ポリ乳酸（PLA）フィルムにザクロ果皮粉末を添加した際の加工と特性評価

背景:

• ポリ乳酸（PLA）のような生分解性ポリマーは、持続可能な包装材として求められている。
• ザクロ果皮のような農業副産物は、生理活性化合物が豊富である。
• 農業廃棄物を生分解性プラスチックの機能性添加剤として価値を高めることは、活発な研究分野である。

研究 の 目的:

• ザクロ果皮粉末（PoP）をPLAベース複合フィルムに添加した際の影響を調査すること。
• PLA-PoP複合体の抗酸化挙動、熱安定性、機械的性能を評価すること。
• 所望の機能性と材料の一体性のバランスをとるためのPoPの最適濃度を決定すること。

主な方法:

• PLAベースの複合フィルムを、PoPを1～5重量%添加して溶融押出により作製した。
• 特性評価には、引張試験、熱重量分析（TGA）、示差走査熱量測定（DSC）、酸化誘導温度（OIT）が含まれた。
• フーリエ変換赤外分光法（FT-IR）、色彩分析、レオロジー、SEM、UV-Vis分光法も用いた。

主要な成果:

• PoPの添加は、PLAの特性遷移温度（Tg、Tm、Tc）に有意な変化をもたらさなかった。
• 熱酸化安定性は向上し、OITはPoP 3重量%で最大30℃上昇した。
• 引張強度と破断伸長率を含む機械的特性は低下し、PoP濃度3重量%以上で脆化を示唆した。

結論:

• ザクロ果皮粉末（PoP）は、ポリ乳酸（PLA）フィルムに有益な抗酸化特性を付与することができる。
• PoP濃度が高いと、PLA複合体の機械的完全性に悪影響を与える。
• 持続可能な用途において、強化された生物活性と許容可能な機械的性能のバランスを達成するためには、PoP含有量の慎重な最適化が必要である。