PLA バイオフレンドリー素材を選ぶ理由は何ですか?

PLAは、有機酸である乳酸を原料として製造される新しいポリエステル素材です。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの既存のプラスチック素材と比較して、優れた性能を備えています。そのため、PLAは新世紀における最も有望な新しい包装材料の一つであり、環境に優しい包装材料のスターとして広く認識されています。将来的には、PLAはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの他の材料に取って代わり、プラスチック製品の主要材料の一つになると期待されており、その応用展望は非常に広範囲です。

ポリ乳酸は生分解性ポリマー材料であり、次のような利点があります。1.環境保護：ポリ乳酸は微生物によって分解されるため、環境を汚染しません。2.分解性：ポリ乳酸は自然環境で分解され、プラスチックのように長期間環境中に存在することはありません。3.安全性：ポリ乳酸は天然物であり、毒性物質を含まず、人体に無害です。4.優れた可塑性：ポリ乳酸は、食器、包装材など、さまざまな形状の製品に加工・成形できます。5.高い透明性：ポリ乳酸製品は透明性が高く、透明なカップ、皿などを作るのに使用できます。つまり、ポリ乳酸は環境保護、分解性、安全性、可塑性に優れ、幅広い応用が期待できる生分解性材料です。

（2）ポリ乳酸は生分解性が非常に高く、使用後は自然界の微生物によって完全に分解され、最終的には二酸化炭素と水に分解されます。環境汚染を引き起こさないため、環境保護に非常に有益です。

ポリ乳酸は優れた機械的性質と物理的性質を有し、ブロー成形、熱可塑性樹脂などの様々な加工方法に適しており、加工が容易で用途が広く、包装食品、ファーストフードの弁当箱、不織布、工業用および民生用の織物など、工業用から民生用まで、さまざまなプラスチック製品の加工に使用できます。また、農業用織物、健康用織物、雑巾、衛生用品、屋外用UVカット織物、テント生地、フロアマットなどにも加工でき、市場見通しは非常に広いです。

（3）良好な相溶性と生分解性を有し、医療分野でも広く利用されています。例えば、使い捨て医療機器や着脱式手術用縫合糸などの製造に用いられています。また、低分子量ポリカプロラクトンは、薬剤の徐放性包装剤としても用いられます。

ポリ乳酸の製造には通常、乳酸が原料として用いられます。伝統的な乳酸発酵では、主にデンプンを原料としていましたが、現在では米国、フランス、日本などの一部の国では、農産物や副産物を原料として乳酸発酵を行い、ポリ乳酸を生産する取り組みが始まっています。

米国では、LLC（有限責任会社）がトウモロコシデンプンを原料として加水分解し、グルコースを生成した後、乳酸菌を用いて嫌気性発酵を行い、液体アルカリで中和して乳酸を生成します。精製と電気透析を経て、純度99.5%のL-乳酸が得られます。この乳酸を用いてPLAを製造できます。製造プロセスには、直接重縮合法と無溶媒法の2種類があります。直接重縮合法は、溶媒を用いて真空下で脱水・重縮合を行う方法であり、無溶媒法は、乳酸から環状二量体ラクチドを生成させ、これを開環反応で重縮合させてPLAを生成します。

アメリカの研究所が、環境に優しい新しい包装材の開発に成功しました。この材料は、廃棄されたジャガイモを一連の処理を経てグルコースシロップに変換し、その後、バクテリアを用いて乳酸発酵液へと発酵させます。電気透析分離と加熱による水分蒸発を経て、最終的にフィルムやコーティングに加工可能なポリ乳酸が得られます。この新素材は、従来のポリエチレンや防水ワックス包装材に代わる、鮮度保持袋の製造に活用でき、優れた環境性能を備えています。

ある大学がフランスのエルシュタイン製糖工場と共同で、ポリ乳酸の新たな製造方法を開発しました。この方法では、原料のテンサイを単糖類に分解し、発酵によって乳酸を生成した後、化学的手法で乳酸を重合してポリ乳酸を生成します。さらに、この方法では、工業的な砂糖生産工程で発生する廃糖液も利用でき、生産コストを大幅に削減できます。

日本のカネボウは、トウモロコシを原料として発酵法でポリ乳酸を製造し、生分解性発泡材を製造しています。この工程では、特殊な添加剤を用いてポリ乳酸の分子構造を制御し、発泡しやすい粒子に加工しています。次に、炭水化物を原料とする有機化合物発泡剤を添加し、成形機で成形します。最後に高圧蒸気で加熱することで発泡材を製造します。この発泡材は、強度、圧縮応力、クッション性、耐薬品性においてポリスチレンプラスチックに匹敵する性能を有しています。また、焼却後も環境汚染を引き起こさず、畑の肥料としても活用できます。