폴리락트산(PLA)은 옥수수 전분이나 사탕수수 같은 재생 가능한 유기 자원에서 제조된 열가소성 단량체입니다.
더 중요하게, 증류와 중합을 통해 화석 연료로 생산되는 대부분의 플라스틱과 생산 방식이 다릅니다.
주목할 점은 원료 차이가 있음에도 화석 기반 플라스틱과 같은 장비로 PLA를 생산할 수 있다는 것입니다. 즉, PLA 제조 공정은 비용 효율적입니다.
또한 PLA는 열가소성 전분 다음으로 두 번째로 많이 생산되는 바이오 플라스틱으로 간주됩니다. 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS)과 유사한 기계적 특성을 누립니다.
PLA는 재생 가능한 소재에서 유래한 바이오플라스틱이므로 생분해되어야 합니다. 그러나 그 생분해성은 3D 프린팅 전문가와 애호가들 사이에서 뜨거운 논쟁 주제로 남아 있습니다.
3D 프린팅 전문가들은 PLA가 분해 가능(Degradable)하지만 생분해 가능(Biodegradable)하지는 않다고 믿습니다. PLA가 효과적으로 생분해되기 위해 필요한 조건이 자연 환경에서 발견되지 않기 때문입니다.
폴리락트산(PLA) 생산은 석유 기반 폴리머 생산보다 65% 적은 에너지를 사용합니다. 또한 온실 가스를 더 적게 배출하고 전혀 독소를 포함하지 않아 PLA는 가장 환경 친화적인 플라스틱 소재 중 하나입니다.
플라스틱이나 폴리머는 환경 친화적이지 않다는 평판을 가집니다. 이 평판은 폴리머/플라스틱이 분해되는 데 수년에서 수세기가 걸리기 때문입니다.
그러나 PLA로 만든 비닐봉지와 소재는 분해되는 데 5년이 걸립니다. 또한 PLA 음료병과 식품 용기는 더 두꺼운 소재로 제조되어 분해하는 데 더 오래 걸립니다.
더 중요하게, PLA의 올바른 폐기 시나리오를 따르는 법을 배운다면 PLA는 환경 친화적으로 남을 것입니다. 이 폐기 옵션에는 다음이 포함됩니다:
식품 산업의 많은 제조사가 식품 포장을 PLA 플라스틱으로 만든 옥수수 기반 플라스틱으로 전환하고 있습니다. PLA는 발효 식물 전분 같은 재생 가능한 식물 자원에서 만든 분해성 열가소성 폴리에스터입니다.
연구에 따르면 PLA는 물과 이산화탄소로 분해되는 데 47~90일이 걸립니다. 따라서 바다에 떠 있는 PET 기반 봉지보다 4배 빠르게 분해됩니다.
PLA 분해에는 특정 조건이 맞아야 합니다. PLA는 고온에서 산업용 퇴비화 시설에서 효과적으로 분해됩니다.
산업용 퇴비화 시설은 PLA를 50°C 이상으로 가열하고 소화 미생물을 꾸준히 공급합니다.
그러나 PLA 플라스틱 제품을 매립지에 버리면 시나리오가 완전히 바뀝니다. 매립지는 빛이나 산소가 거의 또는 전혀 없는 것으로 알려져 있습니다. 폴리락트산 분해에 좋지 않은 조건입니다.
PLA 필라멌(아마존 확인) 같은 재생 가능한 자원으로 만든 플라스틱 컵이나 샐러드 상자가 분해되는 데 100~1000년이 걸릴 수 있습니다.
PLA 플라스틱 식품 포장에 "생분해성"이라는 단어를 보고 책임감 있는 사람이라고 생각했을 때와 다를 수 있습니다. 이것이 많은 사람들이 특히 매립지에서 PLA의 생분해성을 논쟁하는 주된 이유입니다.
다음에 PLA 포장 식품과 음료를 살 때 책임감 있는 사람이라고 생각하더라도 그렇지 않을 수 있음을 명심하세요. PLA 플라스틱 용기는 매립지가 아닌 산업용 퇴비화 시설로 가야 합니다.
대부분 국가는 PLA를 적절히 처리할 인프라가 부족합니다. 그래서 대부분의 PLA는 산업용 퇴비화 시설로 가지 않고 바로 매립지로 가며, 거기서 분해되는 데 100~1000년이 걸립니다.
PLA 필라멌은 3D 프린팅 산업에서 가장 많이 사용되는 플라스틱 필라멌 중 하나입니다.
화석 연료로 만든 다른 플라스틱은 PLA보다 인장 강도가 높을 수 있지만, PLA는 사용이 쉽고 뒤틀림이 최소화되는 장점을 유지합니다.
PLA는 바이오플라스틱으로, 이론적으로 생분해되어야 하는 재생 가능한 소재로 구성됩니다.
PLA는 젖산 단위체로 구성되어 독특한 플라스틱 필라멌입니다. 젖산 단위체는 가장 쉽게 구할 수 있는 식품에서 발견되는 것과 유사한 작은 유기산입니다.
더 중요하게, 포도당을 젖산 분자로 전환하는 모든 것 또는 식품.
또한 젖산이 PLA 소재의 기초이며 PLA의 약한 열적 특성(녹는 온도, 분자량 등)을 설명한다는 점에 유의하세요.
PLA 소재는 제조 과정에서 획득하는 다른 화학 성분을 포함합니다. 이를 첨가제라고 부를 수 있습니다.
첨가제는 PLA의 순도를 희석하지만, 대신 소재를 3D 프린팅에 더 실용적으로 만듭니다.
PLA에 첨가제가 존재하면 분해를 어렵게 만들어 일반 환경에서 생분해되지 않게 만듭니다.
PLA 필라멌용 젖산을 생산하는 가장 흔한 식물 중 하나는 옥수수입니다. 옥수수 전분에는 PLA 제조에 필요한 젖산 추출을 가능하게 하는 충분한 포도당이 들어 있습니다.
습식 제분 공정으로 생물체에서 전분 추출이 가능합니다. 습식 제분 공정에서 전분은 화학 물질과 결합된 후 가열되어 당을 분리합니다. 그런 다음 당을 발효시켜 젖산 단량체를 생산합니다.
마지막으로 젖산은 축합 또는 중합을 통해 PLA를 제조하는 데 사용됩니다.
따라서 PLA를 생산하는 데 사용된 소재와 공정이 그 생분해성을 큰 정도까지 결정합니다.
퇴비화 가능 소재는 자연적 생물학적 과정의 결과로 분해되지만 이산화탄소, 물, 무기 화합물, 바이오매스도 생성합니다. 또한 과정에서 눈에 보이거나 독성 잔여물을 남기지 않습니다.
PLA는 다른 플라스틱과 달리 매우 특정한 유형의 환경에서만 퇴비화 가능하고 생분해 가능합니다. 이 환경은 140°F(약 60°C) 훨씬 이상의 매우 특정한 산소와 온도 수준을 필요로 합니다.
이 조건들은 산업용 퇴비화 시설 같은 통제된 환경에서 발견할 수 있습니다.
PLA가 표준 환경에서 퇴비화 가능하지 않은 주된 이유는 깨지기 쉽기 때문입니다. PLA는 석유 기반 플라스틱보다 내구성, 결정성, 내열성이 낮습니다.
기계적 특성을 강화하려면 PLA를 화석 기반 폴리머와 혼합해야 합니다. 즉, PLA 자체는 퇴비화 가능하지만 혼합된 화학 첨가제가 퇴비화 특성을 크게 최소화할 수 있습니다.
한 번 사용 후 버려지는 플라스틱은 세계 환경 오염 문제에 엄청나게 기여했습니다. 그 이유로 전 세계 정부는 생분해성 플라스틱 사용을 추진하고 있습니다.
주요 우려 분야는 식품 포장으로, 상당한 노력이 집중되고 있습니다. 대부분 정부는 석유 기반 인공 플라스틱 사용을 재생 가능한 자원에서 유래한 PLA로 대체하는 것을 추진합니다.
제조에 사용된 소재 덕분에 PLA는 특정 조건에서 퇴비화 가능하고 생분해 가능한 특성을 누립니다.
PLA 소재는 다음 세 가지 조건을 충족해야만 퇴비화된 것으로 간주될 수 있습니다:
산업용 퇴비화 환경에서 PLA가 퇴비화 공정을 완전히 완료하는 데 1~6개월이 걸립니다. 그러나 퇴비화는 소재 유형과 온도에 의존합니다.
주목할 점은 산업용 퇴비화 시설에서 폐기된 PLA 상자, 용기, 컵 퇴비화 속도가 가정에서 퇴비화하는 것보다 현저히 빠르다는 것입니다. 산업 환경에서 폐기된 PLA 상자나 용기, 컵 퇴비화는 1~3개월이 걸립니다.
대조적으로 집에서 같은 것을 퇴비화하면 완료하는 데 최대 6개월이 걸립니다.
또한 구매자는 재활용 소재에 더 낮은 가격을 제시하거나 처음부터 재활용 소재 구매에 관심이 없을 수 있습니다.
동등하게, 퇴비는 미국에서 OMRI 규정을 준수해야 합니다.
3D 프린팅은 접근 가능한 제조 옵션과 새로운 디자인 실험 능력을 제공합니다. 또한 혁신과 창의성을 주도합니다. 이 과정에서 많은 실수가 발생하여 쓸모없는 3D 프린트가 쌓이게 됩니다.
대부분 3D 프린팅 전문가는 PLA 소재의 최적 폐기 옵션이 재활용이라고 믿습니다.
유럽 연구에 따르면 PLA 재활용의 환경 영향은 같은 것을 퇴비화하는 것보다 50배 이상 더 좋습니다.
게다가 같은 연구들은 PLA 재활용이 소각보다 16배 더 나은 환경 영향을 가진다고 봅니다.
따라서 3D 메이커로서 직접 PLA 소재를 재활용하고 싶을 수 있습니다. "필라봇(Filabot)" 같은 가정용 즉석 플라스틱 재활용 기계를 사용하여 플라스틱을 재활용할 수 있습니다. 소규모 사업장의 플라스틱 재활용에 가장 적합합니다.
이 기계는 출력 폐기물을 수거하여 재사용 가능한 필라멌으로 압출합니다. 또한 오염된 플라스틱을 가정용 재활용 기계에 섞지 않도록 주의해야 합니다. 열등한 품질의 재활용 플라스틱이 나오는 것을 방지할 수 있습니다.
PLA 소재는 3D 프린팅 산업에서 사용되는 인기 있는 플라스틱 필라멌입니다. PLA가 생분해성 소재인지 여부는 여전히 뜨거운 논쟁 주제입니다.
그러나 많은 3D 프린팅 전문가들은 PLA가 표준 환경 조건에서 쉽게 생분해되지 않는다는 데 동의합니다. 산업용 퇴비화 시설 같은 특정한 통제된 환경에서 생분해됩니다.
또한 PLA는 특정 환경에서 퇴비화 가능합니다.
3D 프린팅
네, 3D 프린터에 쓰는 필라멌을 3D 펜에도 쓸 수 있습니다. 진행 중인 프로젝트를 고려하세요. 다양한 플라스틱 옵션, 구매 가능한 플라스틱 양, 온도 요구사항, 친환경성, 냄새 등이 정보에 입각한 선택에 중요합니다. 3D 펜 사용자면서 3D 프린터에도 노출돼 계신가요? 둘은 자연스럽게 비슷한 필라멌을 씁니다. 3D 프린팅용 필라멌 원료는 열가소성 수지입니다. 가열 시 타지 않고 녹아 형상을 만들 수 있고, 식으면 굳습니다. 3D 펜과 필라멌 종류에 대한 종합 가이드입니다. 3D 프린터 필라멌을 3D 펜에 쓸 수 있나요?
3D 펜은 꽤 예민해 과열 시 잘 망가집니다. 3D 펜을 사용할 표면이 매우 중요합니다. 자세한 내용은 계속 읽어보세요. 3D 펜 사용은 초보자에게 다소 겁날 수 있습니다. 하지만 창의적인 사람이라면 상상력을 자극하고 향상시키는 도구를 좋아하실 겁니다. 3D 펜 사용 가능 표면 정보를 빠르고 쉽게 얻으실 수 있도록 정리했습니다. 3D 펜, 뭘 밑에 깔고 쓰나요? 3D 프린팅 펜은 최첨단 기술입니다. 3D 프린터에 익숙하실 수 있지만 이건 새로운 현상입니다. 대부분 3D 펜 템플릿이 확인해주듯, 플라스틱 필라멌을 녹는점까지
