Kwas polimlekowy (PLA) – magia przekształcania upraw w plastik

Kwas polimlekowy to alifatyczny materiał poliestrowy wytwarzany z biomasy, który charakteryzuje się dobrą biokompatybilnością i biodegradowalnością, a także ma zalety wysokiej wytrzymałości mechanicznej, dobrej przejrzystości, łatwości przetwarzania i formowania. Jest największym syntetycznym biodegradowalnym tworzywem sztucznym w fazie przemysłowej.
Kwas polimlekowy można otrzymać przez bezpośrednią dehydratację polikondensacji kwasu mlekowego i polimeryzację z otwarciem pierścienia laktydu (cyklicznego dimeru kwasu mlekowego).
PLA to alifatyczny poliester powstający z kwasu mlekowego poprzez oligomeryzację, cyklizację, polimeryzację i inne procesy. Proces transformacji PLA przebiega następująco: chemicy mogą wydajnie wytwarzać LA ze skrobi ekstrahowanej z upraw, takich jak kukurydza, poprzez hydrolizę i fermentację mikrobiologiczną, a następnie przekształcać go w PLA za pomocą polimeryzacji kondensacyjnej lub polimeryzacji z otwarciem pierścienia, realizując „magię” przekształcania upraw w tworzywa sztuczne.

Ponieważ monomer LA zawiera zarówno grupy hydroksylowe (-OH), jak i karboksylowe, może on kondensować odpowiednio z grupami karboksylowymi i hydroksylowymi innego monomeru LA. W ten sposób monomery LA reagują naprzemiennie, aby uzyskać materiał PLA o dużej masie cząsteczkowej.

Obecnie głównym komercyjnym kwasem polimlekowym jest kwas poli-L-mlekowy (PLLA). Kwas mlekowy jest chiralną cząsteczką zawierającą dwa izomery, kwas L-mlekowy (L-mleczan) i kwas D-mlekowy (D-mleczan). W procesie produkcji kwasu polimlekowego jednostka kwasu L-mlekowego jest przekształcana w jednostkę kwasu D-mlekowego pod wpływem wysokiej temperatury, katalizatora i innych czynników, co ostatecznie prowadzi do zwiększenia jednostki kwasu D-mlekowego i zmniejszenia jej teoretycznej wartości skręcalności optycznej w PLLA.