Reciclaje químico de ácido poliláctico comercial a ácido l-láctico utilizando un sistema de catalizador de alto...

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Química ecológica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El ácido poliláctico (PLLA) es un biopolímero ampliamente utilizado con aplicaciones en plásticos y fibras.
• Los métodos actuales de reciclaje químico para el PLLA consumen mucha energía y sufren de baja actividad catalítica y reacciones secundarias como la epimerización.
• La despolimerización eficiente de los residuos de PLLA postconsumo a su monómero, el l-lactido (l-LA), es crucial para los enfoques sostenibles de la economía circular.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de reciclaje químico altamente eficiente y a baja temperatura para los residuos de PLLA.
• Investigar un nuevo sistema catalizador de estaño para la despolimerización del PLLA a l-lactido.
• Evaluar la actividad catalítica, la selectividad y la reciclabilidad del sistema desarrollado para el reciclaje químico de PLLA a monómero (CRM).

Principales métodos:

• Se utilizó un catalizador comercial de estaño (II) junto con un alcohol comercial no volátil.
• Despolimerización realizada de películas de PLLA limpias a bajas temperaturas (160 °C) bajo flujo de nitrógeno o vacío.
• Carga del catalizador investigado, frecuencia de rotación (TOF) y reciclabilidad en múltiples ciclos de degradación de PLLA.

Principales resultados:

• Se obtiene un excelente rendimiento (92%) y pureza (> 99%) de l-lactida a partir de la despolimerización de PLLA.
• El sistema de catalizador basado en Sn demostró una actividad significativamente mayor (hasta 3000 × TOF) y una carga de catalizador más baja (hasta 6000 × menor) en comparación con los métodos anteriores.
• Reciclado con éxito los residuos de envases de plástico PLLA (tazas de café) en l-lactida pura.
• El sistema catalizador mantuvo una alta productividad y selectividad después de cuatro ciclos de reciclaje.

Conclusiones:

• El sistema Sn-catalyst y alcohol desarrollado permite un reciclaje químico altamente eficiente y a baja temperatura de los residuos de PLLA a l-lactida.
• Este método ofrece un enfoque sostenible y rentable de la circularidad de PLLA, superando las tecnologías existentes en actividad y eficiencia.
• La reciclabilidad del sistema catalizador mejora aún más su viabilidad para su aplicación industrial en la gestión de residuos de PLLA.