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PLAプラスチック:生分解性および堆肥化可能な代替品

PLAプラスチックは、生分解性、リサイクル可能、生体適合性、堆肥化可能、生体吸収性ですが、理想的な条件下でのみ使用できます。

PLAプラスチック

PLAプラスチックとは

PLA(PDLA、PLLAとも呼ばれます)、またはより適切に言えば、乳酸ポリ酸は、いくつかの用途で従来のプラスチックに取って代わってきた合成熱可塑性ポリマーです。あなたにアイデアを与えるために、それは食品包装、化粧品包装、プラスチックマーケットバッグ、ボトル、ペン、ガラス、蓋、カトラリー、フラスコ、ガラス、トレイ、プレート、チューブ製造用フィルム、印刷フィラメントに使用できます3D、医療機器、不織布など。

乳酸(カルボン酸とアルコールの混合機能を持つ有機化合物)のいくつかの繰り返し鎖によって形成されるため、この名前が付けられています。この酸は哺乳類(人間を含む)によって生成されるものであり、細菌によって直接取得することもできます-この場合、プロセスは少し異なります。

PLAの製造工程では、バクテリアはビート、トウモロコシ、マニオックなどのでんぷん質の野菜の発酵工程で乳酸を製造します。つまり、再生可能な原料を使用して乳酸を製造します。

しかし、PLAの製造工程では、デンプンは単に乳酸を得るために使用されるため、熱可塑性デンプンとして知られるデンプンプラスチックと混同することはできません。デンプンを主原料とする熱可塑性デンプンプラスチックとは異なります。これらの2つのタイプのうち、PLAは、100%生分解性プラスチックであることに加えて(理想的な条件がある場合)、より耐性があり、通常のプラスチックに似ているため、有利です。

PLAプラスチックはいつ登場しましたか?

Carothers、Dorough、Nattaの研究者は、1932年に初めてPLAを合成しました。当初は、材料の機械的特性が十分であるとは考えられていなかったため、成功した作業ではありませんでした。 Du Pontがより優れた機械的特性を備えた新しいPLAを合成し、特許を取得したのはこのことを念頭に置いていましたが、別の欠点がありました。この新しいタイプは水と反応しました。したがって、Kulkarが材料の劣化がin vitroで起こり、実験室でよりよく観察できることを示した後、主に医療分野でのその応用に真の関心があったのは1966年のことでした。

それでも、優れた機械的特性を備えたPLAには、耐衝撃性が低いことと高温という2つの不便な特性があります。それらの脆弱性を減らすために、グリセロールやソルビトールなどの有機可塑剤が使用されます。しかし、これらの側面を改善するために、天然繊維を挿入したり、ブレンド(それらの間に化学反応がない異なるプラスチックの機械的混合)を生成したりすることも可能です。

アメリカ規格ASTM6400、6868、6866; 欧州のEN13432とブラジルのABNTNBr 15448では、PLAを他のプラスチックと混合して品質を向上させた後、材料の最終質量の最大10%を非生分解性にすることができます。

市場

ブラジルでは、PLAの主要なプラスチック販売業者の1つがResinexです。これは、ポリマー業界にサービスを提供するグローバルサプライヤーであるRavagoグループに属しています。もう1つはNatureworkで、これもNatureworkに属するIngeo社が作成したPLAを配布しています。

もう1つの主要メーカーは、1865年に設立された、ドイツの世界的な化学会社であり、化学分野の世界的リーダーであるBasfです。

利点

PLAプラスチックには非常に有利な特性があります。堆肥化可能なプラスチックであることに加えて、それは生分解性であり、機械的および化学的にリサイクル可能であり、生体適合性であり、生体吸収性である。

さらに、使い捨てパッケージでのほとんどの用途に十分な有効性があり、再生可能なソース(野菜)から取得されます。

劣化するのに500年から1000年かかるポリスチレン(PS)やポリエチレン(PE)などの従来のプラスチックと比較して、PLAは劣化が起こるのに6か月から2年かかるため、飛躍的に向上します。また、正しく廃棄すれば、水によって分解されやすいので無害な物質になります。

少量のPLAがパッケージから食品に移り、体内に到達しても、安全な食品物質であり、体内で自然に排出される乳酸に変換されるため、健康に害を及ぼすリスクはありません。

これらの特性を示すために、金属インプラントの代わりに医療介入で広く使用されています。PLAプラスチックインプラントは、炎症を抑え、骨折した臓器へのストレス過負荷を回避し、材料からそれを取り除くための2回目の手術の必要性を回避します。

また、化石燃料を燃焼させることによって再生不可能な供給源からのプラスチックでできている従来のプラスチックバッグのより良い代替品です。

短所

PLAプラスチックが生分解される可能性があることは素晴らしいことですが、これが常に可能であるとは限りません。適切な劣化が発生するためには、PLAプラスチックの放電を正しく行う必要があります。これは、光、湿度、温度、および適切な量の微生物の適切な条件が存在する堆肥化プラントに材料が堆積することを意味します。

残念ながら、ブラジルの廃棄物のほとんどは埋め立て地やダンプに行き着き、材料が100%生分解するという保証はありません。さらに悪いことに、通常、ダンプと埋め立て地の状態により、劣化が嫌気性になります。つまり、酸素濃度が低くなり、温室効果の不均衡にとって最も問題のあるガスの1つであるメタンガスが放出されます。

もう1つの実現不可能な点は、PLA製品の製造コストが依然として高いため、製品が従来の製品よりも少し高価になることです。

そして、すでに見てきたように、ブラジル、ヨーロッパ、アメリカの基準では、PLAを他の非生分解性プラスチックと混合して、その特性を改善し、それでも生分解性として適合させることができます。

さらに、Unicampが発表した調査によると、あらゆる形態のリサイクル(機械的、化学的、堆肥化)の中で、堆肥化が最大の環境影響を及ぼします。ケミカルリサイクルが2番目に来て、メカニックの影響が少ないことが証明されました。

PLAプラスチックを廃棄するにはどうすればよいですか?

ブラジルの埋め立て地と埋め立て地は堆肥化に適していないため、損傷を減らす1つの方法は、PLAプラスチックで作られた材料を、生成されたメタンを捕捉して再利用できる場所に送ることです。


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