O ácido polilático (PLA) é um novo material biodegradável, de base biológica e renovável, feito a partir de matérias-primas de amido derivadas de recursos vegetais renováveis, como o milho e a mandioca.
A matéria-prima de amido é sacarificada para obtenção de glicose, que é então fermentada com cepas específicas para produzir ácido lático de alta pureza. O tecido não tecido de fibra de milho PLA é então sintetizado quimicamente para produzir ácido polilático com um determinado peso molecular. Possui boa biodegradabilidade. Após o uso, sob condições específicas, pode ser completamente degradado por microrganismos na natureza, produzindo dióxido de carbono e água sem poluir o meio ambiente. Isso é muito benéfico para a proteção ambiental. O tecido não tecido de PLA é considerado um material ecologicamente correto.
A fibra de ácido polilático é feita a partir de produtos agrícolas ricos em amido, como milho, trigo e beterraba, que são fermentados para produzir ácido lático e, em seguida, encolhidos e fundidos por fiação. A fibra de ácido polilático é uma fibra sintética que pode ser cultivada e é fácil de obter. Os resíduos podem ser degradados naturalmente na natureza.
Propriedades das fibras de ácido polilático
Desempenho biodegradável
As fibras de ácido polilático (PLA) são abundantes e recicláveis. Possuem boa biodegradabilidade e podem ser completamente decompostas em dióxido de carbono e água (H₂O) na natureza após o descarte. Ambos podem se tornar matéria-prima para a produção de amido lático por meio da fotossíntese. Após 2 a 3 anos no solo, a resistência das fibras de PLA diminui. Se enterradas junto com outros resíduos orgânicos, decompõem-se em poucos meses. Além disso, o ácido polilático é hidrolisado em ácido lático por ácidos ou enzimas no corpo humano. O ácido lático é um produto metabólico das células e pode ser metabolizado por enzimas para produzir dióxido de carbono e água. Portanto, as fibras de ácido polilático também apresentam boa biocompatibilidade.
Desempenho de absorção de umidade
As fibras de PLA apresentam boa absorção de umidade e condutividade, além de serem degradáveis. O desempenho de absorção de umidade também está relacionado à morfologia e estrutura das fibras. A superfície longitudinal das fibras de PLA apresenta manchas irregulares e estrias descontínuas, poros ou fissuras, que podem facilmente formar efeitos capilares e exibir boas propriedades de absorção, umidificação e difusão de água.
Outro desempenho
Possui baixa inflamabilidade e certa resistência à chama; o desempenho de tingimento é inferior ao das fibras têxteis comuns, não é resistente a ácidos e álcalis e hidrolisa-se facilmente. Durante o processo de tingimento, deve-se atentar para a influência da acidez e da alcalinidade; apresenta forte tolerância à radiação ultravioleta, mas é suscetível à fotodegradação; após 500 horas de exposição ao ar livre, a resistência das fibras de PLA pode ser mantida em torno de 55% e apresenta boa resistência às intempéries.
A matéria-prima para a produção de fibra de ácido polilático (PLA) é o ácido lático, derivado do amido de milho, razão pela qual esse tipo de fibra também é chamado de fibra de milho. Para reduzir o custo de preparação dos polímeros de ácido lático, pode-se obter PLA por meio da fermentação de beterraba sacarina ou grãos com glicose. O ácido polilático de alto peso molecular pode ser obtido através da polimerização química de dímeros cíclicos de ácido lático ou da polimerização direta do ácido lático.
Características das fibras de ácido polilático
Os produtos feitos de ácido polilático apresentam boa biocompatibilidade, bioabsorção, propriedades antibacterianas e retardantes de chama, e o PLA possui resistência ao calor entre os polímeros termoplásticos degradáveis.
A fibra de ácido polilático pode ser decomposta em dióxido de carbono e água no solo ou na água do mar. Quando queimada, não libera gases tóxicos e não causa poluição. É uma fibra ecológica sustentável. Seu tecido tem um toque agradável, bom caimento, é resistente aos raios UV, possui baixa inflamabilidade e excelente desempenho de processamento. É adequada para diversos artigos de moda, vestuário casual, artigos esportivos e produtos de higiene, apresentando amplas perspectivas de aplicação.
Aplicações das fibras de ácido polilático
Propriedades físicas deTecido não tecido de fibra de milho PLA
Especialmente na área da biomedicina, possui amplas perspectivas de aplicação nos quatro aspectos seguintes.
1. Sutura cirúrgica
As fibras de ácido polilático (PLA) e seus copolímeros podem ser usados como suturas cirúrgicas para promover a cicatrização de feridas e subsequente degradação e absorção, devido à sua biodegradabilidade e absorvibilidade in vivo. Os dados esperados para a sutura cirúrgica devem apresentar forte elasticidade inicial.
A taxa de co-degradação da intensidade e o tempo de cicatrização da ferida.
Nos últimos anos, as discussões têm se concentrado principalmente na composição do ácido polilático de alto peso molecular, no aprimoramento da tecnologia de processamento de suturas e no aumento da resistência mecânica das suturas; a composição dos polímeros fotoativos PDLA e PLLA é mais adequada para suturas cirúrgicas, visto que o PDLA e o PLLA semicristalinos apresentam maior resistência mecânica, maior relação de tração e menor taxa de encurtamento do que o PDLA amorfo; planejamento de suturas multifuncionais.
2. Equipamentos fixos internos
O tecido não tecido de PLA pode ser usado para reforçar o ácido polilático, melhorando significativamente a resistência inicial dos materiais fixados.
3. Organizar materiais de engenharia
As fibras de ácido polilático podem ser usadas como materiais para tecer ou organizar suportes de engenharia. Ao ajustar o microambiente do arcabouço, o crescimento e a função celular podem ser controlados, permitindo a criação de arranjos transplantáveis, componentes ou dispositivos in vitro para atingir o objetivo de corrigir e reconstruir funções ausentes.
4. Filme de regeneração periodontal
A membrana periodontal é um dispositivo para guiar e organizar a regeneração. Ela utiliza uma membrana como barreira para evitar e controlar o contato entre a gengiva e a superfície da raiz dentária, liberando espaço para o crescimento do ligamento periosteal e/ou das células ósseas alveolares, alcançando assim o efeito de recuperação da doença periodontal. Utilizando fibras de ácido polilático como matéria-prima, são tecidas membranas de regeneração periodontal para absorção humana.
5. Conduto neural
6. Outros
Devido às suas excelentes propriedades mecânicas e biodegradabilidade, as fibras de ácido polilático podem ser utilizadas como fraldas, gazes e roupas de trabalho descartáveis. Seus resíduos podem ser decompostos em até 6 meses após serem enterrados no solo.
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Data da publicação: 13/06/2024