactic acid)—Mass production, processing, industrial applications, and end of life". Advanced Drug Delivery Reviews. Cilt 107. ss. 333-366. doi:10.1016/j.addr.2016.03.010 . (PMID) 27046295.
- ^ Bagheri, Amir Reza; Laforsch, Christian; Greiner, Andreas; Agarwal, Seema (July 2017). "Fate of So-Called Biodegradable Polymers in Seawater and Freshwater". Global Challenges. 1 (4). s. 1700048. doi:10.1002/gch2.201700048 . (PMC) 6607129 $2. (PMID) 31565274.
- ^ Román-Ramírez, Luis A.; Mckeown, Paul; Jones, Matthew D.; Wood, Joseph (4 Ocak 2019). "Poly(lactic acid) Degradation into Methyl Lactate Catalyzed by a Well-Defined Zn(II) Complex". ACS Catalysis. 9 (1). ss. 409-416. doi:10.1021/acscatal.8b04863 .
- ^ McKeown, Paul; Román‐Ramírez, Luis A.; Bates, Samuel; Wood, Joseph; Jones, Matthew D. (2019). "Zinc Complexes for PLA Formation and Chemical Recycling: Towards a Circular Economy". ChemSusChem (İngilizce). 12 (24). ss. 5233-5238. doi:10.1002/cssc.201902755. ISSN 1864-564X. (PMID) 31714680.
- ^ Román-Ramírez, Luis A.; McKeown, Paul; Shah, Chanak; Abraham, Joshua; Jones, Matthew D.; Wood, Joseph (20 Mayıs 2020). "Chemical Degradation of End-of-Life Poly(lactic acid) into Methyl Lactate by a Zn(II) Complex". Industrial & Engineering Chemistry Research (İngilizce). 59 (24). ss. 11149-11156. doi:10.1021/acs.iecr.0c01122 . ISSN 0888-5885. (PMC) 7304880 $2. (PMID) 32581423.
- ^ Yutaka Tokiwa; Buenaventurada P. Calabia; Charles U. Ugwu; Seiichi Aiba (September 2009). "Biodegradability of Plastics". International Journal of Molecular Sciences. 10 (9): 3722-3742. doi:10.3390/ijms10093722. (PMC) 2769161 $2. (PMID) 19865515.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Polilaktik asit veya polilaktit PLA omurga formulu C3H4O2 n ya da C CH3 HC O O n olan su kaybi ile laktik asit C CH3 OH HCOOH dolayisiyla adi elde edilmistir Ayrica temel tekrarlayan birimin dongusel dimeri olan C CH3 HC O O 2 in halka acma polimerizasyonu ile de hazirlanabilir Polilaktik asit TanimlayicilarCAS numarasi 26100 51 6CompTox Bilgi Panosu EPA DTXSID20904011OzelliklerYogunluk 1210 1430 kg m3Erime noktasi 150 ila 160 C 302 ila 320 F 423 ila 433 K Cozunurluk su icinde 0 mg mlTehlikelerNFPA 704 yangin karosu 010Aksi belirtilmedigi surece madde verileri Standart sicaklik ve basinc kosullarinda belirtilir 25 C 77 F 100 kPa Bilgi kutusu kaynaklari PLA ekonomik olarak uretildigi icin populer bir malzeme haline gelmistir 2010 yilinda PLA hala bir olmamasina ragmen dunyadakibiyoplastikler arasinda ikinci en yuksek tuketim hacmine sahipti Yaygin uygulamasi cok sayida fiziksel ve islemsel eksiklik nedeniyle mumkun olmamistir Polilaktik asit adi IUPAC standart terminolojisine uymaz ve potansiyel olarak belirsiz veya kafa karistiricidir cunku PLA bir poliasit polielektrolit degil bir polyesterdir UretimiMonomer genellikle misir manyok seker kamisi veya gibi fermente edilmis bitki nisastasindan yapilir Cesitli endustriyel yollar kullanilabilir yani yuksek molekuler agirlikli PLA saglar Iki ana monomer kullanilir laktik asit ve siklik di ester PLA ya giden en yaygin yol laktidin cesitli metallerle genellikle halka acma polimerizasyonu veya suspansiyondadir Metalle katalize edilen reaksiyon PLA nin rasemizasyonuna neden olma egilimindedir ve baslangic malzemesine genellikle misir nisastasi kiyasla stereore duzenliligini azaltir Laktik asit monomerlerinin dogrudan yogunlasmasi da PLA uretmek icin kullanilabilir Bu islemin 200 C nin altinda gerceklestirilmesi gerekir bu sicakligin uzerinde entropik olarak tercih edilen laktit monomeri uretilir Bu reaksiyon her yogunlastirma adimi icin bir esdeger su uretir Yogunlasma reaksiyonu tersine cevrilebilir ve dengeye tabidir bu nedenle yuksek molekuler agirlikli turler olusturmak icin suyun uzaklastirilmasi gerekir Reaksiyonu polikondensasyona dogru yonlendirmek icin vakum uygulamasiyla veya ile suyun uzaklastirilmasi gerekir 130 kDa lik molekuler agirlik bu sekilde elde edilebilir Ham polimerin eriyikten dikkatlice kristallestirilmesiyle daha da yuksek molekuler agirliklara ulasilabilir Karboksilik asit ve alkol uc gruplari boylece kati polimerin amorf bolgesinde yogunlasir ve boylece reaksiyona girebilirler 128 152 kDa molekuler agirliklari bu sekilde elde edilebilir L ve D laktitlerin bir nin polimerizasyonu genellikle amorf olan poli DL laktit PDLLA sentezine yol acar Stereospesifik katalizorlerin kullanimi kristallik gosterdigi bulunan PLA ya yol acabilir Kristallik derecesi ve dolayisiyla bircok onemli ozellik buyuk olcude kullanilan D L enantiyomerlerinin orani ve daha az olcude kullanilan katalizor tipi ile kontrol edilir Laktik asit ve laktitin yani sira lac OCA akademik olarak da bes uyeli bir siklik bilesik kullanilmistir Bu bilesik laktitten daha reaktiftir cunku polimerizasyonu laktik asit esdegeri basina bir esdeger karbondioksit kaybi ile yonlendirilir Su bir yan urun degildir PLA nin poli hidroksialkanoat lara benzer dogrudan biyosentezi de rapor edilmistir Tasarlanan baska bir yontem laktik asidin bir zeolit ile temas ettirilmesidir Bu yogunlasma reaksiyonu tek adimli bir islemdir ve sicaklik olarak yaklasik 100 C ve daha dusuk sicakliklarda calisir OzelliklerKimyasal ozellikler Laktik asidin dogasi nedeniyle birkac farkli polilaktid formu mevcuttur poly L lactide PLLA L L laktidin L lactide olarak da bilinir polimerizasyonundan kaynaklanan urundur PLA sicak benzen tetrahidrofuran ve dioksan icinde cozunur Fiziksel ve mekanik ozellikler PLA polimerleri camsi gecis sicakligi 60 65 C erime sicakligi 130 180 C ve gerilme modulu 2 7 16 GPa ile amorf camsi polimerden yari kristale ve cok kristalli polimere kadar degisir Isiya dayanikli PLA 110 C sicakliklara dayanabilir PLA nin temel mekanik ozellikleri polistiren ve PET arasindadir PLLA nin erime sicakligi 40 50 C artirilabilir ve isi sapma sicakligi polimer PDLA ile fiziksel olarak harmanlanarak yaklasik 60 C den 190 C ye yukseltilebilir poly D laktit PDLA ve PLLA artan kristallige sahip oldukca duzenli bir stereo kompleks olusturur 1 1 karisim kullanildiginda sicaklik kararlilgi artirilir ancak PDLA nin 3 10 u gibi daha dusuk konsantrasyonlarda bile hala onemli bir gelisme vardir Ikinci durumda PDLA gibi davranarak kristallesme oranini artirir PDLA nin PDLA nin daha yuksek kristalliginden dolayi PLA dan daha yavastir PLA nin bukulme modulu polistirenden daha yuksektir ve PLA nin isiyla yapismasi iyidir maddeleri ekleme liflerle kompozitler olusturma veya nano partikuller zincir uzatma gibi cesitli teknolojiler ve PLA polimerlerinin mekanik ozelliklerini gelistirmek icin capraz bag yapilarinin dahil edilmesi kullanilmistir Polilaktik asit termoplastiklerin cogu gibi elyaf seklinde veya film olarak islenebilir PLA PETE polimerine benzer mekanik ozelliklere sahiptir ancak cok daha dusuk kullanim sicakligina sahiptir PLA 3 boyutlu yazicilar ile yaygin olarak kullanilir dusuk sicakliklarda eriyip hizli sogumasindan oturu 3 boyutlu baskida kullanilir Ayrica PLDLLA olarak kullanilan poli L laktit ko polimer D L laktit kemik muhendisligi icin PLDLLA TCP iskeleleri olarak kullanimi da vardir Cozucu ile birlestirme PLA diklorometan kullanilarak diger cozunen plastiklere yapistilabilir Aseton ayrica PLA nin yuzeyini yumusatir ve baska bir PLA yuzeyine cozulmeden yapistirilabilir PLA icin organik cozuculer PLA bir dizi organik cozucu icinde cozunur Etil asetat erisim kolayligi ve dusuk kullanim riski nedeniyle en cok kullanilan kimyasaldir PLA 3D yazici filamenti etilasetata batirildiginda cozulur bu da onu 3D baski ekstruder kafalarini temizlemek veya PLA desteklerini cikarmak icin yararli bir cozucu yapar Etilasetatin kaynama noktasi ABS yi yumusatmak icin aseton buhari kullanmaya benzer sekilde bir buhar odasinda PLA yi yumusatmak icin yeterince dusuktur Kullanilmasi gereken diger guvenli cozuculer arasinda etilasetattan daha guvenli olan ancak ticari olarak satin alinmasi zor olan yer alir Piridin de kullanilabilir ancak bu etilasetat ve propilen karbonattan daha az guvenlidir Ayni zamanda belirgin bir kotu balik kokusuna sahiptir UygulamalarPLA masaustu 3D yazicilar or icin hammadde malzemesi olarak kullanilir PLA baskili katilar alci benzeri kaliplama malzemeleri ile kaplanabilir daha sonra bir firinda isitilir boylece ortaya cikan bosluk erimis metal ile doldurulabilir Bu bir tur olan kayip PLA dokumu olarak bilinir PLA vucut icerisinde zamanla zararsiz laktik aside donusur bu nedenle ankrajlar vidalar plakalar pimler cubuklar ve ag seklinde tibbi implantlar olarak kullanilir Kullanilan tam tipe bagli olarak 6 aydan 2 yila kadar vucutta parcalanir Bu kademeli bozulma destek yapisi icin istenir cunku bu alan iyilestikce yuku yavas yavas vucuda ornegin kemige aktarir PLA ve PLLA implantlarinin guc ozellikleri hakkinda bolca tibbi kayit bulunmaktadir PLA ayrica dokum enjeksiyonla kaliplanmis veya egrilerek ayristirilabilir bir ambalaj malzemesi olarak da kullanilabilir Bu malzemeden kaplar ve torbalar yapilir Torba ambalajlar kompost posetleri gida ambalajlari ve tek kullanimlik sofra takimlari uretmek icin uygundur Lifler ve olarak PLA nin bircok potansiyel kullanimi da vardir ornegin doseme tek kullanimlik giysiler tente kadinlar icin hijyen urunleri ve cocuk bezleri gibi Biyolojik uyumlulugu ve biyolojik olarak parcalanabilirligi sayesinde PLA ilac dagitim amaclari icin polimerik bir yapi iskelesi olarak buyuk ilgi gormustur Rasemik ve duzenli PLLA istenmeyen bir dusuk cam gecis sicakligina sahiptir Bir PDLA ve PLLA stereo kompleksi daha yuksek bir cam gecis sicakligina sahiptir ve bu ona daha fazla mekanik mukavemet kazandirir Dokuma gomlekler utulenebilirlik mikrodalgada kullanilabilir tepsiler sicak doldurma uygulamalari ve hatta muhendislik plastikleri gibi genis bir uygulama yelpazesine sahiptir bu durumda stereocomplex ABS gibi kaucuk benzeri bir polimer ile harmanlanir Bu tur karisimlar ayni zamanda iyi bir form stabilitesine ve gorsel seffafliga sahiptir bu da onlari dusuk kaliteli paketleme uygulamalari icin yararli kilar Ote yandan saf poli L laktik asit PLLA esasen yanaklarin lipoatrofisini tedavi etmek icin kullanilan uzun sureli bir yuz hacmi artiran nin ana bilesenidir Biyoteknolojideki ilerleme yakin zamana kadar mumkun olmayan bir sey olan D enantiyomer formunun ticari uretiminin gelismesiyle sonuclandi PLA karisimi bio flex den yapilmis malc filmi Biyobozunur PLA bardaklar PLA dan yapilmis Cay poseti source source source source source source source Bir in iletken bir polilaktit ve karbon nanotup karisimi kullanilarak 3D baskisi Bilgisayarli tomografi den alinan verilerle 3 boyutlu seffaf PLA ile basilmis insan kafatasi BozulmaPLA uc mekanizma tarafindan abiyotik olarak bozulur Hidroliz Ana zincirin ester gruplari bolunerek molekuler agirlik azaltilir Termal bozunma Daha hafif molekuller ve farkli Mw ve laktit iceren dogrusal ve dongusel oligomerler gibi farkli bilesiklerin ortaya cikmasina yol acan karmasik bir dogal olayidir Fotodegradasyon UV radyasyonu bozulmaya neden olur Bu PLA nin ambalaj kaplari ve filmlerdeki uygulamalarinda gunes isigina maruz kaldigi bir faktordur Hidrolitik reaksiyon COO H2O COOH OH displaystyle ce COO H2O gt COOH OH Ortam sicakliklarinda bozunma hizi cok yavastir 2017 de yapilan bir arastirma deniz suyunda 25 C de PLA nin bir yil boyunca hicbir bozulma gostermedigini buldu Cesitli molekuler agirliklara sahip PLA numuneleri bir metal kompleks katalizoru kullanilarak yesil bir cozucu halinde ayristirilmistir PLA ve gibi bazi bakteriler tarafindan da parcalanabilir sp dan saflastirilmis bir proteaz da PLA yi indirgeyebilir gibi enzimler ve en etkili sekilde PLA yi bozar Kaynakca a b Matbase Material Properties Database 10 Subat 2012 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 6 Subat 2012 PDF ampolymer com 6 Ocak 2009 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Ceresana www ceresana com 4 Kasim 2017 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 9 Mayis 2018 Nagarajan Vidhya Mohanty Amar K Misra Manjusri 2016 Perspective on Polylactic Acid PLA based Sustainable Materials for Durable Applications Focus on Toughness and Heat Resistance ACS Sustainable Chemistry amp Engineering 4 6 2899 2916 doi 10 1021 acssuschemeng 6b00321 Martin O Averous L 2001 Poly lactic acid plasticization and properties of biodegradable multiphase systems Polymer 42 14 6209 6219 doi 10 1016 S0032 3861 01 00086 6 a b Sodergard Anders Mikael Stolt 2010 3 Industrial Production of High Molecular Weight Poly Lactic Acid Rafael Auras Loong Tak Lim Susan E M Selke Hideto Tsuji Ed Poly Lactic Acid Synthesis Structures Properties Processing and Applications ss 27 41 doi 10 1002 9780470649848 ch3 ISBN 9780470649848 Kricheldorf Hans R Jonte J Michael 1983 New polymer syntheses Polymer Bulletin 9 6 7 doi 10 1007 BF00262719 Jung Yu Kyung Kim Tae Yong 2009 Metabolic Engineering of Escherichia coli for the production of Polylactic Acid and Its Copolymers Biotechnology and Bioengineering 105 1 ss 161 71 doi 10 1002 bit 22548 PMID 19937727 Drury Jim Cheaper greener route to bioplastic reuters com 1 Aralik 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 9 Mayis 2018 Dusselier Michiel Wouwe Pieter Van Dewaele Annelies Jacobs Pierre A Sels Bert F 3 July 2015 Shape selective zeolite catalysis for bioplastics production PDF Science 349 6243 78 80 Bibcode 2015Sci 349 78D doi 10 1126 science aaa7169 PMID 26138977 2 Aralik 2017 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 27 Aralik 2020 Garlotta Donald 2001 A Literature Review of Poly Lactic Acid Journal of Polymers and the Environment 9 2 ss 63 84 doi 10 1023 A 1020200822435 26 Mayis 2013 tarihinde kaynagindan a b Lunt James 3 Ocak 1998 Large scale production properties and commercial applications of polylactic acid polymers Polymer Degradation and Stability 59 1 3 ss 145 152 doi 10 1016 S0141 3910 97 00148 1 ISSN 0141 3910 Sodergard Anders Mikael Stolt February 2002 Properties of lactic acid based polymers and their correlation with composition Progress in Polymer Science 27 6 1123 1163 doi 10 1016 S0079 6700 02 00012 6 Middelton John C Arthur J Tipton 2000 Synthetic biodegradable polymers as orthopedic devices Biomaterial 21 23 2335 2346 doi 10 1016 S0142 9612 00 00101 0 PMID 11055281 Gina L Fiore Feng Jing Victor G Young Jr Marc A Hillmyer 2010 High Tg Aliphatic Polyesters by the Polymerization of Spirolactide Derivatives Polymer Chemistry 1 6 870 877 doi 10 1039 C0PY00029A Nugroho Pramono Mitomo Hiroshi Yoshii Fumio Kume Tamikazu 1 Mayis 2001 Degradation of poly l lactic acid by g irradiation Polymer Degradation and Stability 72 2 ss 337 343 doi 10 1016 S0141 3910 01 00030 1 ISSN 0141 3910 Urayama Hiroshi Kanamori Takeshi Fukushima Kazuki Kimura Yoshiharu 1 Eylul 2003 Controlled crystal nucleation in the melt crystallization of poly l lactide and poly l lactide poly d lactide stereocomplex Polymer 44 19 ss 5635 5641 doi 10 1016 S0032 3861 03 00583 4 ISSN 0032 3861 Tsuji H 1 Ocak 1995 Properties and morphologies of poly l lactide 1 Annealing condition effects on properties and morphologies of poly l lactide Polymer 36 14 ss 2709 2716 doi 10 1016 0032 3861 95 93647 5 ISSN 0032 3861 Urayama Hiroshi Ma Chenghuan Kimura Yoshiharu July 2003 Mechanical and Thermal Properties of Poly L lactide Incorporating Various Inorganic Fillers with Particle and Whisker Shapes Macromolecular Materials and Engineering 288 7 ss 562 568 doi 10 1002 mame 200350004 ISSN 1438 7492 Trimaille T Pichot C Elaissari A Fessi H Briancon S Delair T 1 Kasim 2003 Poly d l lactic acid nanoparticle preparation and colloidal characterization Colloid and Polymer Science 281 12 ss 1184 1190 doi 10 1007 s00396 003 0894 1 ISSN 0303 402X Hu Xiao Xu Hong Sheng Li Zhong Ming 4 Mayis 2007 Morphology and Properties of Poly L Lactide PLLA Filled with Hollow Glass Beads Macromolecular Materials and Engineering 292 5 ss 646 654 doi 10 1002 mame 200600504 ISSN 1438 7492 Li Bo Hsin Yang Ming Chien 2006 Improvement of thermal and mechanical properties of poly L lactic acid with 4 4 methylene diphenyl diisocyanate Polymers for Advanced Technologies 17 6 ss 439 443 doi 10 1002 pat 731 ISSN 1042 7147 Di Yingwei Iannace Salvatore Di Maio Ernesto Nicolais Luigi 4 Kasim 2005 Reactively Modified Poly lactic acid Properties and Foam Processing Macromolecular Materials and Engineering 290 11 ss 1083 1090 doi 10 1002 mame 200500115 ISSN 1438 7492 Compare Materials PLA and PETE Makeitfrom com 1 Mayis 2011 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 11 April 2011 Giordano R A Wu B M Borland S W Cima L G Sachs E M Cima M J 1997 Mechanical properties of dense polylactic acid structures fabricated by three dimensional printing Journal of Biomaterials Science Polymer Edition 8 1 63 75 doi 10 1163 156856297x00588 PMID 8933291 Lam C X F Olkowski R Swieszkowski W Tan K C Gibson I Hutmacher D W 2008 Mechanical and in vitro evaluations of composite PLDLLA TCP scaffolds for bone engineering Virtual and Physical Prototyping 3 4 ss 193 197 doi 10 1080 17452750802551298 Bose S Vahabzadeh S Bandyopadhyay A 2013 Bone tissue engineering using 3D printing Materials Today 16 12 496 504 doi 10 1016 j mattod 2013 11 017 Coysh Adrian 12 April 2013 Dichloromethane Vapor Treating PLA parts Thingiverse com 1 Aralik 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 9 Mayis 2018 Sato Shuichi Gondo Daiki Wada Takayuki Nagai Kazukiy 2013 Effects of Various Liquid Organic Solvents on Solvent Induced Crystallization of AMorphous Poly lactic acid Film Journal of Applied Polymer Science 129 3 1607 1617 doi 10 1002 app 38833 PLA Reprap Wiki 4 April 2011 16 July 2011 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 11 April 2011 MakerBot Industries 23 April 2011 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 11 April 2011 Metal Casting with Your 3D Printer Make DIY Projects and Ideas for Makers 30 Kasim 2018 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 30 Kasim 2018 a b Rafael Auras Loong Tak Lim Susan E M Selke Hideto Tsuji Ed 2010 Poly Lactic Acid Synthesis Structures Properties Processing and Applications doi 10 1002 9780470649848 ISBN 9780470293669 Nazre A Lin S 1994 Harvey J Paul Games Robert F Ed Theoretical Strength Comparison of Bioabsorbable PLLA Plates and Conventional Stainless Steel and Titanium Plates Used in Internal Fracture Fixation s 53 ISBN 978 0 8031 1897 3 Luo Fuhong Fortenberry Alexander Ren Jie Qiang Zhe 20 Agustos 2020 Recent Progress in Enhancing Poly Lactic Acid Stereocomplex Formation for Material Property Improvement Frontiers in Chemistry Cilt 8 s 688 doi 10 3389 fchem 2020 00688 Bioengineers succeed in producing plastic without the use of fossil fuels Physorg com 6 June 2011 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 11 April 2011 Guo Shuang Zhuang Yang Xuelu Heuzey Marie Claude Therriault Daniel 2015 3D printing of a multifunctional nanocomposite helical liquid sensor Nanoscale 7 15 6451 6 Bibcode 2015Nanos 7 6451G doi 10 1039 C5NR00278H PMID 25793923 Castro Aguirre E Iniguez Franco F Samsudin H Fang X Auras R December 2016 Poly lactic acid Mass production processing industrial applications and end of life Advanced Drug Delivery Reviews Cilt 107 ss 333 366 doi 10 1016 j addr 2016 03 010 PMID 27046295 Bagheri Amir Reza Laforsch Christian Greiner Andreas Agarwal Seema July 2017 Fate of So Called Biodegradable Polymers in Seawater and Freshwater Global Challenges 1 4 s 1700048 doi 10 1002 gch2 201700048 PMC 6607129 2 PMID 31565274 Roman Ramirez Luis A Mckeown Paul Jones Matthew D Wood Joseph 4 Ocak 2019 Poly lactic acid Degradation into Methyl Lactate Catalyzed by a Well Defined Zn II Complex ACS Catalysis 9 1 ss 409 416 doi 10 1021 acscatal 8b04863 McKeown Paul Roman Ramirez Luis A Bates Samuel Wood Joseph Jones Matthew D 2019 Zinc Complexes for PLA Formation and Chemical Recycling Towards a Circular Economy ChemSusChem Ingilizce 12 24 ss 5233 5238 doi 10 1002 cssc 201902755 ISSN 1864 564X PMID 31714680 Roman Ramirez Luis A McKeown Paul Shah Chanak Abraham Joshua Jones Matthew D Wood Joseph 20 Mayis 2020 Chemical Degradation of End of Life Poly lactic acid into Methyl Lactate by a Zn II Complex Industrial amp Engineering Chemistry Research Ingilizce 59 24 ss 11149 11156 doi 10 1021 acs iecr 0c01122 ISSN 0888 5885 PMC 7304880 2 PMID 32581423 Yutaka Tokiwa Buenaventurada P Calabia Charles U Ugwu Seiichi Aiba September 2009 Biodegradability of Plastics International Journal of Molecular Sciences 10 9 3722 3742 doi 10 3390 ijms10093722 PMC 2769161 2 PMID 19865515