מהי חומצה פולילקטית PLA?

חומצה פולילקטית (PLA) היא חומר פולימרי שנוצר על ידי פילמור של חומצת חלב כחומר גלם, בעל המאפיינים של לא רעיל, חוזק גבוה, עיבוד קל ותאימות ביולוגית מעולה, וניתן להפחיתו לחלוטין לאחר הכנת PLA. מכיוון שקל מאוד להתפרק בעבודת L, המאפיינים המכניים מופחתים, ויש לשנות אותו בשיטות פיזיקליות כדי להרחיב את תחום היישום שלו.
1. מבנה ומאפיינים של PLA
בשנת 1780, הכימאי השבדי Scheele הפיק חומצה אורגנית מחלב חמוץ, הנקראת חומצה לקטית. חומצה לקטית היא תוצר של חילוף חומרים תקין של סוכר באורגניזם, המבוסס על עמילן המופק מצמחים מסוימים כחומר הגלם הראשוני, והגלוקוז מתקבל באמצעות פירוק אנזים, ולאחר מכן מתקבל על ידי תסיסה של חיידקי חלב. למולקולת חומצת החלב יש אטום פחמן כירלי, אותו ניתן לחלק לחומצה L-לקטית וחומצה D-לקטית ימנית לפי פעילותה האופטית, והנוסחה המולקולרית היא C3H6O3.
הרכבים שונים של מונומרים והתפלגות רצף בשרשרת המולקולרית PLA מעניקים לחומרים תכונות שונות. לחומצה פולילקטית יש שלושה סטריאו-איזומרים: חומצת חלב פולי-קמית PDLLA (polyDL-lacticacid), polyL-lactic acid (PLLA) וחומצה-לקטית polyDLA (PDLA). ביניהם, PDLA ו-PLLA הם גבישיים, בעוד PDLLA הוא אמורפי. PDLLA ו- PLLA נמצאים בשימוש נפוץ. עבור חומצה פולילקטית, PLLA ו-PDLA מפורקים לחומצה לקטית באמצעות הידרוליזה באורגניזמים חיים, נכנסים למחזור החומצה הטרי-קרבוקסילית, ונספגים לחלוטין על ידי אורגניזמים ללא השפעות רעילות. חומצה לקטית, חומר הגלם הבסיסי של חומצה פולילקטית, היא אחד החומרים הפיזיולוגיים המובנים בגוף האדם, שאינו רעיל ואינו מזיק לגוף האדם. בנוסף, לחומצה פולילקטית תכונות מכניות ופיזיקליות טובות, והיא מתאימה לשיטות עיבוד שונות כמו יציקת מכה ותרמופלסטית וקלה לתפעול. ניתן להשתמש בו לעיבוד מוצרי פלסטיק שונים, אריזות מזון, קופסאות אוכל מהיר ובדים לתעשייה ולשימוש אזרחי. לחומצה פולילקטית יש חסינות לחות, חסינות שומן ואטימות, ביצועים יציבים בטמפרטורת החדר, אך תתפרק אוטומטית תחת פעולת טמפרטורה גבוהה מ-55 מעלות או עשיר בחמצן ומיקרואורגניזמים, ויכול להתפרק לחלוטין על ידי מיקרואורגניזמים בטבע לאחר להשתמש, ולבסוף לייצר פחמן דו חמצני ומים, שאינם מזהמים את הסביבה.
לחומצה פולילקטית יש תאימות ביולוגית, ספיגה, חוזק מכני ועמידות טובה, עמידה בטיפולי חיטוי שונים ובעלת תכונות עיבוד טובות, ולכן נעשה בה שימוש נרחב בעיקר בשני תחומי הגנת הסביבה והרפואה. נכון לעכשיו, תהליך השקיות המתכלה לחלוטין מתוצרת PLA+PBAT הפך לבשל.