ساخت غشاء زیست تجزیه پذیر با استفاده از بیوپلیمر پلی لاکتید

امروزه به کار گیری تکنولوژی غشایی جهت انجام فرآیند های جداسازی از اهمیت و ویژگی خاصی در مقایسه با سایر روش های متداول و کلاسیک موجود برخوردار است. به طور کلی غشا ها عمدتاً از نوع پلیمری و در برخی موارد از انواع فلزی و سرامیکی می باشند. تاکنون تحقیقات گسترده ای جهت ساخت غشا های پلیمری متخلخل و غیرمتخلخل با ساختار های متقارن و غیرمتقارن با کمک روش های مختلف صورت گرفته است. این تحقیقات محدوده وسیعی از پلیمر های متداول نظیر سلولز استات، پلی سولفون، پلی اترسولفون، پلی آمید ها، پلی ایمید ها و... را در بر می گیرند. اما وجود نگرانی های محیط زیستی و اهمیت حیاتی این جنبه از زندگی جوامع، منجر به ایجاد شبهاتی در استفاده از بسیاری از این پلیمر ها در کاربرد های مختلف شده است. در واقع بسیاری از پلیمر های متداول نظیر پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی سولفون، پلی تترا فلورو اتیلن و... موادی هستند که برای مدت های مدیدی پس از خروج از چرخه مصرف، در طبیعت به صورت پایدار باقی می مانند. بنابراین این نوع پلیمر ها که در حقیقت دسته وسیعی از پلیمر ها را در برمی گیرند، برای بسیاریاز کاربردها که در آن ماده مصرفی در دوره زمانی کوتاهی مصرف و سپس دور ریخته می شود، مناسب نمی باشند. در سال های اخیر تلاش های زیادی برای جایگزینی پلیمر های دوام پذیر با پلیمرهایی که قابل تجزیه در طبیعت، محیط های میکروبی و یا فرآیند های کمپوست سازی باشند، صورت پذیرفته است. بطوریکه امروزه استفاده از این نوع پلیمر ها (پلیمر های زیست تجزیه پذیر) در صنایع بسته بندی غذایی، داروسازی، بیوشیمی، کاربرد های کشاورزی، دندانپزشکی و پزشکی نظیر تهیه نخ بخیه، بافت های جایگزین و ... مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. plaیک پلیمر زیست تجزیه پذیر است که از یک مونومر که می تواند توسط باکتری لاکتیک اسید با استفاده از محصولات جانبی کشاورزی تولید شود، تولید می شود. بنابراین برخلاف بیشتر پلیمرهای تجاری، هزینه pla وابسته به میزان تولید و قیمت نفت نمی باشد. همچنین pla در vivo و کمپوست تجزیه پذیر است. pla با وزن مولکولی بالا به ندرت متأثر از قارچ، کپک یا سایر میکروب ها در دمای معمولی می باشد اما می تواند به آسانی در دستگاه های کمپوست شهری در دمای بالا (°c55-70) و رطوبت بالا تجزیه شود.موارد ذکر شده در این قسمت و همچنین سایر مزایای عنوان شده در فصل دوم پایان نامه باعث شده است تا pla برای ساخت غشاء در این پروژه نقش کلیدی داشته باشد. در این پروژه سعی بر این بوده است که غشاهای ترکیبی زیست تجزیه پذیری با استفاده از پلیمر زیست تجزیه پذیر pla تولید شود که در عین حال دارای مشخصات فیزیکی و شیمیایی خوب و کارایی قابل قبولی باشد.از میان مواد پلیمری متفاوت برای ترکیب با pla، پلی اترسولفون و سلولز استات انتخاب شدند؛ دلیل انتخاب پلی اترسولفون این بود که pesپلیمر مشهوری برای ساخت غشاء است، همچنین پایداری حرارتی بالا، مقاومت مکانیکی خوب، خنثی بودن شیمیایی آن و مشخصات بسیار خوب آن برای تشکیل فیلم است. در طول چهار دهه گذشته، غشاهایpes بطور گسترده در تکنولوژی های پیشرفته جداسازی مانند mf و uf مورد استفاده قرار گرفته اند. به همین دلیل این پلیمر به منظور ترکیب با بیوپلیمر pla در نظر گرفته شد تا علاوه بر اینکه غشایی زیست تجزیه پذیر حاصل شود، این غشاء از مقاومت مکانیکی و حرارتی و مشخصات ظاهری مناسبی نیز برخوردار باشد. همچنین در بررسی دیگری از پلیمر سلولزاستات برای ترکیب با pla استفاده شده است.ca پلیمری با مشخصات خوب مانند مقاومت بالا، فلاکس عبوری بالا و هزینه نسبتاً کم بطور گسترده در صنایع اسمز معکوس، میکروفیلتراسیون و جداسازی گاز مورد استفاده قرار گرفته است. در این طرح ازتکنیکترسیببهکمکغوطه وریبرای ساخت غشاءبا ساختار نامتقارن استفادهشده است. برای ارزیابی غشا های حاصله علاوه بر بررسی امکان تخریب غشا ها در محیط مستعد میکروبی مانند کمپوست، پارامتر های غشایی نیز نظیر میزان تخلخل، ساختار، تراوش پذیری، آب دوستی و کارایی غشا های نهایی در تصفیه پساب،مورد توجه و بحث قرار گرفته اند.