ポピュラーサイエンス｜ポリ乳酸繊維について

ポリ乳酸入門

ポリ乳酸（PLA）は、バイオテクノロジーを用いて再生可能な植物資源から製造されます。この素材から作られた製品は、廃棄後、堆肥化条件下で水と二酸化炭素に分解されます。PLAは幅広い用途があり、プラスチックにも繊維にも加工できるため、プラスチックと繊維の両方の特性を兼ね備えた汎用性の高い素材です。

ポリ乳酸繊維天然繊維と合成繊維の利点を兼ね備えたこの素材は、人間の肌と似た弱酸性のpH値を持つため、肌に優しく、抗菌性、防ダニ性、低刺激性にも優れています。また、ドレープ性、滑らかさ、通気性、そして美しい光沢も兼ね備えています。さらに、ポリ乳酸繊維から作られた繊維は自己消火性があり、高い安全性を確保しています。

 

 

I. ポリ乳酸繊維の分類

一般的に使用されるポリ乳酸（PLA）繊維は、大きく分けてPLA短繊維とPLA長繊維の2種類に分類できます。

1. ポリ乳酸短繊維

ポリ乳酸短繊維は、強度や弾性などの特定の機械的特性を持つ繊維製品です。製品の種類としては、純粋な紡績製品と、綿、羊毛、麻、リヨセル、モダールなどの繊維との混紡製品があります。

画像｜eSUNポリ乳酸単成分短繊維

蘇州宜盛ポリ乳酸短繊維製品は、さらに従来の単成分繊維、超短繊維、二成分繊維、三次元クリンプ繊維、着色フィラメント、不規則断面繊維、機能性繊維などに細分化できます。

2. ポリ乳酸フィラメント

ポリ乳酸（PLA）フィラメントは、複数の長いモノフィラメントを延伸、ねじり、または変形させることによって形成される繊維集合体です。1本のフィラメントには数十本のモノフィラメントが含まれる場合があり、これはPLA複合フィラメントと呼ばれ、様々なPLA繊維に紡績することができます。PLAモノフィラメントは、その独自の特性から、医療用縫合糸、釣り具、ティーバッグなど、幅広い分野で利用されています。

画像｜eSUNポリ乳酸フィラメント

 

II．ポリ乳酸繊維の特性

ポリ乳酸繊維は、優れた機械的特性、滑らかさ、通気性に加えて、一般的な化学繊維には見られない生分解性と生体適合性も備えている。

1. 機械的特性

試験結果によると、ポリ乳酸繊維の引張強度は3.2～4​​.9 cN/dtexで、天然綿繊維よりも高いことがわかった。乾燥状態での破断伸度はナイロンやウールと同程度であるが、湿潤状態では破断伸度が増加するため、ポリ乳酸繊維製品は高強度かつ優れた伸長性といった利点を有することが示された。

2. 生分解性

通常の温度と湿度条件下では、ポリ乳酸（PLA）繊維とその製品は非常に安定しています。砂、シルト、海水などの特定の温度と湿度の自然環境にさらされると、PLAは微生物によって二酸化炭素と水に完全に分解されます。PLA繊維を土壌に埋めた場合、自然分解には2～3年かかりますが、有機廃棄物と混合して埋めた場合は、数ヶ月で分解されます。

ポリ乳酸（PLA）製品の廃棄物は、工業用堆肥化条件（温度58℃、湿度98%、微生物条件）下では3～6ヶ月以内に二酸化炭素と水に完全に分解されるため、非常に優れた環境保護効果を発揮する。

eSUNの栽培しやすいポリ乳酸繊維は、ドイツのDIN堆肥化性認証とアメリカのBPI生分解性認証を取得しています。

3. 生体適合性、抗アレルギー性

ポリ乳酸（PLA）は、人体に内在する物質である乳酸から誘導されます。さらに、PLA繊維のpH値は人体のpH値とほぼ同じであるため、優れた生体適合性、皮膚との優れた親和性、そしてアレルギー誘発性がないという特性を備えています。その結果、PLA繊維は製品の安全性が高く、生物医学分野で幅広く利用されています。

4. 抗菌、防ダニ、防カビ、消臭効果。

ポリ乳酸繊維は乳酸によって弱酸性の表面を持つため、天然の抗菌性を持ち、ダニの増殖を効果的に抑制し、防カビ効果や消臭効果を発揮します。

5. 投与量

① ドレープ性：ポリ乳酸繊維は初期弾性率が低く、ドレープ係数も小さいため、優れたドレープ特性を持つ生地になります。

② 吸湿性と通気性：ポリ乳酸繊維は吸湿性は低いが、通気性に優れている。

 

③しわ回復性：ポリ乳酸繊維は5％伸ばした際の弾性回復率が最大93％であるため、純粋なポリ乳酸繊維生地は優れたしわ回復性を備えています。

④ 耐摩耗性と毛玉：ポリ乳酸繊維はポリエステルよりも耐摩耗性がわずかに優れていますが、毛玉ができやすいという欠点があります。

⑤ 優れた保温性を備えています。

ポリ乳酸（PLA）繊維は軽量で、湿ったり水に浸したりしてもすぐに乾きます。PLA製品は季節によって異なる機能を発揮します。冬は綿やポリエステルよりも優れた保温性を発揮し、夏は優れた通気性と吸水性を備え、汗を素早く吸収して乾燥させ、蒸発によって体温を迅速に放出します。

6. その他の性能特性

①優れた紫外線防御効果があります。

ポリ乳酸（PLA）繊維は、その分子構造中に多数のC-C結合とC-H結合を含んでいます。これらの結合は一般的に波長290nm以下の光を吸収しません。そのため、地球に到達する紫外線はPLA繊維にほとんど影響を与えず、PLA繊維製品は優れた耐紫外線性を備えています。

② 炎から離すとすぐに消え、煙もほとんど出ず、無毒です。

ポリ乳酸繊維は燃えにくく、炎から離すと自然に消火し、黒煙や有毒ガスを発生しないため、非常に安全に使用できます。

III．ポリ乳酸繊維の応用

ポリ乳酸は、短繊維、フィラメント、不織布などに加工することができ、衛生用品、衣料用生地、家庭用繊維、玩具の詰め物、医療用品などの産業で幅広く使用されている。

1. 衛生用品

ポリ乳酸不織布は表面が滑らかで吸湿性がなく、吸水性、速乾性、生体適合性、非アレルギー性に優れているため、アレルギー体質の方にも適しています。生理用ナプキンやおむつの表層、吸収層、底層などの衛生用品、メイク落としパッド、ウェットティッシュ、フェイスタオル、シート状シートなどの使い捨て衛生用品に幅広く使用できます。

ポリ乳酸繊維は、使い捨て医療・衛生用品の抗菌性に関する要求に効果的に対応できるだけでなく、その生分解性により、使い捨て医療・衛生用品によって引き起こされる「白色汚染」問題も解決できる。

2. 着用用の生地

ポリ乳酸（PLA）繊維は、ポリエステル／ポリエステル繊維と同様の物性を有しています。成形性に優れ、強度と寸法安定性が高く、肌への刺激が少なく、洗濯や乾燥も容易です。さらに、紡糸工程の変更や他の材料の添加により、吸湿発散性や紫外線防止などの機能性を付与することができ、独自の利点を持つ衣料用生地の開発を可能にします。

① スポーツウェアおよびカジュアルウェア – DTY低伸縮性糸を使用したニット生地（ポロシャツ、Tシャツなど）

② 下着 – 織り込まれた生地や混紡生地を使用し、下着にポリエステル繊維を使用しないという従来の慣習を変え、下着の形状保持性と安全性を向上させています。

③ 子供服 ― 低刺激性、肌に優しい素材、難燃性などは、現代の子供服に不可欠な要素です。

④その他の用途。

3. 家庭用繊維製品および玩具用詰め物

① 掛け布団、枕などの詰め物：中空ポリ乳酸短繊維が代表的で、純粋なPLAまたは他の繊維と混合して、既存のポリエステル関連の詰め物に取って代わる。

②寝具生地（混紡、織り合わせなど）：肌に優しく、肌への刺激がなく、アレルギーを起こしにくいという利点を最大限に活用でき、ポリエステル／綿混紡生地の欠点を克服し、純綿生地よりも寸法安定性が高く、洗濯、乾燥、お手入れが簡単です。

4. 医療用品

マスク、防護服、医療用ガーゼ、包帯、シーツ、高級抗菌製品など。

5. その他の用途

包装材料、農業用繊維、砂防柵、フィルタートウ、装飾パネル用接着剤など。

ポリ乳酸（PLA）繊維は、再生可能な植物資源を原料としているため、「エコ繊維」として高く評価されています。これにより、繊維産業における石油などの非再生資源の消費量と温室効果ガスの排出量をある程度削減できます。さらに、PLA繊維の製造工程は低炭素で環境に優しいという利点があります。原料から廃棄物に至るまで、土壌や海水中で微生物の働きによって二酸化炭素と水に分解されます。燃焼時にも有毒ガスを発生せず、汚染も引き起こしません。

蘇州益盛の親会社である光華維業（ブランド名「eSUN」）は、ポリ乳酸の化学リサイクル技術を習得し、それを工業化しました。これにより、ポリ乳酸繊維製品の生産において、環境に配慮したクローズドループ型の産業チェーンを構築し、資源の効率的なリサイクルと利用をさらに実現することが可能になりました。

ポリ乳酸（PLA）繊維は、繊維、工業、農業、組織工学など、さまざまな産業分野において大きな発展の可能性を秘めています。多くの国がバイオベース材料の開発をますます重視する中、PLA繊維は21世紀の繊維・不織布分野における主要な開発製品の一つとなることが期待されています。

蘇州宜盛は、ポリ乳酸（PLA）繊維と不織布を主力製品開発および戦略の方向性として注力しています。同社の現在の生産能力は、年間1万トンの溶融紡糸PLA繊維生産ライン1基、年間1,000トンのPLA熱風圧延不織布生産ライン1基、および3基の機能性PLA繊維生産ラインで構成されています。3基の機能性PLA繊維生産ラインは年間5,000トンの生産能力を持ち、PLA三次元クリンプ繊維、二成分複合繊維、断面形状繊維、PLAフィラメント、溶液染色PLA繊維など、多様な差別化製品を生産できます。

ご興味のあるお客様は、お気軽にお問い合わせの上、協力についてご相談ください。詳細については、https://www.esunfiber.com/ をご覧ください。

展覧会のご案内

2024年中国国際繊維糸展（春夏）は、3月6日から8日まで、上海の国家会展中心で開催されます。

蘇州宜盛は、ホール8.2のブースJ96にて、多種多様な生分解性繊維および不織布製品を展示いたします！ぜひお立ち寄りいただき、意見交換をさせてください！