Полимлечната киселина (PLA) е биоразградима пластмаса, произведена предимно от възобновяеми ресурси от биомаса. Благодарение на отличната си разградимост, биосъвместимост и адаптивност за обработка, той получи широко внимание в световен мащаб в контекста на насърчаването на екологично и ниско{1}}въглеродно развитие. Като типичен био{3}}полимер, PLA може не само да се разложи на въглероден диоксид и вода при специфични условия на околната среда, но също така да -влезе отново във въглеродния цикъл чрез растителна фотосинтеза, като по този начин се счита за една от важните алтернативи на традиционните петролни-пластмаси.
PLA се синтезира с помощта на млечна киселина като мономер. Млечната киселина се получава главно чрез ферментация на култури, богати на нишесте или захари, като царевица, захарна тръстика и маниока. Ферментиралата млечна киселина се дехидратира, за да образува лактид, който след това се подлага на полимеризация с отваряне на пръстена, за да се получи дълго-верижна полимлечна киселина. В зависимост от процеса на полимеризация и стереохимията могат да се получат PLA материали с различна кристалност и свойства. Високите L-изомери придават по-висока кристалност и устойчивост на топлина, докато кополимеризационната модификация може да коригира своята гъвкавост и скорост на разграждане, за да отговори на нуждите на различни приложения.
От гледна точка на ефективността PLA притежава предимства като добра прозрачност, широк прозорец за обработка и умерена якост и модул на опън. Може да се произвежда във филми, листове, влакна, опаковъчни контейнери и съдове за еднократна употреба чрез различни конвенционални техники за обработка на пластмаса, включително леене под налягане, екструзия, формоване чрез издухване и термоформоване. Въпреки това, неговата температура на встъкляване е приблизително 55-65 градуса, а точката му на топене е приблизително 150-170 градуса, което води до относително ограничена устойчивост на топлина. Освен това той е склонен към ускорена хидролиза във влажни или високо-температурни среди, което до известна степен ограничава пряката му употреба при високи-температурни-натоварвания или дългосрочни-приложения на открито.
Изключителното предимство на PLA се крие в неговата биоразградимост. При промишлени условия на компостиране (температура 58±2 градуса, влажност над 50%, аеробна среда), тя може постепенно да се разложи до млечна киселина от ензими, секретирани от микроорганизми, и след това да се превърне във въглероден диоксид и вода, като целият цикъл обикновено продължава от няколко месеца до една година. Въпреки това, в среди без -компостиране, като океан или почва с-околна температура, скоростта на разграждане се забавя значително; следователно неговите ползи за околната среда трябва да бъдат оценени във връзка със специфични сценарии на приложение.
В промишлени приложения PLA се използва широко в опаковки за храни, съдове за еднократна употреба, материали за подплънки за експресна доставка, медицински хирургически конци и носители за доставка на лекарства, със значителни предимства, особено в сценарии, наблягащи на ниски въглеродни отпечатъци и компостируемост. Освен това неговите механични свойства и контрол на разграждането могат да бъдат допълнително оптимизирани чрез смесване с биоразградими полимери като поликапролактон (PCL) и полихидроксиалканоати (PHA) или чрез комбинирането му с естествени влакна.
Като цяло PLA представлява важна посока в развитието на био{0}}базирани и биоразградими пластмаси. Неговите възобновяеми суровини и способността да се връщат в природата след употреба са в съответствие с глобалните стратегически нужди за намаляване на пластмасата и въглеродна неутралност. В бъдеще, с пробиви в диверсификацията на суровините, подобрения в производителността и контролируеми технологии за разграждане, се очаква PLA да постигне функционална замяна на традиционните пластмаси в повече области и да осигури солидна подкрепа за изграждане на система от устойчиви материали.