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폴리락타이드 포장재료에 대한 개요(An Overview of Polylactides as Packaging Materials)

전문가 제언: □ 인체의 흡수성과 생체의 적합성 때문에 폴리락타이드(PLA)는 의료 분야에서 연구되었다. 그 생산 이점은 (1)농업에서 얻을 수 있으며 (2)탄산가스를 소비한다 (3)에너지를 절약하고 (4)재생이 가능하고 퇴비화 된다 (5)농업 경제를 개선할 수 있으며 (6) 물리적․기계적 특성을 고분자 구조를 통하여 조절할 수 있다.

□ PLA는 선형분자로서 분자량은 72g · mol-1이다. PLA 구성의 반복단위는 L(S) 또는 D(R)인 한 개의 입체중심을 포함한다. PLA에 대한 구조적, 광학적, 물리적, 기계적, 유체 역학적, 가공, 용해도, 장벽 및 분해성질 등을 검토하였다. 고분자 시료는 특성에 따라 UV 흡광과 투과량이 달라진다는 것을 알 수 있다..

□ PLA 고분자 및 상업용 고분자의 굴절률은 Lorentz, Lorentz, Gladstone, Dale 및 Vogel들의 방법에 의해 계산되었다. PLA 고분자의 물리적 성질은 결정성 두께와 같은 질서 구조, 결정도, 구정크기, 형태학과 사슬배향 및 분자특성에 의존한다. PLA의 물리적 성질은 젖산의 입체 공중합체 거울상 이성질체의 순도와 관계가 있다.

□ 두 개의 폴리락타이드 필름, 즉 폴리(98%-락타이드)와 폴리(94%-락타이드)에 대한 정지 마찰계수는 사면방법에 의해 결정될 수 있으며 각각 μs=0.371±0.011와 μs= 0.319±0.011임을 알 수 있다.

□ 물과 고분자의 용해지표의 차이가 증가할 때 점착은 감소한다. 예컨대 PLA와 PET처럼 물을 적게 흡수하는 고분자의 물리적 성질에 대한 물의 효과는 고분자의 일반적인 특성에서 중요할 수 있다. 고분자의 빛 차단 특성은 흡수된 적은 양의 물이 큰 변화를 일으킬 수 있다.

□ PLA는 주입성형, 판압출, 타박성형, 열 성형 및 형태를 이루고 있는 필름 등의 형태로 처리될 수 있다. Cargill Dow LLC는 정출, 열 성형, 캐스트 필름, 부푼 필름과 주입확장 타박 형성된 병 및 용기에 대하여 Natureworks의 이름으로 PLA 고분자를 상업화했다. 일본의 Mitsubishi Plastics는 또한 LACEA의 상표명의 아래에서 다른 응용에 대하여 PLA 고분자를 상업화했다.

□ PLA의 분해는 두 단계로 일어난다. 첫째 단계는 고분자 골격에서 에스테르 결합의 가수분해와 절단에 의해 유도되고 카르복실산 종말 그룹에 의해 자동촉매 작용을 일으킨다. 둘째 단계에서는 젖산과 저분자량 올리고머가 미생물에 의해 탄산가스와 물로 자연스럽게 대사될 때까지 계속해서 분자량은 감소된다.

□ 반응성에 영향을 미치는 모든 인자와 입자크기와 형태, 온도 수분, 결정도, 이성체의 %, 잔여 젖산농도, 분자량, 분자량 분포, 물 확산 및 금속촉매의 불순물 접근 가능성은 고분자 분해속도에 영향을 미친다. 단백질 분해효소인 프로나아제와 브로멜레인은 생체 내에 PLA의 가수분해를 초래한다. PLA의 외과적 이식을 위해 생체 내 및 외의 분해가 평가되었다. PLA는 어떤 유독성이거나 부식성 가스를 생성하지 않고 깨끗하게 소각된다.

□ 젖산으로 만들어진 PLA 고분자는 인체의 생체 재흡수성과 생체 적합성 관계로 의료분야의 적용에 폭넓게 연구되었다. PLA 고분자는 석유 화학에 기반을 둔 상품에 대해 비용적인 면에서 좋은 대안이 되고 있다. PLA가 비교적 새로운 고분자이지만, 화학조성과 분자특성을 바꿈으로써 물리적 및 기계적인 투과 성질을 조절할 수 있다. 그것은 플라스틱포장 사용에 대한 생분해성 기능을 부여하는 대안이 될 수 있다.

저자: Auras, R; Harte, B; Selke, S
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