Практика використання виявила один істотний недолік більшості таких з’єднань. Ці матеріали, щорічно вироблені промисловістю в обсязі десятків мільйонів тонн, в подальшому дуже складно утилізуються. Така особливість значно впливає на стан екології у всіх країнах світу. Тому завдання отримання альтернативного матеріалу з швидким терміном розкладання була поставлена і успішно вирішена.
природа матеріалу
З хімічної точки зору полілактид це алифатический поліефір, який є термопластичних, а також легко розкладається в біологічному середовищі, або, перебуваючи в ній, не робить шкідливих впливів. Мономером для полілактиду виступає молочна кислота. Хімічна формула, яка позначає полілактид, виглядає як С3H4О2.
Основним важливою перевагою, яке можна назвати домінуючим, є той факт, що для виробництва полілактиду потрібні натуральні поновлювані ресурси. Основними компонентами, які використовують при виробництві полілактиду, є цукрова тростина або кукурудза.
Це дозволяє використовувати готовий матеріал для виготовлення різних видів продукції:
- тара і упаковка для продуктів харчування;
- одноразовий посуд;
- фасувальні пакети.
Основні властивості матеріалу можна виразити такими показниками:
- щільність – 1,2-1,4 г / см3;
- міцність матеріалу при розтягуванні – 10-60 МПа;
- температура розм’якшення матеріалу – 52-165ºС;
- температура плавлення – 165-195ºС;
- поглинання вологи – 0,5-50%.
Залежно від призначення використання отримує полілактид властивості, які будуть задовольняти необхідним потребам. Це пов’язано зі складом матеріалу, де змінюючи пропорції молочної кислоти і лактид варіюються і кінцеві властивості.
Як різновидів базового матеріалу можна виділити наступні види полілактиду:
- аморфний полілактид з низькою температурою склування (50-53ºС);
- стереокомплексів з високою температурою плавлення з чистих L- і D- ліній полілактиду.
отримання матеріалу
Ринок виробництва сучасного екологічного матеріалу практично сформований. серед основних виробників можна відзначити такі високотехнологічні компанії як:
- Американська фірма Nature Works, з річним обсягом виробництва близько 140 тис. Тонн в рік.
- Японські компанії Toyata і Hitachi.
- Китайська компанія Hisun Biomaterials.
- Менш значимими гравцями є американська фірма Dupont, бельгійська компанія Galactik.
- Голландська компанія PURAC є найбільшим виробником стереокомплексного матеріалу.
Потрібно відзначити, що випускаючи полілактид, виробництво характеризується не тільки тим, що для синтезу використовуються поновлювані ресурси, а сам матеріал екологічно чистий. Безпосередньо заводи наполовину менше викидають такого парникового газу як діоксид вуглецю. Викопні ресурси також задіяні у виробництві, проте технологія передбачає зниження обсягів таких речовин на 65%. Таким чином, варто очікувати не тільки збільшення щорічних обсягів виробленої продукції, а й розширення лінійки готових виробів на основі полілактиду.
Практика застосування та перспективи
Практика застосування матеріалів, які швидко розкладаються в навколишньому середовищі, дозволила виробляти такі масові предмети, як фасувальні пакети, упаковку для харчових продуктів. Деякі великі мережі, наприклад, як Wal market, перейшли на 100-відсоткове використання тари з полілактиду.
Подальші дослідження дозволили розширити лінійку продукції, що випускається. Можна назвати такі напрямки:
- Медицина. Освоєно виробництва хірургічних ниток і штифтів, які активно використовуються при проведенні операцій. Також на основі штучного полімеру виготовляють упаковку для ліків. Полілактид може використовуватися і в складі з іншими матеріалами, наприклад, активно змішується з хітозаном.
- Громадське харчування. На основі матеріалу виготовляють не лише одноразовий посуд для домашнього вжитку, а й аналогічні вироби в системі громадського харчування. При цьому келихи або тарілки можуть виглядати стильно і дорого.
- Високі технології. Матеріал активно почав використовуватися при виготовленні конструкцій, які виходять при друку на 3D-принтерах.
