Что такое полимолочная кислота

Полимолочная кислота — это биоразлагаемый полимер, который получают из молочной кислоты путём полимеризации, сокращённо PLA или полилактид. Что такое полимолочная кислота, поясняет её происхождение: сырьём служит молочная кислота, полученная ферментацией сахара из кукурузы, сахарного тростника или свёклы, то есть возобновляемого растительного сырья. По строению это алифатический полиэфир с повторяющимся звеном $[-O-CH(CH_3)-CO-]_n$. В природе и на промышленных установках компостирования полимер разлагается до воды и углекислого газа.

Разбор по случаям

Примеры

Синтез PLA из кукурузного крахмала. Кукурузный крахмал сначала ферментируют до молочной кислоты, а затем превращают её в лактид и раскрывают цикл лактида полимеризацией. Например, из $1$ тонны кукурузы получают около $700\text{ кг}$ молочной кислоты, из которой синтезируют примерно $500\text{ кг}$ полимолочной кислоты. Готовый полимер PLA плавится при температуре около $180\text{°C}$, поэтому из него формуют плёнку, стаканы и нити для 3D-печати литьём под давлением.

Разложение PLA в промышленном компосте. Одноразовый стаканчик из полимолочной кислоты массой $10\text{ г}$ помещают в промышленный компост с температурой около $58\text{°C}$ и высокой влажностью. Там полимер сначала гидролизуется до молочной кислоты, а затем микроорганизмы окисляют её до углекислого газа и воды. Такое разложение занимает от $3$ до $6$ месяцев, тогда как в обычной почве или в море тот же стаканчик может пролежать годами почти без изменений.

Частые ошибки

• Считают, что полимолочная кислота разлагается в обычной почве или в море так же быстро, как в промышленном компосте.
• Путают полимолочную кислоту с обычной молочной кислотой, хотя первая — полимер, а вторая — его низкомолекулярный мономер.
• Полагают, что PLA получают напрямую из нефти, забывая, что сырьём служит растительный сахар, а не ископаемое топливо.

Коротко

Что такое полимолочная кислота, определяет её происхождение и строение: биоразлагаемый полиэфир, синтезированный из молочной кислоты растительного происхождения. Такой полимер заменяет обычный пластик в упаковке и одноразовой посуде, а разлагается до воды и углекислого газа в условиях промышленного компостирования.