PLA は生分解性ですか? PLA を堆肥化できますか?
ポリ乳酸 (PLA) は、コーンスターチやサトウキビなどの再生可能な有機資源から製造される熱可塑性モノマーです。
さらに重要なことに、その生産は、化石燃料を使用して蒸留と重合によって生産されるほとんどのプラスチックとは異なります。
特に、原材料の違いにもかかわらず、化石ベースのプラスチックと同じ設備を使用して PLA を製造できます。つまり、PLA 製造プロセスは依然として費用対効果に優れています。
また、PLA は、熱可塑性デンプンに次いで 2 番目に生産量の多いバイオ プラスチックと考えられています。ポリプロピレン (PP)、ポリエチレン (PE)、またはポリスチレン (PS) と同様の機械的特性を備えています。
では、PLA は生分解性ですか?
PLA は再生可能な材料に由来するバイオプラスチックのままであり、生分解性である必要があります。 ただし、その生分解性は、3D プリントの専門家や愛好家の間で依然として激しく争われているトピックです。
3D プリントの専門家は、PLA は分解可能ですが生分解性ではないと考えています。 PLA が効果的に生分解するために必要な条件は、自然環境には見られません。
PLA は環境に優しいですか?
ポリ乳酸の生産
ポリ乳酸 (PLA) の生産は、石油ベースのポリマーの生産よりも 65% 少ないエネルギーを使用します。また、温室効果ガスの生成が少なく、毒素がまったく含まれていません。そのため、PLA は最も環境に優しいプラスチック素材の 1 つです。
プラスチックやポリマーは、環境にやさしくないという評判を維持しています。ポリマー/プラスチックは腐敗するのに何年も、場合によっては何世紀もかかるため、この評判は残っています.
異なる PLA タイプの分解時間
しかし、ポリ袋やPLA素材は分解するのに5年もかかります。また、PLA の飲料ボトルや食品容器は、より厚い素材で製造されているため、分解に時間がかかります。
さらに重要なことに、PLA は、正しい寿命処理シナリオに従うことを学べば、環境にやさしいままになります。このサポート終了オプションには以下が含まれます:
- リサイクル
- 堆肥化
- 焼却
- 埋立地
埋め立て地で PLA が生分解するのにどのくらいかかりますか?
食品業界の多くのメーカーは、食品包装を PLA プラスチック製のトウモロコシベースのプラスチックに切り替えています。 PLA は、発酵植物デンプンなどの再生可能な植物資源から作られた分解可能な熱可塑性ポリエステルです。
PLA生分解時間
研究によると、PLA は 47 t0 90 日で水と二酸化炭素に分解されます。したがって、海に浮かぶ PET ベースの袋よりも 4 倍速く分解します。
PLA分解が正しく行われるためには、特定の条件が必要です。 PLA は、工業用コンポスト工場で高温で効果的に分解されます。
工業用堆肥化プラントは、PLA を摂氏 50 度以上の温度に加熱し、消化微生物の安定した食事を供給します.
PLA は環境に悪いですか?
ただし、PLA プラスチック製品を埋め立て地に入れると、シナリオは完全に変わります。埋め立て地には、光や酸素がほとんどまたはまったくないことが知られています。ポリ乳酸が分解しにくい状態。
PLA フィラメントなどの再生可能資源で作られたプラスチック カップまたはサラダ ボックス (Amazon で確認してください) 分解するのに 100 ～ 1000 年かかる可能性があります。
PLA プラスチック食品パッケージに「生分解性」という言葉を見たとき、それはあなたが思ったことではないかもしれません.これが、特に埋立地での PLA の生分解性に多くの人が異議を唱える主な理由です。
したがって、次にPLAパッケージの食品や飲料を購入するときは、自分が責任者だと思っている場合は、そうではない可能性があることに注意してください. PLA プラスチック コンテナーは、埋立地ではなく、工業用堆肥化プラントに運ぶ必要があります。
ほとんどの国では、PLA を適切に処理するためのインフラストラクチャが不足しています。そのため、ほとんどの PLA は産業用コンポスターにたどり着くことができず、直接埋め立て地に送られ、そこで分解されるまでに 100 ～ 1000 年かかります。
PLA が生分解性である理由
生分解性素材
PLA フィラメントは、3D プリント業界で最も使用されているプラスチック フィラメントの 1 つです。
化石燃料で作られた他のプラスチックは、PLA よりも引張強度が高い場合がありますが、PLA は使いやすいという利点を保持しており、反りは最小限に抑えられます。
PLA はバイオプラスチックです。つまり、再生可能な材料で構成されており、理論的には生分解性である必要があります。
PLA は、乳酸ユニットを含むため、ユニークなプラスチック フィラメントのままです。乳酸単位は、最も容易に入手できる食品に見られるものと同様の小さな有機酸です。
さらに重要なのは、ブドウ糖から乳酸分子を含むものや食べ物です。
また、乳酸は依然として PLA 材料の基礎であり、融解温度や分子量などの PLA の弱い熱特性を説明していることに注意する必要があります。
添加物
PLA 材料には、製造中に取得した他の化学成分が含まれています。この物質を添加物と呼ぶことができます。
添加物は PLA の純度を低下させますが、代わりに、材料を 3D プリントにとってより実用的なものにします。
PLA に添加物が存在すると、分解が困難になるため、通常の環境では生分解されません。
PLA 材料の抽出と作成
PLA フィラメントの乳酸を生成する最も一般的な植物の 1 つは、トウモロコシのままです。コーンスターチには、PLA の製造に必要な乳酸の抽出を可能にする十分なグルコースが含まれています。
ウェットミリングとして知られるプロセスにより、有機体からデンプンを抽出できます。でんぷんは、湿式粉砕プロセスで化学物質と結合され、加熱されて砂糖が分離されます。次に、糖が発酵して乳酸モノマーが生成されます。
最後に、乳酸は、縮合または重合によって PLA を製造するために使用されます。
したがって、PLA の生分解性は、PLA の製造に使用される材料とプロセスによって大きく左右されます。
PLA パッケージは堆肥化できますか?
堆肥化可能な素材とは?
堆肥化可能な材料は、自然の生物学的プロセスの結果として分解されますが、二酸化炭素、水、無機化合物、およびバイオマスも生成します。また、プロセス中に目に見える残留物や有毒な残留物を残しません。
PLA は他のプラスチックではなく堆肥化可能で生分解性ですが、非常に特殊な種類の環境でのみ使用できます。これらの環境には、華氏 140 度をはるかに超える非常に特殊なレベルの酸素と温度が必要です。
これらの状態は、工業用堆肥化プラントなどの管理された環境で発見できます。
PLA が標準的な環境で堆肥化できない主な理由は、壊れやすいことです。 PLA は石油ベースのプラスチックよりも耐久性、結晶性、耐熱性に劣ります。
その機械的特性を強化するには、PLA を化石ベースのポリマーとブレンドする必要があります。つまり、PLA 自体は堆肥化できますが、PLA に配合されている化学添加物により、堆肥化特性が大幅に低下する可能性があります。
PLA にはどちらが適していますか:合成とリサイクル?
PLA廃棄物
1回の使用で捨てられるプラスチックは、世界の環境汚染問題に大きく貢献しています。そのため、世界中の政府は代わりに生分解性プラスチックの使用を推進しています。
主要な関心領域は、多大な努力が向けられている食品包装に残っています。ほとんどの政府は、PLA が代替のバイオベースのプラスチックとして機能することを推進しています。
目的は、人工石油ベースのプラスチックの使用を、再生可能資源に由来する PLA に置き換えることです。 PLA は、その製造に使用される材料により、特定の条件下で堆肥化および生分解性の特性を享受します。
PLAの堆肥化
PLA 材料は、次の 3 つの条件を満たしている場合にのみ、堆肥化されたと見なすことができます:
- 材料は、二酸化炭素、廃棄物、バイオマスに分解する必要があります
- 人民解放軍は完全に崩壊する必要がある
- 有毒な残留物を残さないようにし、堆肥は植物の成長をサポートする必要があります
産業用堆肥化環境で PLA が完全に堆肥化プロセスを完了するには、1 ～ 6 か月かかります。 ただし、堆肥化は材料の種類と温度に依存します。
特に、工業用堆肥化プラントでの PLA の堆肥化率は、家庭での PLA の堆肥化よりもかなり高いままです。産業環境では、PLA の箱や容器、カップを堆肥化するのに 1 ～ 3 か月かかります。
対照的に、自宅で同じものを堆肥化するには、完了するまでに最大 6 か月かかります。
また、バイヤーは低価格を提示する傾向があるか、そもそもリサイクル素材の購入に関心がない可能性があります。
同様に、堆肥は米国の (OMRI) 規制に準拠する必要があります。
PLAのリサイクル
3D プリントは、アクセス可能な製造オプションと、新しいデザインを試す能力を提供します。さらに、イノベーションと創造性を促進します。その過程で多くのミスが発生し、役に立たない 3D プリントが山積みになります。
ほとんどの 3D プリンティングの専門家は、PLA 材料の最良の廃棄オプションはリサイクルであると考えています。
ヨーロッパの調査によると、PLA のリサイクルによる環境への影響は、同じものを堆肥化するよりも 50 倍以上優れています。
さらに、同じ研究では、PLA のリサイクルは、燃焼よりも 16 倍も環境に良い影響を与えることが示されています。
したがって、3D メーカーとして、独自の PLA 材料をリサイクルしたい場合があります。 「Filabot」などのインスタント家庭用プラスチック リサイクル マシンを使用して、プラスチックをリサイクルできます。中小企業でのプラスチックのリサイクルに最適です。
マシンは印刷された廃棄物を収集し、再利用可能なフィラメントを押し出します。また、家庭用リサイクル機に汚染されたプラスチックを混ぜないように気をつけていると助かります。品質の劣るリサイクル プラスチックになってしまうのを避けるのに役立ちます。
結論
PLA 素材は、3D プリント業界で使用される一般的なプラスチック フィラメントであり続けています。 PLA が生分解性材料であるかどうかの問題は、依然として激しく争われているトピックです.
ただし、多くの 3D 印刷の専門家は、PLA は標準的な環境条件では容易に生分解されないことに同意しています。 工業用堆肥化プラントなど、特別に制御された環境でも生分解性を維持します。
また、PLA は特定の環境では堆肥化可能です。
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