1.1. संश्लेषण विधि
आम तौर पर, पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) की तैयारी लैक्टिक एसिड से कच्चे माल के रूप में संश्लेषित होती है। वर्तमान में, कई सिंथेटिक तरीके हैं, अधिक परिपक्व लैक्टिक एसिड की प्रत्यक्ष पॉलीकोंडेशन विधि है, और दूसरा लैक्टाइड को पहले लैक्टिक एसिड से संश्लेषित करना है, और फिर उत्प्रेरक की कार्रवाई के तहत रिंग-ओपनिंग पोलीमराइजेशन है। एक ठोस-चरण पोलीमराइज़ेशन विधि भी है।
1. लैक्टिक एसिड प्रत्यक्ष पोलीमराइजेशन विधि
प्रत्यक्ष पोलीमराइजेशन विधि का अध्ययन 1930 और 1940 के दशक में किया गया है, लेकिन चूंकि प्रतिक्रिया में पानी हटाने से संबंधित प्रमुख तकनीकों को अच्छी तरह से हल नहीं किया गया है, इसलिए उत्पादों का आणविक भार कम है (सभी 4000 से नीचे), बहुत कम ताकत , विघटित करने में आसान, कोई व्यावहारिकता नहीं।
Japan Showa Polymer Co., Ltd. अक्रिय गैस में लैक्टिक एसिड को धीरे-धीरे गर्म करने और इसे धीरे-धीरे डीकंप्रेस करने की विधि को अपनाता है ताकि लैक्टिक एसिड सीधे निर्जलित और संघनित हो, और अभिकारक को 220 ~ 260 डिग्री C और 133 Pa पर पॉलीकंडेंस किया जाता है। 4000 से अधिक का आणविक भार प्राप्त करें। पॉलीलैक्टिक एसिड। हालांकि, इस पद्धति का प्रतिक्रिया समय लंबा है, और उत्पाद बाद के चरण में उच्च तापमान पर वृद्ध, विघटित, फीका पड़ा हुआ और असमान हो जाएगा। जापान की मित्सुई प्रेस केमिकल कंपनी पॉलीलैक्टिक एसिड प्राप्त करने के लिए लैक्टिक एसिड को सीधे पोलीमराइज़ करने के लिए सॉल्यूशन पोलीमराइज़ेशन विधि का उपयोग करती है।
प्रत्यक्ष विधि की मुख्य विशेषता यह है कि संश्लेषित पॉलीलैक्टिक एसिड में उत्प्रेरक नहीं होता है, इसलिए जब पॉलीकोंडेशन प्रतिक्रिया एक निश्चित सीमा तक आगे बढ़ती है, तो सिस्टम एक संतुलन स्थिति में दिखाई देगा। प्रतिक्रिया संतुलन को तोड़ने के लिए इसे गर्म करने और दबाव डालने की आवश्यकता होती है, और प्रतिक्रिया की स्थिति अपेक्षाकृत कठोर होती है। हाल के वर्षों में, प्रौद्योगिकी के नवाचार और सुधार के माध्यम से, प्रत्यक्ष पोलीमराइजेशन विधि ने कुछ प्रगति की है, और इसे निकट भविष्य में बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन पर लागू किया जाना चाहिए क्योंकि प्रौद्योगिकी परिपक्व हो रही है।
2. रिंग-ओपनिंग पोलीमराइजेशन विधि
रिंग-ओपनिंग पोलीमराइजेशन दुनिया में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली उत्पादन विधि है। 20वीं शताब्दी के मध्य में, ड्यूपॉन्ट के शोधकर्ताओं ने रिंग-ओपनिंग पोलीमराइजेशन द्वारा उच्च आणविक भार पॉलीलैक्टिक एसिड प्राप्त किया। हाल के वर्षों में, पॉलीलैक्टिक एसिड के संश्लेषण पर विदेशी शोध ने मुख्य रूप से लैक्टाइड के रिंग-ओपनिंग पोलीमराइजेशन पर ध्यान केंद्रित किया है।
जर्मनी में Boehringer Zngelhelm द्वारा इस विधि द्वारा उत्पादित पॉलीएलैक्टिक एसिड श्रृंखला के उत्पाद व्यापार नाम के तहत बाजार में दिखाई देते हैं; संयुक्त राज्य अमेरिका में कारगिल द्वारा उत्पादित पॉलीलैक्टिक एसिड को मेडिकल गैर-बुने हुए उत्पादों को विकसित करने के लिए पिघलने और स्पून बॉन्डिंग द्वारा संसाधित किया जाता है; और मेरे देश में कुछ ही कंपनियां हैं जो पॉलिमर पॉलीलैक्टिक एसिड को संश्लेषित कर सकती हैं, जैसे सन यात-सेन विश्वविद्यालय के पॉलिमर रिसर्च संस्थान। रिंग-ओपनिंग पोलीमराइजेशन ज्यादातर सर्जक के रूप में स्टैनस ऑक्टोएट का उपयोग करता है, आणविक भार एक मिलियन तक पहुंच सकता है, यांत्रिक शक्ति अधिक होती है, और पोलीमराइजेशन और पृथक्करण दो चरणों में किया जाता है:
3. सॉलिड-स्टेट पोलीमराइजेशन विधि
यह विधि टीजी-टीएम के बीच कम दबाव और वैक्यूम और तापमान की शर्तों के तहत प्रत्यक्ष पोलीमराइजेशन द्वारा प्राप्त कम आणविक भार राल को पोलीमराइज़ करके प्राप्त की जाती है, ताकि इसके पोलीमराइज़ेशन की डिग्री को बढ़ाया जा सके और इसके आणविक भार को बढ़ाया जा सके, जिससे सामग्री की ताकत और प्रक्रिया में सुधार हो सके। .
4. सामग्री लें
स्टार्च निकालने के लिए मकई जैसी शेल फसलों को कुचल दिया जाता है, जिसे बाद में अपरिष्कृत ग्लूकोज में बनाया जाता है। अब कई उच्च प्रौद्योगिकियों ने बड़ी संख्या में फसलों से सीधे कच्चे माल को पीसने और निकालने की प्रक्रिया को पार कर लिया है।
5. किण्वन
ग्लूकोज को बीयर या अल्कोहल के उत्पादन के समान किण्वित किया जाता है, जो मानव मांसपेशियों के ऊतकों में उपयोग के लिए जोड़े गए भोजन के समान लैक्टिक एसिड बन जाता है।
6. मध्यवर्ती उत्पाद
लैक्टिक एसिड मोनोमर एक मध्यवर्ती उत्पाद में परिवर्तित हो जाता है - पानी से कम लैक्टिक एसिड, अर्थात् लैक्टाइड, एक विशेष एकाग्रता प्रक्रिया द्वारा।
7. एकत्रीकरण
लैक्टाइड मोनोमर के वैक्यूम शुद्ध होने के बाद, मोनोमर को पोलीमराइज़ करने के लिए रिंग-ओपनिंग एक्शन को पूरा करने के लिए एक विलायक-मुक्त विघटन प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है।
8. पॉलिमर संशोधन
बहुलक के आणविक भार और क्रिस्टलीयता में अंतर के कारण, भौतिक गुणों को बहुत बदला जा सकता है, इसलिए विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए पीएलए को अलग-अलग संशोधित किया जाता है।