กรดโพลีแลกติก PLA คืออะไร?

กรดโพลีแลกติก (PLA) เป็นวัสดุโพลีเมอร์ที่เกิดจากการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของกรดแลคติกเป็นวัตถุดิบ ซึ่งมีลักษณะไม่เป็นพิษ มีความแข็งแรงสูง แปรรูปง่าย และมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพดีเยี่ยม และสามารถลดลงได้อย่างสมบูรณ์หลังจากเตรียม PLA เนื่องจากสามารถย่อยสลายได้ง่ายมากภายใต้งาน L คุณสมบัติทางกลจึงลดลง และต้องแก้ไขด้วยวิธีการทางกายภาพเพื่อขยายขอบเขตการใช้งาน
1. โครงสร้างและคุณสมบัติของ PLA
ในปี ค.ศ. 1780 Scheele นักเคมีชาวสวีเดนได้สกัดกรดอินทรีย์จากนมเปรี้ยวที่เรียกว่ากรดแลคติค กรดแลคติคเป็นผลจากการเผาผลาญน้ำตาลตามปกติในสิ่งมีชีวิต ซึ่งขึ้นอยู่กับแป้งที่สกัดจากพืชบางชนิดเป็นวัตถุดิบตั้งต้น และกลูโคสได้มาจากการสลายตัวของเอนไซม์ จากนั้นได้มาจากการหมักแบคทีเรียในนม โมเลกุลของกรดแลกติกมีอะตอมของคาร์บอนไครัล ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นกรด L-แลกติกและกรด D-แลกติกทางขวาตามกิจกรรมทางแสงของมัน และสูตรโมเลกุลคือ C3H6O3
องค์ประกอบของโมโนเมอร์และการกระจายลำดับที่แตกต่างกันในสายโซ่โมเลกุล PLA ทำให้สารมีคุณสมบัติแตกต่างกัน กรดโพลีแลกติกมีสเตอริโอไอโซเมอร์ 3 ชนิด ได้แก่ กรดโพลีรามิกแลกติก PDLLA (polyDL-lacticacid), กรด polyL-lactic (PLLA) และกรด polyD-lactic (PDLA) ในหมู่พวกเขา PDLA และ PLLA นั้นเป็นผลึก ในขณะที่ PDLLA นั้นไม่มีรูปร่าง โดยทั่วไปจะใช้ PDLLA และ PLLA สำหรับกรดโพลีแลกติก PLLA และ PDLA จะถูกย่อยสลายเป็นกรดแลคติคผ่านการไฮโดรไลซิสในสิ่งมีชีวิต เข้าสู่วงจรกรดไตรคาร์บอกซิลิก และสิ่งมีชีวิตดูดซึมได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่มีผลกระทบที่เป็นพิษ กรดแลคติคซึ่งเป็นวัตถุดิบพื้นฐานของกรดโพลีแลกติก เป็นหนึ่งในสารทางสรีรวิทยาที่มีอยู่ในร่างกายมนุษย์ ซึ่งไม่เป็นพิษและไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ นอกจากนี้ กรดโพลีแลกติกยังมีคุณสมบัติทางกลและทางกายภาพที่ดี และเหมาะสำหรับวิธีการแปรรูปต่างๆ เช่น การเป่าขึ้นรูปและเทอร์โมพลาสติก และใช้งานง่าย สามารถใช้ในการแปรรูปผลิตภัณฑ์พลาสติกต่างๆ บรรจุภัณฑ์อาหาร กล่องอาหารกลางวันฟาสต์ฟู้ด และเสื้อผ้าสำหรับอุตสาหกรรมและพลเรือน กรดโพลีแลกติกมีคุณสมบัติกันความชื้น กันจาระบี และสุญญากาศได้ดี มีสมรรถนะคงที่ที่อุณหภูมิห้อง แต่จะสลายตัวโดยอัตโนมัติภายใต้การกระทำของอุณหภูมิที่สูงกว่า 55 องศา หรืออุดมด้วยออกซิเจนและจุลินทรีย์ และสามารถย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์โดยจุลินทรีย์ในธรรมชาติหลังจากนั้น ใช้แล้วเกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในที่สุด ซึ่งไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
กรดโพลีแลกติกมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ การดูดซับ ความแข็งแรงเชิงกลและความทนทานที่ดี สามารถทนต่อการบำบัดฆ่าเชื้อต่างๆ และมีคุณสมบัติในการประมวลผลที่ดี ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยส่วนใหญ่อยู่ในสองสาขาของการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการแพทย์ ปัจจุบัน กระบวนการถุงย่อยสลายได้ทางชีวภาพโดยสมบูรณ์ที่ผลิตโดย PLA+PBAT ได้เติบโตเต็มที่แล้ว