Polymelkzuur (PLA), de magie van het omzetten van gewassen in plastic

Polymelkzuur is een alifatisch polyestermateriaal dat afkomstig is van biomassa. Het heeft een goede biocompatibiliteit en biologische afbreekbaarheid en biedt de voordelen van een hoge mechanische sterkte, goede transparantie, eenvoudige verwerking en vormgeving. Het is het grootste synthetische afbreekbare plastic in de industrialisatie.
Polymelkzuur kan worden bereid door directe dehydratatie-polycondensatie van melkzuur en ringopeningspolymerisatie van lactide (cyclisch dimeer van melkzuur).
PLA is een alifatische polyester gevormd uit melkzuur door oligomerisatie, cyclisatie, polymerisatie en andere processen. Het transformatieproces van PLA is als volgt: chemici kunnen LA efficiënt maken uit zetmeel dat is geëxtraheerd uit gewassen zoals maïs door hydrolyse en microbiële fermentatie, en het verder omzetten in PLA door middel van condensatiepolymerisatie of ringopeningspolymerisatie, waarmee de "magie" van het omzetten van gewassen in plastics wordt gerealiseerd.

Omdat LA-monomeer zowel hydroxyl (-OH) als carboxylgroepen bevat, kan het condenseren met de carboxyl- en hydroxylgroepen van een ander LA-monomeer. Op deze manier reageren de LA-monomeren afwisselend om een ​​PLA-materiaal met een hoog moleculair gewicht te verkrijgen.

Momenteel is het belangrijkste commerciële polymelkzuur poly-L-melkzuur (PLLA). Melkzuur is een chiraal molecuul dat twee isomeren bevat, L-melkzuur (L-lactaat) en D-melkzuur (D-lactaat). In het productieproces van polymelkzuur wordt de L-melkzuureenheid omgezet in D-melkzuureenheid door de invloed van hoge temperatuur, katalysator en andere factoren, wat uiteindelijk leidt tot de toename van D-melkzuureenheid en de afname van de theoretische optische rotatiewaarde in PLLA.