Um das Problem der „weißen Verschmutzung“, die durch nicht abbaubare Materialien verursacht wird, zu lösen, forschen und entwickeln verschiedene Länder energisch neue abbaubare Materialien. Polymilchsäure, auch bekannt als Polypropylenglykol, wird als PLA (Polymilchsäure) bezeichnet. Die übliche Methode seiner industriellen Synthese besteht darin, Stärke aus Mais, Weizen, Stroh und anderen Körnern oder Pflanzenstroh zu extrahieren, dann Glucose unter der Wirkung von Amylase zu produzieren und dann Milchsäure durch Fermentation zu gewinnen und schließlich durch eine Reihe von Chemikalien herzustellen Synthese. Nach der Hydrolyse oder mikrobiellen Zersetzung werden Kohlendioxid und Wasser erzeugt, die die Atmosphäre und den Boden nicht belasten. Es hat eine ausgezeichnete kontrollierte Abbaubarkeit, Biokompatibilität, bessere Filmbildungs- und Kristallisationseigenschaften und gilt als das vielversprechendste biologisch abbaubare Polymermaterial.
Anwendung von PLA
1.1 Biomedizinischer Bereich
1.1.1 Arzneimittelmaterialien mit langsamer Freisetzung
Wenn Polymilchsäure als Arzneimittelträger mit langsamer Freisetzung verwendet wird, gibt es Miniaturbeschichtungsfilme, die die Arzneimitteldosis effektiv steuern können, um reibungslos freigesetzt zu werden; Es gibt auch Kapseln mit langsamer Freisetzung, die die Freisetzungszeit des Arzneimittels effektiv verlängern und die Blut- und Arzneimittelkonzentration im relativen Gleichgewicht halten, wodurch die Stimulation und toxischen Nebenwirkungen reduziert werden, die auf menschliche Organe wie den Magen-Darm-Trakt zurückzuführen sind, wenn das Arzneimittel zentral absorbiert wird.
1.1.2 Orthopädische interne Fixationsmaterialien
Orthopädische interne Fixierungsmaterialien werden häufig in der orthopädischen Chirurgie verwendet, und die meisten von ihnen verwenden Metallmaterialien aus rostfreiem Stahl. Langfristiger Gebrauch verursacht Osteoporose, seine eigene Knochendegeneration und andere Probleme. Die Entstehung von Polymilchsäure gleicht nicht nur die Defekte metallischer Werkstoffe aus, sondern eliminiert auch die physische und wirtschaftliche Belastung durch sekundäre Operationen nach der Heilung.
1.1.3 Chirurgische Nähte
PLA und seine Polymere haben eine gewisse mechanische Festigkeit und Zugfestigkeit, können die Abbaurate kontrollieren, und die Nähte können während des Wundheilungsprozesses automatisch abgebaut und vom Körper absorbiert werden, was von der medizinischen Gemeinschaft große Aufmerksamkeit erhalten hat und in verwendet wurde verschiedene Operationen.
1.1.4 Gewebetechnische Gerüstmaterialien
Wenn Polymilchsäure als extrazelluläre Matrix in den Körper implantiert wird, kann sie die allmähliche Entwicklung von Samenzellen zu einem voll funktionsfähigen Gewebe fördern. Derzeit haben einige Gewebegerüste wie Knorpel, Haut, Nerven, Sehnen usw. bemerkenswerte Forschungsergebnisse erzielt.
1.2 Landwirtschaftliche Produktionsgebiete
Die meisten der weiter verbreiteten Mulchfolien bestehen aus Chemiefasern, und die Bestandteile sind hauptsächlich Polyvinylchlorid oder Polyethylen. Geschredderte Filme lassen sich nur schwer abbauen und sammeln sich lange Zeit im Boden an, was zu einem allmählichen Absacken des Bodens, einer verringerten Durchlässigkeit und einem verringerten Ernteertrag führt. Biologisch abbaubarer Mulch kann in abbaubaren Mulch auf Stärkebasis, flüssig abbaubaren Mulch und biologisch abbaubaren Mulch auf Zellulosebasis eingeteilt werden. Biologisch abbaubarer Mulch auf Stärkebasis ist aufgrund seiner schnellen Abbaurate und schwachen mechanischen Leistung schwer zu manipulieren; flüssiger biologisch abbaubarer Mulch hat eine bessere Abbauleistung, aber höhere Kosten; Biologisch abbaubarer Zellulosemulch ist grün und erneuerbar, mit guter Atmungsaktivität und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, was zu einer schlechten Wärmedämmwirkung führt. Wenn PLA als biologisch abbaubare Mulchfolie verwendet wird, gleicht sie nicht nur die Mängel einer verschmutzten Umgebung aus und ist schwer zu reinigen, wie z. B. landwirtschaftliche Mulchfolie aus Polyethylen, sondern hat auch gute mechanische Eigenschaften, Glanz und Lichtdurchlässigkeitsrate.
Gegenwärtig ist die Forschung und Entwicklung von biologisch abbaubaren PLA-Materialien eine grüne Industrie in China, die auf politische Leitlinien und staatliche Unterstützung angewiesen ist und weithin anerkannt und gefördert wird. PLA hat jedoch Nachteile wie hohe Rohstoffkosten und komplizierte Syntheseprozesstechnologie, die weitere Forschung und Experimente erfordern, um eine Lösung zu finden. Während das Bewusstsein für den Umweltschutz zunimmt, wird PLA auf mehr Produkte angewendet und nach und nach nicht erneuerbare Materialien ersetzen, um Probleme wie Ressourcenknappheit zu lösen. Die Entdeckung von Materialien wie PLA wird einen großen Beitrag zum Aufbau einer umweltfreundlichen und nachhaltigen Gesellschaft in China leisten.