「スプーン一杯の砂糖」の魔法:3DプリントされたPLA素材に砂糖を加えると、6時間以内にプラスチックが40%劣化する可能性がある

「スプーン一杯の砂糖」の魔法:3DプリントされたPLA素材に砂糖を加えると、6時間以内にプラスチックが40%劣化する可能性がある
2022年6月6日、Antarctic Bearは、バース大学の研究者がPLAをより分解しやすくする方法を発見したことを知りました。バース大学の持続可能・循環技術センター(CSCT)の科学者たちは、ポリマーにさまざまな量の糖分子を加えると、プラスチックがより加水分解に敏感な小さなポリマー鎖に分解されることを発見した。これにより、海洋や庭の堆肥など、自然環境でプラスチックがより生分解しやすくなる可能性がある。

PLA は幅広い用途があり、特に 3D プリントではデスクトップ 3D プリントのフィラメント原料としてよく使用されます。 PLA(ポリ乳酸とも呼ばれる)は、糖を発酵させて生成される乳酸から作られた素材です。 PLA は天然植物から抽出されますが、従来のプラスチックは石油製品から作られているため、再生可能で生分解性があり、より持続可能なプラスチックの代替品としてよく宣伝されています。実際のところ、この見解は部分的にしか正しくありません。 PLA は高温多湿の工業用堆肥化条件下では分解されますが、土壌や海水などの自然環境での分解は限られているため、依然として環境に優しいとは言えません。

英国王立科学大学フェローで高分子化学の講師であるアントワーヌ・ブチャード博士は、これについて次のようにコメントしています。「多くのプラスチックは生分解性であると表示されていますが、残念ながら、それは産業廃棄物用コンポスターで処分した場合のみ当てはまります。家庭のコンポストに捨てれば、何年も持ちます。」

しかし、今では解決策があるようです。バース大学の持続可能・循環技術センター(CSCT)の科学者たちは、さまざまな量の糖分子をポリマーに組み込むことでこれを達成した。アントワーヌ・ブチャード氏は、この工程で加えられる糖分がプラスチックを加水分解に対してより敏感な小さなポリマー鎖に分解すると指摘している。これにより、PLA は海や通常の庭の堆肥の山など、自然界でより生分解されやすくなります。
△バース大学は、このプロジェクトにより、寿命を迎えたプラスチックの生分解性が向上することを期待している(画像提供:oilslo)
このプロセスでは、 PLA にわずか 3% の糖ポリマー ユニットを追加するだけで、紫外線にさらされてから 6 時間以内に材料が 40% 劣化しました。この新技術は既存のプラスチック製造プロセスとも互換性があると言われており、プラスチック業界ではすぐにテストして採用できる可能性がある。研究者たちは、将来、自分たちの研究結果が、製品の耐用年数の終わりにプラスチック廃棄物がより良く、より環境に優しい方法で分解されるのに役立つことを期待している。 「この戦略はまだ実際のプラスチック製品に応用され、日光の下でテストされる必要があるが、将来的には私たちの技術が、使用時には強く、リサイクルが不可能になったときに再利用すると簡単に分解されるプラスチックを作成するのに利用できるようになることを期待している」とブチャード氏は結論付けている。

△画像提供:バース大学 これまで、科学者たちはPLAの分解性を改善する手段として加水分解を試みてきましたが、研究者によると、光を媒体として使用したのは今回が初めてです。デスクトップ 3D プリンターの普及により、この新しいツールを使用して欲しいものを作る人が増えており、材料は不可欠です。

この研究開発が3Dプリント材料の製造に応用できれば、3Dプリントの持続可能な発展に大きく貢献し、環境保護にもより貢献するでしょう。


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