Реферат на тему Технология Лактата и Полилактидов

Содержание:

Введение. 2

1.
Свойства молочной кислоты.. 3

2.
Производственные технологии получения лактата. 7

2.1
Химический синтез. 8

2.2
Ферментация углеводов. 9

3.
Процессы разделения и очистки. 16

4.
Полилактид и его производство. 18

5. Типичные
характеристики и свойства полимолочной кислоты.. 21

Заключение. 25

Список использованной литературы   26

Введение:

Молочная кислота, или
2-гидроксипропионовая кислота (CAS 50-21-5), является наиболее широко
распространенной гидроксикарбоновой кислотой. Это природная органическая
кислота с долгой историей применения в пищевой, фармацевтической, текстильной и
химической промышленности. В последние годы спрос на молочную кислоту
значительно возрос из-за ее использования в качестве мономера при получении
полимолочной кислоты (PLA), который является биоразлагаемым и биосовместимым
полимером, используемым в самых разнообразных областях применения. Его
применение варьируется от упаковки и волокон до пенопластов и применений в
биомедицинских устройствах. Молочная кислота может быть получена путем
ферментации или химического синтеза. Производство методом ферментации привлекло
интерес из — за своих преимуществ, которые заключаются в производстве чистых
изомеров (L (+)-или D (-) — молочной кислоты), использовании возобновляемого и
дешевого сырья, низком энергопотреблении и мягких условиях, необходимых для
работы.

Молочная кислота была впервые
обнаружена в кислом молоке в 1780 году шведским химиком Шееле. В 1839 году
Фреми провел молочнокислое брожение с различными углеводами, такими как сахар,
молоко, крахмал и декстрин. В 1857 году Пастер обнаружил, что молочная кислота
является не компонентом молока, а метаболитом, который некоторые микроорганизмы
вырабатывают путем ферментации.

В последние несколько десятилетий
производство молочной кислоты существенно возросло, прежде всего, благодаря
разработке новых видов применения и продуктов. Мировой спрос на молочную
кислоту в 2013 году оценивался в 714,2 килотонны, и ожидается, что он будет
расти ежегодно на 15,5% и достигнет 1960,1 килотонны к 2020 году. Тремя
крупнейшими потребительскими рынками в мире являются Соединенные Штаты (31% от
общего потребления молочной кислоты в 2013 году), за ними следуют Китай и
Западная Европа.

Заключение:

Биобазированные PLA и композиты
на их основе являются сравнительно новыми для применения в автомобилестроении
высокого класса, а также в электротехнике и электронике. Эти композиты
показывают лучшую прочность на растяжение и ударные характеристики и,
следовательно, могут быть использованы для внутренних частей автомобильных или
защитных шлемов.

Улучшенные свойства материала
позволяют использовать PLA в напольных ковриках, крышке стойки, отделке дверей,
передней панели и потолочном материале. Биокомпозиты PLA предлагаются для
использования в покрытии запасного колеса или полупрозрачной крыши гибридных
концептуальных автомобилей.

Однако все еще существуют
определенные особенности, которые ограничивают коммерциализацию НОАК в других
конструктивных приложениях.

PLA также подходит для применения
в текстильных волокнах, таких как рубашки, ковры, постельные принадлежности,
матрасы, спортивная одежда и т.д. благодаря низкому влагопоглощению, низкой
способности к дымообразованию, а также хорошей стойкости к ультрафиолетовому
излучению.

Полимер также имеет потенциал в
мульчирующих пленках и компостируемых мешках для садовых отходов,
конструкционных защитных пенопластах, изоляционных материалах и т. д.

PLA можно легко обрабатывать как
другие термопласт через обычные методы обработки как инжекционный метод литья,
штранг-прессование пленки, прессформа дуновения, волокно закручивая для
получения формованных деталей, пленок или волокон.

Фрагмент текста работы:

1. Свойства молочной кислоты Молочная кислота представляет
собой жидкость от желтого до бесцветного цвета (при температуре 15°C и 1 атм) и
не имеет запаха. Это простейшая гидроксикарбоновая кислота.

Молочная кислота является
одновременно спиртом и кислотой, и она имеет асимметричный углерод, который
придает оптическую активность. Он может быть найден в двух оптически активных
формах, L(+)-молочной кислоте и D(-)-молочной кислоте, или в рацемической
форме, которая представляет собой смесь L(+)-молочной кислоты и D(-)-молочной
кислоты. Два изомера обладают одинаковыми физическими свойствами (температура
плавления, растворимость, константа диссоциации, плотность и др.) и те же
химические свойства, за исключением тех случаев, когда в реакциях присутствуют
другие соединения с оптической активностью. Одним из последствий этих реакций
является трудность разделения соединений с помощью традиционных методов
(хроматография, дистилляция и фракционная кристаллизация). Таким образом, при
использовании веществ с оптической активностью необходимо подбирать
соответствующие методы разделения. Чистые изомеры имеют большую ценность, чем
рацемическая смесь, поскольку они используются для конкретных промышленных
применений, например, L(+)-молочная кислота используется в синтезе
L(+)-полимолочной кислоты, биоразлагаемого полукристаллического и
термореактивного полимера. Другое применение-производство D(-)-полимолочной
кислоты, где используется D(-)-изомер молочной кислоты [2].

Кроме того, в живых тканях
изомеры ведут себя по-разному. L(+)-Молочная кислота встречается в живых
организмах чаще, чем D(-)-молочная кислота. В человеческом организме при
сокращении мышц вырабатывается только L(+)-молочная кислота. Для применения в
пище и медицине предпочтительна L(+)-молочная кислота, поскольку метаболическое
превращение L(+)-молочной кислоты в организме происходит быстрее, чем для
D(-)-молочной кислоты. Различные методы производства приводят к различным
количествам изомеров. При производстве молочной кислоты химическим синтезом
получается только рацемическая смесь, где концентрации изомеров равны, тогда
как ферментация позволяет получить один изомер в большем количестве.

Молочная кислота имеет широкий
спектр применения в химической, фармацевтической и пищевой промышленности, а
также является предшественником ряда продуктов. Использование и потребность в
молочной кислоте показаны на рис. 1. Несмотря на то, что они давно стали
коммерчески доступными, только в последние десятилетия новые виды применения
привели к значительному увеличению спроса.