PLA란 무엇인가요?
폴리락틱산은 PLA(폴리락틱산)라고도 불리며, 옥수수 전분이나 사탕수수 또는 사탕무 펄프와 같은 재생 가능한 유기물에서 추출한 열가소성 단량체입니다.
기존의 플라스틱과 동일하지만, 그 특성이 재생 가능한 자원이 되어 화석 연료에 비해 더 자연스러운 대안이 되었습니다.
PLA는 여전히 탄소 중립적이고, 먹을 수 있으며, 생분해성이기 때문에 적절한 환경에서는 해로운 미세 플라스틱으로 분해되는 대신 완전히 분해될 수 있습니다.
분해되는 특성으로 인해 생분해성 플라스틱 봉지, 빨대, 컵, 접시, 식기류 등의 포장재로 흔히 사용됩니다.
PLA의 분해 메커니즘
PLA는 세 가지 메커니즘을 통해 비생물학적 분해를 겪습니다.
가수분해: 주 사슬의 에스테르기가 끊어지면서 분자량이 감소합니다.
열분해: 가벼운 분자, 분자량이 다른 선형 및 고리형 올리고머, 락티드 등 다양한 화합물을 형성하는 복잡한 현상입니다.
광분해: 자외선은 분해를 유발할 수 있습니다. 이는 플라스틱, 포장 용기, 필름 분야에서 폴리락틱산이 햇빛에 노출되는 주요 원인입니다.
가수분해 반응은 다음과 같습니다.
-COO- + H 2 O → -COOH + -OH
상온에서는 분해 속도가 매우 느립니다. 2017년 연구에 따르면 PLA는 25°C(77°F)의 해수에서 1년 동안 품질 저하가 발생하지 않았습니다. 하지만 이 연구에서는 폴리머 사슬의 분해나 수분 흡수를 측정하지 않았습니다.
PLA의 적용 분야는 무엇입니까?
1. 소비재
PLA는 일회용 식기, 슈퍼마켓 쇼핑백, 주방용품 케이스는 물론 노트북과 핸드헬드 기기 등 다양한 소비재에 사용됩니다.
2. 농업
PLA는 섬유 형태로 단섬유 낚싯줄과 초목 및 잡초 제거용 그물에 사용됩니다. 모래주머니, 화분, 바인딩 스트랩, 로프에도 사용됩니다.
3. 의료 치료
PLA는 무해한 젖산으로 분해될 수 있으므로 앵커, 나사, 판, 핀, 막대, 그물 형태로 의료 장비로 사용하기에 적합합니다.
가장 흔한 4가지 폐기 상황
1. 재활용:
화학적 재활용이나 기계적 재활용이 가능합니다. 벨기에 갤럭시(Galaxy)는 PLA(Loopla)의 화학적 재활용을 위한 최초의 파일럿 플랜트를 가동했습니다. 기계적 재활용과 달리 폐기물에는 다양한 오염 물질이 포함될 수 있습니다. 폴리락틱산은 열 중합이나 가수분해를 통해 화학적으로 단량체로 회수할 수 있습니다. 정제 후, 단량체는 원래 특성을 잃지 않고 PLA 원료를 생산하는 데 사용될 수 있습니다.
2. 퇴비화:
PLA는 산업용 퇴비화 조건에서 생분해될 수 있는데, 먼저 화학적 가수분해를 거쳐 미생물 분해를 거쳐 최종적으로 분해됩니다. 산업용 퇴비화 조건(58°C(136°F))에서 PLA는 60일 이내에 일부(약 절반)가 물과 이산화탄소로 분해되며, 나머지는 재료의 결정성에 따라 그 이후 훨씬 더 느리게 분해됩니다. 필수 조건이 없는 환경에서는 분해 속도가 매우 느려, 수백 년 또는 수천 년 동안 완전히 분해되지 않는 비생물학적 플라스틱과 유사합니다.
3. 연소:
PLA는 탄소, 산소, 수소 원자만 포함하고 있기 때문에 염소 함유 화학물질이나 중금속을 생성하지 않고 소각할 수 있습니다. 폐기된 PLA를 소각하면 잔류물을 남기지 않고 19.5MJ/kg(8368btu/lb)의 에너지를 생산합니다. 이 결과는 다른 연구 결과와 마찬가지로 소각이 폐 폴리락틱산을 처리하는 친환경적인 방법임을 시사합니다.
4. 매립지:
PLA는 매립지에 버려질 수 있지만, 주변 온도에서 분해가 느리게 진행되기 때문에 환경 친화적이지 않은 선택입니다. 일반적으로 분해가 느린 다른 비분해성 플라스틱과 같은 수준입니다.
게시 시간: 2024년 11월 20일