PLAとは何ですか?
PLA (ポリ乳酸) としても知られるポリ乳酸は、コーンスターチ、サトウキビ、ビートパルプなどの再生可能な有機源に由来する熱可塑性モノマーです。
以前のプラスチックと同じですが、その特性は再生可能な資源となっており、化石燃料のより自然な代替品となっています。
PLA は依然としてカーボンニュートラルであり、食用であり、生分解性です。つまり、適切な環境では有害なマイクロプラスチックに分解されることなく完全に分解できます。
分解能力があるため、生分解性ポリ袋、ストロー、コップ、皿、食器などの包装材として広く使用されています。
PLAの分解メカニズム
PLA は、次の 3 つのメカニズムを通じて非生物学的分解を受けます。
加水分解：主鎖のエステル基が壊れ、分子量が減少します。
熱分解: より軽い分子、異なる分子量の線状および環状オリゴマー、ラクチドなど、さまざまな化合物の形成をもたらす複雑な現象。
光劣化: 紫外線は劣化を引き起こす可能性があります。これは、プラスチック、包装容器、フィルム用途においてポリ乳酸が日光にさらされる主な要因です。
加水分解反応は次のとおりです。
-COO- + H 2 O → -COOH + -OH
分解速度は周囲温度では非常に遅いです。 2017年の研究では、PLAは25℃（77°F）の海水中で1年以内に品質の低下が見られなかったことが判明しましたが、この研究ではポリマー鎖の分解や吸水性は測定されていませんでした。
PLA の応用分野は何ですか?
1. 消費財
PLA は、使い捨て食器、スーパーマーケットの買い物袋、キッチン家電の筐体、さらにはラップトップや携帯端末など、さまざまな消費財に使用されています。
2. 農業
PLA は、単繊維の釣り糸や植生および雑草抑制用のネットに繊維の形で使用されます。土のう、植木鉢、結束バンド、ロープなどに使用されます。
3. 医療行為
PLA は無害な乳酸に分解できるため、アンカー、ネジ、プレート、ピン、ロッド、ネットなどの医療機器としての使用に適しています。
最も一般的に起こり得る 4 つの廃棄状況
1. リサイクル:
ケミカルリサイクルでもメカニカルリサイクルでも構いません。ベルギーで、ギャラクシーは PLA のケミカルリサイクルのための最初のパイロットプラント (Loopla) を立ち上げました。機械的リサイクルとは異なり、廃棄物にはさまざまな汚染物質が含まれる可能性があります。ポリ乳酸は、熱重合や加水分解によりモノマーとして化学的に回収できます。精製後、モノマーは元の特性を失うことなく生 PLA の製造に使用できます。
2. 堆肥化:
PLA は工業用堆肥化条件下で生分解され、最初は化学的加水分解、次に微生物の消化を経て、最後に分解されます。工業用堆肥化条件 (58 °C (136 °F)) では、PLA は 60 日以内に部分 (約半分) が水と二酸化炭素に分解され、残りの部分は材料の結晶化度に応じてその後よりゆっくりと分解されます。必要な条件が整っていない環境では、分解は非生物的プラスチックと同様に非常に遅くなり、数百年、数千年にわたって完全に分解されません。
3. 燃焼:
PLA には炭素、酸素、水素原子のみが含まれているため、塩素含有化学物質や重金属を生成することなく焼却できます。廃棄された PLA を燃焼すると、残留物を残さずに 19.5 MJ/kg (8368 btu/lb) のエネルギーが生成されます。この結果は、他の知見と合わせて、廃ポリ乳酸の処理方法として焼却が環境に優しい方法であることを示しています。
4. 埋め立て地:
PLA は埋め立て地に入る可能性がありますが、材料は周囲温度でゆっくりと、通常は他の非分解性プラスチックと同じくらいゆっくりと分解するため、最も環境に優しい選択肢ではありません。
投稿日時: 2024 年 11 月 20 日