חומצה פולילקטית (PLA), הקסם של הפיכת יבולים לפלסטיק

Jul 05, 2024

חומצה פולילקטית היא חומר פוליאסטר אליפטי המופק מביומסה, בעל תאימות ביולוגית והתכלות טובה, ובעל יתרונות של חוזק מכני גבוה, שקיפות טובה, עיבוד ויציקה קלים, והוא הפלסטיק הסינטטי המתכלה הגדול ביותר בתיעוש.
ניתן להכין חומצה פולילקטית על ידי התייבשות ישירה של פוליקוננסציה של חומצת חלב ופימור פתיחת טבעת של לקטיד (דימר מחזורי של חומצת חלב).
PLA הוא פוליאסטר אליפטי שנוצר מחומצת חלב באמצעות אוליגומריזציה, מחזוריות, פילמור ותהליכים אחרים. תהליך הטרנספורמציה של PLA הוא כדלקמן: כימאים יכולים לייצר LA ביעילות מעמילן המופק מגידולים כמו תירס באמצעות הידרוליזה ותסיסה מיקרוביאלית, ולהמיר אותו עוד יותר ל-PLA באמצעות פילמור עיבוי או פילמור פתיחת טבעות, תוך מימוש ה"קסם" של הפיכת יבולים לפלסטיק.

מכיוון שמונומר LA מכיל הן קבוצות הידרוקסיל (-OH) והן קבוצות קרבוקסיל, הוא יכול להתעבות עם קבוצות הקרבוקסיל וההידרוקסיל של מונומר LA אחר, בהתאמה. בדרך זו, מונומרים LA מגיבים לסירוגין כדי להשיג חומר PLA במשקל מולקולרי גבוה.

כיום, החומצה הפולילקטית המסחרית העיקרית היא חומצה פולי-L-לקטית (PLLA). חומצה לקטית היא מולקולה כיראלית המכילה שני איזומרים, חומצה L-לקטית (L-lactate) וחומצה D-לקטית (D-lactate). בתהליך הייצור של חומצה פולילקטית, יחידת חומצת החלב L הופכת ליחידת חומצת חלב D עקב השפעת טמפרטורה גבוהה, זרז וגורמים אחרים, מה שמוביל בסופו של דבר לעלייה של יחידת חומצת חלב D ולירידה מערך הסיבוב האופטי התיאורטי שלו ב-PLLA.