PLA: 가장 유망한 생분해성 플라스틱

PLA(폴리락트산)는 재생 가능한 식물에서 전분을 추출한 다음 생물학적 발효를 통해 젖산을 얻고 최종적으로 화학 합성을 통해 얻을 수 있는 새로운 유형의 분해성 물질입니다. PLA는 분해성이 좋으며 미생물에 의해 완전히 분해될 수 있습니다. PLA로 만든 제품은 사용 후 CO2와 물로 완전히 분해될 수 있으며 무독성, 무자극입니다.

PLA는 폴리프로필렌과 유사한 기계적 물성을 가지고 있으며 광택, 투명도 및 가공성은 폴리스티렌과 유사하며 가공 온도는 폴리올레핀보다 낮습니다. 플라스틱의 가공 방법은 다양한 포장재, 섬유, 부직포 등으로 가공되어 산업, 농업, 의료, 토목 분야에서 널리 사용됩니다.

PLA의 제조방법은 크게 직접중축합법과 개환중합법(락타이드법)으로 나눌 수 있다. PC법 또는 1단계법으로도 알려진 직접중축합법은 탈수기의 존재하에서 젖산의 활성을 이용하여 카르복실기와 수산기를 제거하여 젖산 분자가 중축합되어 저분자 고분자, 그리고 분자는 고온에 의해 직접 탈수됩니다. PLA를 PLA로 축합하는 공정 중 하나는 일반적으로 용융 중합, 용액 중합 및 용융-고체상 중합이 있으며 그 중 용융 중합이 가장 널리 사용됩니다.

개환 중합법은 ROP법이라고도 하며, 먼저 젖산 단량체를 탈수 및 고리화하여 락타이드를 합성한 다음, 재결정된 락타이드를 중합하여 PLA를 얻는 방법이다. 이 방법은 매우 고분자량의 PLA를 얻을 수 있습니다. 약 70만~100만개(저분자량 PLA는 빠르게 분해될 수 있어 약물 방출에 도움이 되고 의료 분야에 적합하며 고분자량 PLA는 섬유, 섬유, 플라스틱 및 포장 산업에서 중요한 상업적 가치가 있음) , 그래서 현재 산업용 폴리락트산 합성 공정이 주로 위에서 사용된다.

폴리락트산은 고강도, 고탄성률, 우수한 투명성 및 통기성을 갖지만 가공 중 결정화 속도가 너무 느려 가공 주기가 길어지고 내열성이 낮아 폴리락트산 제품의 적용 분야가 크게 제한됩니다. . 현재, 폴리락트산의 성능을 향상시키는 가장 일반적인 방법은 핵제를 첨가하는 것이며, 실제 기업 가공 응용 분야에서 활석은 폴리락트산의 가장 일반적으로 사용되는 무기 핵제이며 폴리락트산의 신축 및 굽힘을 개선할 수 있습니다. 산 등 기계적 성질, 내열성을 향상시킵니다.

현재 전 세계 PLA 생산 능력은 약 653,500톤이며 주요 PLA 제조 업체는 주로 미국, 중국, 태국, 일본 및 기타 국가에 집중되어 있습니다. American Nature Works는 연간 생산 능력이 180,000톤으로 세계 PLA 생산 능력의 약 30%를 차지하는 세계 최대 PLA 제조업체입니다. 우리나라 PLA의 생산은 비교적 늦게 시작되어 유당의 주원료는 주로 수입에 의존하고 있다. 기술적인 이유나 원료 락타이드의 부족으로 인해 일부 PLA 공장은 안정적으로 작동하지 않거나 정지 상태에 있습니다. 실제 유효 생산 능력은 약 48,000톤/년이고 생산량은 약 18,000톤/년입니다.

PLA는 광범위한 응용 분야를 가지고 있으며 플라스틱 포장, 생물 의약 및 섬유 섬유에 성공적으로 사용되었습니다. PLA의 무해한 특성으로 인해 포장 분야에서 주로 식품 포장, 제품 포장 및 농업용 멀칭 필름으로 사용되는 광범위한 응용 가능성이 있습니다. PLA는 표면이 매끄럽고 투명도가 우수하며 차단성이 우수하여 많은 곳에서 PS(폴리스티렌) 및 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)를 완전히 대체할 수 있어 플라스틱 오염 문제를 줄일 수 있습니다. PLA 분해성 섬유는 분해성, 수분 전도성 및 난연성뿐만 아니라 성형, 적용 및 분해성을 통합하여 섬유 섬유 분야에서 널리 사용됩니다. 동시에 PLA는 우수한 생체 적합성과 우수한 물리적 특성을 가지고 있습니다. 분해 후에는 인체에 ​​무해하고 자연적으로 분해될 수 있는 이산화탄소와 물을 생성합니다. 따라서 PLA는 조직 강화(예: 뼈 나사, 고정 플레이트 및 플러그), 상처 드레싱(예: 인공 피부), 약물 전달(예: 확산 제어) 및 상처 봉합(예: 적용)과 같은 생물 의학 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 봉합사).