PLA란 무엇인가요?
PLA(Polylactic Acid)라고도 알려진 폴리락트산은 옥수수 전분, 사탕수수 또는 사탕무 펄프와 같은 재생 가능한 유기 공급원에서 추출한 열가소성 모노머입니다.
기존 플라스틱과 동일하지만 그 특성이 재생 가능한 자원이 되어 화석 연료에 대한 보다 자연스러운 대안이 되었습니다.
PLA는 여전히 탄소 중립적이고 식용 가능하며 생분해성이 있습니다. 이는 유해한 미세 플라스틱으로 분해되는 대신 적절한 환경에서 완전히 분해될 수 있음을 의미합니다.
분해되는 특성으로 인해 생분해성 비닐봉지, 빨대, 컵, 접시, 식기 등의 포장재로 널리 사용됩니다.
PLA의 분해 메커니즘
PLA는 세 가지 메커니즘을 통해 비생물학적 분해를 겪습니다.
가수분해: 주쇄의 에스테르 그룹이 끊어져 분자량이 감소합니다.
열분해: 더 가벼운 분자, 다양한 분자량을 갖는 선형 및 고리형 올리고머, 락타이드 등 다양한 화합물을 형성하는 복잡한 현상입니다.
광분해: 자외선은 분해를 일으킬 수 있습니다. 이는 플라스틱, 포장용기, 필름 용도에서 폴리유산이 햇빛에 노출되는 주요 요인입니다.
가수분해 반응은 다음과 같습니다.
-COO- + H2O → -COOH + -OH
분해 속도는 주변 온도에서 매우 느립니다. 2017년 연구에 따르면 PLA는 25°C(77°F)의 해수에서 1년 이내에 품질 손실이 발생하지 않았지만 이 연구에서는 폴리머 사슬의 분해 또는 수분 흡수를 측정하지 않았습니다.
PLA의 적용 분야는 무엇입니까?
1. 소비재
PLA는 일회용 식기류, 슈퍼마켓 쇼핑백, 주방용품 케이스는 물론 노트북, 휴대용 기기 등 다양한 소비재에 사용됩니다.
2. 농업
PLA는 단일섬유 낚싯줄용 섬유 형태와 식생 및 잡초 방제용 그물에 사용됩니다. 모래주머니, 화분, 결속끈, 밧줄 등에 사용됩니다.
3. 의료
PLA는 무해한 젖산으로 분해될 수 있어 앵커, 나사, 플레이트, 핀, 막대, 네트 형태의 의료 장비로 사용하기에 적합합니다.
가장 일반적으로 발생하는 폐기 상황 4가지
1. 재활용:
화학적 재활용일 수도 있고 기계적 재활용일 수도 있습니다. 벨기에에서는 Galaxy가 PLA(Loopla)의 화학적 재활용을 위한 최초의 파일럿 플랜트를 시작했습니다. 기계적 재활용과 달리 폐기물에는 다양한 오염물질이 포함될 수 있습니다. 폴리락트산은 열중합이나 가수분해를 통해 화학적으로 단량체로 회수될 수 있습니다. 정제 후 단량체는 원래 특성을 잃지 않고 원시 PLA를 제조하는 데 사용할 수 있습니다.
2. 퇴비화:
PLA는 산업용 퇴비화 조건에서 생분해될 수 있습니다. 먼저 화학적 가수분해를 거쳐 미생물 소화를 거쳐 최종적으로 분해됩니다. 산업용 퇴비화 조건(58°C(136°F))에서 PLA는 60일 이내에 부분적으로(약 절반) 물과 이산화탄소로 분해될 수 있으며, 나머지 부분은 재료의 결정성에 따라 그 이후 훨씬 느리게 분해됩니다. 필요한 조건이 없는 환경에서는 분해 속도가 매우 느려집니다. 이는 비생물학적 플라스틱과 마찬가지로 수백 또는 수천 년 동안 완전히 분해되지 않습니다.
3. 굽기:
PLA는 탄소, 산소, 수소 원자만 함유하고 있어 염소 함유 화학물질이나 중금속을 생성하지 않고 소각할 수 있습니다. 폐기된 PLA를 연소하면 잔류물을 남기지 않고 19.5MJ/kg(8368btu/lb)의 에너지가 생성됩니다. 이 결과는 다른 연구 결과와 함께 소각이 폐 폴리유산을 처리하는 환경 친화적인 방법임을 나타냅니다.
4. 매립:
PLA는 매립지에 들어갈 수 있지만 주변 온도에서 재료가 일반적으로 다른 비분해성 플라스틱만큼 천천히 분해되기 때문에 환경 친화적이지 않은 선택입니다.
게시 시간: 2024년 11월 20일