فیلامنت PLA یا پلی لاکتیک اسید چیست و چه کاربردی دارد؟

علی قنبری
آموزش

پلی‌لاکتیک اسید (PLA) یک نوع پلاستیک زیست تخریب‌پذیر و ترموپلاستیک است که از منابع تجدیدپذیر مانند نشاسته ذرت یا نیشکر ساخته می‌شود. این ماده به دلیل ویژگی‌های زیست‌سازگار، قابلیت تجزیه‌پذیری و سهولت استفاده در پرینت سه‌بعدی، محبوبیت زیادی پیدا کرده است. کاربردهای اصلی آن شامل صنایع پرینت سه‌بعدی، بسته‌بندی مواد غذایی، محصولات پزشکی (مانند پیچ‌ها و پین‌های قابل جذب) و همچنین در فیلر تزریقی برای تحریک کلاژن و افزایش حجم صورت و بدن است.

PLA چیست؟

ترموپلاستیک زیست تخریب‌پذیر:PLA نوعی پلاستیک است که از منابع گیاهی مانند نشاسته ذرت، نیشکر و ریشه تاپیوکا به دست می‌آید.
زیست‌سازگار:برخلاف پلاستیک‌های نفتی، PLA قابلیت تجزیه در محیط زیست را دارد و به همین دلیل گزینه‌ای سازگارتر با طبیعت محسوب می‌شود.
قابلیت ذوب:این ماده به راحتی ذوب شده و به همین دلیل در فرایند پرینت سه‌بعدی بسیار پرکاربرد است.

کاربردهای PLA
PLA در طیف وسیعی از صنایع به کار می‌رود:

پرینت سه‌بعدی:به دلیل سهولت استفاده و قیمت نسبتاً ارزان، فیلامنت PLA یکی از محبوب‌ترین مواد برای پرینت سه‌بعدی است و برای ساخت قطعات نمایشی و صنعتی استفاده می‌شود.
صنایع پزشکی:برای تولید وسایل پزشکی مانند پیچ‌ها، پین‌ها و صفحاتی که در بدن باید طی یک دوره زمانی مشخص جذب شوند، به کار می‌رود.
بسته‌بندی:به دلیل زیست‌سازگار بودن، برای تولید فیلم‌های پلاستیکی، بطری‌ها و ظروف یکبار مصرف مناسب است.
زیبایی و درمانی:فرمولاسیون‌های خاصی از PLA به عنوان فیلر تزریقی برای تحریک تولید کلاژن و بازگرداندن حجم از دست رفته در صورت و بدن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نساجی و منسوجات:در تولید الیاف و پارچه‌هایی که نیاز به خواص زیست تخریب‌پذیر دارند، کاربرد دارد.

روش تهیه پلی لاکتیک اسید (PLA)

پلی لاکتیک اسید (PLA) یک بیوپلاستیک است که از مونومرهای تکرارشونده با فرمول شیمیایی C3H4O2 تشکیل شده است. PLA از اسید لاکتیک ساخته می‌شود که از تخمیر مواد گیاهی تحت شرایط کنترل‌شده به دست می‌آید. فرایند تولید PLA شامل مراحل زیر است:

تولید لاکتید: اسید لاکتیک با دهیدراته کردن و سپس تخریب حرارتی الیگومرهای اسید لاکتیک به دایمر لاکتید تبدیل می‌شود.
پلیمریزاسیون حلقه‌گشا: لاکتید به وسیله پلیمریزاسیون با باز شدن حلقه در حضور کاتالیزور به پلیمر PLA تبدیل می‌شود.

دو روش اصلی برای تولید PLA وجود دارد:

پلیمریزاسیون حلقه‌گشا (Ring-opening polymerization): این روش PLA با وزن مولکولی بالاتری تولید می‌کند و به همین دلیل روش ترجیحی برای تولید PLA است.
پلیمریزاسیون تراکمی (Condensation polymerization): این روش PLA با وزن مولکولی پایین‌تری نسبت به پلیمریزاسیون حلقه‌گشا تولید می‌کند.

این فرایندها امکان تولید PLA با ویژگی‌های مختلف را فراهم می‌کنند، که در صنایع مختلف از جمله بسته‌بندی، پزشکی و تولیدات صنعتی کاربرد دارد.