Το πολυγαλακτικό οξύ (PLA) είναι ένα βιοαποικοδομήσιμο πλαστικό που κατασκευάζεται κυρίως από ανανεώσιμες πηγές βιομάζας. Λόγω της εξαιρετικής ικανότητας αποικοδόμησης, βιοσυμβατότητας και προσαρμοστικότητας επεξεργασίας, έχει λάβει ευρεία προσοχή παγκοσμίως στο πλαίσιο της προώθησης της πράσινης ανάπτυξης και της ανάπτυξης χαμηλών εκπομπών άνθρακα-. Ως τυπικό βιο-πολυμερές, το PLA μπορεί όχι μόνο να αποσυντεθεί σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό κάτω από συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες, αλλά και να επανεισέλθει στον κύκλο του άνθρακα μέσω της φωτοσύνθεσης των φυτών, και έτσι θεωρείται μία από τις σημαντικές εναλλακτικές στα παραδοσιακά πλαστικά με βάση το πετρέλαιο.
Το PLA συντίθεται χρησιμοποιώντας γαλακτικό οξύ ως μονομερές. Το γαλακτικό οξύ λαμβάνεται κυρίως μέσω της ζύμωσης καλλιεργειών πλούσιων σε άμυλο ή σάκχαρα, όπως το καλαμπόκι, το ζαχαροκάλαμο και η μανιόκα. Το γαλακτικό οξύ που έχει υποστεί ζύμωση αφυδατώνεται για να σχηματίσει λακτίδιο, το οποίο στη συνέχεια υποβάλλεται σε πολυμερισμό με διάνοιξη δακτυλίου για να παραχθεί πολυγαλακτικό οξύ μακράς-αλυσίδας. Ανάλογα με τη διαδικασία πολυμερισμού και τη στερεοχημεία, μπορούν να ληφθούν υλικά PLA με διαφορετική κρυσταλλικότητα και ιδιότητες. Τα υψηλά ισομερή L-προσδίδουν υψηλότερη κρυσταλλικότητα και αντοχή στη θερμότητα, ενώ η τροποποίηση του συμπολυμερισμού μπορεί να προσαρμόσει την ευελιξία και τον ρυθμό αποικοδόμησής του για να καλύψει διαφορετικές ανάγκες εφαρμογής.
Από την άποψη της απόδοσης, το PLA διαθέτει πλεονεκτήματα όπως καλή διαφάνεια, ευρύ παράθυρο επεξεργασίας και μέτρια αντοχή σε εφελκυσμό και μέτρο. Μπορεί να κατασκευαστεί σε μεμβράνες, φύλλα, ίνες, δοχεία συσκευασίας και επιτραπέζια σκεύη μιας χρήσης μέσω διαφόρων συμβατικών τεχνικών επεξεργασίας πλαστικών, όπως χύτευση με έγχυση, εξώθηση, χύτευση με εμφύσηση και θερμοδιαμόρφωση. Ωστόσο, η θερμοκρασία μετάπτωσης του γυαλιού είναι περίπου 55-65 μοίρες και το σημείο τήξης του είναι περίπου 150-170 μοίρες, με αποτέλεσμα σχετικά περιορισμένη αντίσταση στη θερμότητα. Επιπλέον, είναι επιρρεπής σε επιταχυνόμενη υδρόλυση σε περιβάλλοντα με υγρασία ή υψηλές θερμοκρασίες, γεγονός που περιορίζει σε κάποιο βαθμό την άμεση χρήση του σε εφαρμογές που φέρουν φορτίο υψηλών-θερμοκρασίας ή μακροπρόθεσμες{10}}εξωτερικές.
Το εξαιρετικό πλεονέκτημα του PLA έγκειται στη βιοδιασπασιμότητά του. Υπό συνθήκες βιομηχανικής κομποστοποίησης (θερμοκρασία 58±2 βαθμοί, υγρασία πάνω από 50%, αερόβιο περιβάλλον), μπορεί σταδιακά να αποσυντεθεί σε γαλακτικό οξύ από ένζυμα που εκκρίνονται από μικροοργανισμούς και στη συνέχεια να μετατραπεί σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό, με ολόκληρο τον κύκλο να διαρκεί από πολλούς μήνες έως ένα χρόνο. Ωστόσο, σε περιβάλλοντα που δεν δημιουργούν κομποστοποίηση, όπως ο ωκεανός ή το έδαφος με θερμοκρασία περιβάλλοντος-, ο ρυθμός υποβάθμισης επιβραδύνεται σημαντικά. Ως εκ τούτου, τα περιβαλλοντικά του οφέλη πρέπει να αξιολογηθούν σε συνδυασμό με συγκεκριμένα σενάρια εφαρμογής.
Σε βιομηχανικές εφαρμογές, το PLA χρησιμοποιείται ευρέως σε συσκευασίες τροφίμων, επιτραπέζια σκεύη μιας χρήσης, απορρυπαντικά υλικά γρήγορης παράδοσης, ιατρικά χειρουργικά ράμματα και φορείς χορήγησης φαρμάκων, με σημαντικά πλεονεκτήματα, ιδιαίτερα σε σενάρια που δίνουν έμφαση στο χαμηλό αποτύπωμα άνθρακα και στην κομποστοποίηση. Επιπλέον, οι μηχανικές του ιδιότητες και η δυνατότητα ελέγχου της αποικοδόμησης μπορούν να βελτιστοποιηθούν περαιτέρω με ανάμειξη με βιοαποδομήσιμα πολυμερή όπως η πολυκαπρολακτόνη (PCL) και τα πολυυδροξυαλκανοϊκά (PHA), ή με το συνδυασμό τους με φυσικές ίνες.
Συνολικά, το PLA αντιπροσωπεύει μια σημαντική κατεύθυνση στην ανάπτυξη βιο-και βιοδιασπώμενων πλαστικών. Οι ανανεώσιμες πρώτες ύλες του και η ικανότητά του να επιστρέφει στη φύση μετά τη χρήση ευθυγραμμίζονται με τις παγκόσμιες στρατηγικές ανάγκες για μείωση των πλαστικών και ουδετερότητα του άνθρακα. Στο μέλλον, με καινοτομίες στη διαφοροποίηση των πρώτων υλών, βελτιώσεις απόδοσης και τεχνολογίες ελεγχόμενης υποβάθμισης, η PLA αναμένεται να επιτύχει λειτουργική αντικατάσταση των παραδοσιακών πλαστικών σε περισσότερους τομείς και να παρέχει σταθερή υποστήριξη για την κατασκευή ενός συστήματος βιώσιμων υλικών.