ポリ乳酸繊維・不織布の本格的実用化時代の到来

　持続可能な開発目標（SDGs）としてのポリ乳酸（PLA）の急速な市場拡大に伴い、PLAメーカーの世界的な新設・増産計画（2024年：約50万トン／年）が相次いでいる。なぜ、数多くある新規バイオプラスチックの中からPLAが選択されるのか？
　その背景には、PLA繊維は単なる植物由来生分解性繊維ではなく、一切の添加剤なしで既存の天然・合成繊維や完全バイオＰET繊維には望むべくもない安全・衛生性、抗菌・防黴性、防炎性（自己消火性）、吸・放湿性、耐候性、圧電性等のPLA繊維固有の卓越した高機能性を有する類い稀なる次世代バイオベース合成繊維としての特性を内包していることにある。
　本講では、旧来の合成繊維素材の既成概念や価値観を根底から覆すスマートファイバー・テキスタイルとしてのPLA繊維・不織布の潜在的可能性と新規製品事業創出の最前線を踏査する。

１．次世代合成繊維・不織布素材としてのポリ乳酸
　1.1 地球環境・資源・廃棄物問題と生分解性プラスチック
　　1) 20世紀の石油を原料とする合成高分子化学工業が内包するパラドックス
　　2) 海洋プラスチック汚染問題の正しい理解と解決策
　　3) 自然界の真のリサイクルシステムとしての物質循環（炭素循環）へのリンク
　1.2 ポリ乳酸の基本特性
　　1) 脂肪族ポリエステル樹脂…融点Tm：130～190℃、ガラス転移温度Tg：58℃
　　2) 第二世代ポリ乳酸…高L組成ポリ乳酸（High %L PLA）、%D<0.5
　　　 ・寸法安定性（低熱収縮率）や耐熱性の向上
　　3) 植物由来生分解性プラスチック…生分解性バイオマスプラ
　　　 ① バイオマス由来で地球温暖化に関与しない（carbon-neutral）
　　　　　・ライフサイクルアセスメント（LCA）による環境負荷の客観的・定量的評価
　　　 ② 生分解機構…非酵素分解（加水分解）型
　　　　　・分解挙動（開始と速度）と製品寿命の制御可能
　　　 ③ 自然環境下での完全生分解性（biodegradable）
　　　　　・土壌中並びに海水中での分解挙動
　1.3 ポリ乳酸のリサイクル（再資源化）
　　1) グローバルには
      　 …自然界の真のリサイクルシステムとしての物質循環（炭素循環）にリンク
　　2) ローカルには
　　　 ① ケミカルリサイクル…熱分解によるラクチド（ポリ乳酸原料）の回収
　　　 ② バイオリサイクル
　　　　　・好気性発酵による堆肥化可能（compostable）
　　　　　・嫌気性メタン発酵による生ごみ発電（garbage power generation）可能
　1.4 ポリ乳酸レジンメーカー
　　1) ニートレジン…ネイチャーワークス、トタル・コービオン、豊原集団他
　　2) コンパウンドレジン（高性能・高機能化PLA）…テラマック®／ユニチカ

２．スマートファイバーとしての高機能性ポリ乳酸繊維・不織布
　2.1 ポリ乳酸繊維・不織布…テラマック® ／ユニチカ
　　① 繊維…モノフィラメント、長繊維、短繊維、ショートカット、芯鞘複合繊維、サイド・バイ・サイド複合繊維
　　② 不織布…スパンボンド、メルトブローン、サーマルボンド、湿式、乾式、スパンレース、ニーパン
　2.2 ポリ乳酸繊維の糸質特性…PET繊維との比較
　2.3 スマートファイバー・テキスタイルとしての高機能性認証基準
　　1) 生分解性…ISO 14855（JIS K6395）、ISO14985（JIS K6398） 
　　2) 堆肥化可能性…EN13432 by Din Certco、ASTM D6400 by BPI
　　3) 安全・衛生性（食品衛生性）…食品衛生法370号、ポリ衛恊、FCN、EU
　　4) 抗菌性…抗菌防臭加工新基準／繊維製品新機能性評価協議会
　　5) 防カビ性…プラスチックのカビ抵抗性試験（JIS Z-2911）
　　6) 防炎性…LOI値、JIS K7201／日本防炎協会
　　7) 吸・放湿性…水滴落下法
　　8) 耐候（光）性…Sunshine Weather Meter、フェードメータ、屋外暴露試験
　　9) 圧電性…圧力を加えた時に発生する電気エネルギー

３．ポリ乳酸繊維・不織布の高機能性と期待される用途・製品分野
　3.1 高機能性と期待される用途・製品分野
　　1) 生分解性
　　　 ① 土中・水中生分解性…農林・土木・水産資材⇒使用後は自然生態系の復元
　　　 ② 堆肥化可能性…茶やコーヒーのフィルター⇒使用後に生ごみと共に堆肥化
　　　 ③ 生体内分解吸収性…医療用具（縫合糸など）⇒生体内で分解消滅、抜糸不要
　　2）安全性・食品衛生性…食品包装材、生活衛生・雑貨⇒安全性
　　3）抗菌・防カビ性…マスク、タオル、ワイパー、フィルター⇒安全衛生・快適性
　　4）防炎性（自己消火性）…インテリア、寝具、詰め綿⇒延焼と発生ガス抑制
　　5）吸・放湿性…肌着、インナー、壁紙⇒衣服内環境ムレ防止、室内環境結露防止
　　6）耐候（光）性…農林・園芸・土木・水産資材、旗、カーテン⇒光劣化防止
　　7）圧電性…圧電ファブリック、ウエアラブル・センサー⇒人体／生地の動きをデータ化
　3.2 代表的な製品事業化例
　　1) エコバッグ…クナプラス（kna plus）®／クナプラス
　　2) 浴用タオル…泡立ちマシュマロ／原田織物ほか
　　3) ティバッグ・フィルター…ソイロン（SOILON）®／山中産業
　　4) ヘッドレストカバー、ワイパー…JR東日本、ボーデンほか
　　5) 土木用シート…チカミミルテック、ユニチカほか
　　6) シェールガス採掘用目止め材…米国
　　7) ３Dプリンター用モノフィラメント…ユニチカ
　　8) ウエアラブル・センサー（圧電組紐）…関西大・帝人

　　□質疑応答□

望月 政嗣　氏 (元京都工芸繊維大学　特任教授、工学博士、高分子学会フェロー)
【専門】高分子材料科学、特にバイオプラスチックや生分解性高分子、
高分子の高性能・高機能化材料設計と成形加工技術、繊維・不織布の構造と物性