生分解性プラスチック-業界知識-深センジョイフルプリンティング株式会社

生分解性プラスチック

生分解性プラスチックとは、自然界に存在する細菌、カビ（真菌）、藻類などの微生物の作用によって分解されるプラスチックの一種です。理想的な生分解性プラスチックは、優れた性能を持つ一種の高分子材料であり、廃棄された後、環境微生物によって完全に分解され、最終的に無機化されて自然の炭素循環の構成要素になります。「紙」は典型的な生分解性材料であり、「合成プラスチック」は典型的なポリマー材料です。したがって、生分解性プラスチックは、紙と合成プラスチックの両方の特性を持つポリマー材料です。

中国の名称生分解性プラスチック異名生分解性プラスチック分類完全に生物学的および破壊的な生物主にポリエチレンPE、ポリプロピレンPPなどを含みます。主な構成天然高分子、脂肪族ポリエステルなど。特徴優れた分解性

1定義

2アプリケーション

3つのカテゴリー

4開発の歴史

5市場の状況

6関連する問題

7具体的な対策

定義

生分解性プラスチックは、完全生分解性プラスチックと破壊性生分解性プラスチックの2つのタイプに分類できます。現在、破壊的な生分解性プラスチックには、主にデンプン修飾（または充填）ポリエチレンPE、ポリプロピレンPP、ポリ塩化ビニルPVC、ポリスチレンPSなどが含まれています。

完全に生分解性のプラスチックは、主に天然のポリマー（デンプン、セルロース、キチンなど）または農業および副産物から、微生物発酵または熱可塑性デンプンプラスチック、脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸、デンプン/ポリビニルアルコールなどの生分解性ポリマーの合成によって製造されます。。このタイプのプラスチックに属しています。

デンプンなどの天然素材に基づく生分解性プラスチックには、現在、次の製品が含まれています：ポリ乳酸（PLA）、ポリヒドロキシアルカノエート（PHA）、デンプンプラスチック、バイオエンジニアリングプラスチック、バイオジェネリックプラスチック（ポリオレフィンおよびポリ塩化ビニル）エチレン）[1]。

澱粉ベースの完全生分解性プラスチック

応用

生分解性プラスチックは、分解性が良いため、主に食品の軟質および硬質の包装材料として使用されており、この段階での最大の適用分野でもあります。

生分解性プラスチックの主なターゲット市場は、プラスチック包装用フィルム、農業用フィルム、使い捨てのビニール袋、使い捨てのプラスチック食器です。従来のプラスチック包装材料と比較して、新しい分解材料のコストはわずかに高くなっています。しかし、環境保護への意識の高まりとともに、人々は環境を保護するために少し高い価格の新しい分解材料を使用することをいとわない。強化された環境意識は、生分解性の新素材産業に大きな開発の機会をもたらしました。中国経済の発展、オリンピックや万国博覧会などの大規模イベントの開催が成功し、さまざまな世界文化遺産や国の名所の保護の必要性に伴い、プラスチックによって引き起こされる環境汚染は、ますます重要。主要な課題の1つとして、白い汚染を扱います。

欧州、米国、日本、その他の国の先進国と地域は、関連する規制を次々と策定して導入し、部分禁止、制限、義務的な徴収と汚染税の徴収などの措置を通じて非分解性プラスチックの使用を制限し、環境を保護するための新しい生分解性材料を開発します。 2.土壌を保護します。その中で、フランスは2005年に、すべての使い捨てビニール袋は2010年以降は生分解性でなければならないことを規定する方針を導入しました。

同時に、中国は生分解性プラスチックの利用と促進を促進するために、いくつかの政策を発表しました。 2004年、全国人民代表大会は、再生可能バイオマスエネルギーの使用と分解性プラスチックの促進と利用を促進するために、再生可能エネルギー法（草案）と固形廃棄物法（改訂）を可決しました。 2005年、国家開発改革委員会の文書番号40は、生分解性プラスチックの使用と促進を明確に奨励しました。 2006年に、国家開発改革委員会は、バイオマス生分解性材料の開発を促進するための特別基金プロジェクトを立ち上げました。 2007年1月1日に実施された「分解性プラスチックの定義、分類、ラベル付け、および分解性能要件」が取得されました。ヨーロッパ、米国、日本などの国々の相互承認により、中国製品の輸出が促進されました。

分類

原材料から分類すると、少なくとも次の種類の生分解性プラスチックがあります。

ポリカプロラクトン（PCL）

このプラスチックは生分解性がよく、融点は62°Cです。それを分解する微生物は、好気性または嫌気性条件下で広く分布しています。生分解性材料として、デンプンやセルロース材料と混合したり、乳酸と重合させたりすることができます。

コハク酸ポリブチレン（PBS）とそのコポリマー

PBS（融点114°C）に基づくさまざまな高分子量ポリエステルを製造する技術は、工業生産のレベルに達しています。日本の三菱化学と昭和ポリマーは約1,000トン規模の工業生産を開始した。

中国科学院物理化学研究所も、ポリブチレンサクシネートコポリエステルの合成に関する研究を行っています。中国科学院物理化学研究所は、山東回英会社と協力して、PBSとそのポリマーの年間生産量25,000トンの生産ラインを建設し、広東Jinfa会社は、年間生産量の生産ラインを建設しました。 1,000トン。清華大学はAnqing Hexing Chemical Co.、Ltd.に年間10,000トンのPBSとそのコポリマーの生産ラインを確立しました。

ポリ乳酸（PLA）

アメリカのネイチャーワークスは、ポリ乳酸の生産プロセスの改善に積極的かつ効果的な仕事をしてきました。トウモロコシからブドウ糖を発酵させてポリ乳酸を製造し、年産能力は14,000トン。日本のUNITIKA社は様々な商品を開発、生産しており、その中でもキャンバス、トレー、食器などは愛知万博で広く使われています。

中国の工業化には、浙江海生生物分解性プラスチック株式会社（規模5000キロトン/年の生産ライン）が含まれ、パイロットユニットは、上海通建良生物材料株式会社と江蘇省Jiudingグループです。

ポリヒドロキシアルカノエート（PHA）

海外の工業化生産は主に米国とブラジルです。国内生産単位には、天津国雲生物材料有限公司（規模10,000トン/年）[2]、寧波天安生物材料有限公司（規模2,000トン/年）が含まれ、パイロット単位は江蘇省南天グループ株式会社です。。待つ。

再生可能資源から得られる生分解性プラスチック、脂肪族ポリエステル、デンプンを混合し、分解性プラスチックの製造技術の研究にも成功しています。欧米では、でんぷんと脂肪族ポリエステルのブレンドがごみ袋などの製品に広く使われています。世界最大かつベストセラーの会社はイタリアのノバモントで、その商品名はマーテルビです。同社の製品は、ヨーロッパとアメリカで多数の用途があります。

国内には多くの研究開発部門があり、その中で工業化された部門は、武漢華理技術有限公司（規模40,000トン/年）、浙江華法国家技術有限公司（8,000トン/年）、浙江天河生態テクノロジー株式会社（5,000トン/年）、福建Beststar生体材料（スケール2,000トン/年）、肇慶華方分解性プラスチック（株）（スケール5,000トン/年）など

脂肪族芳香族コポリエステル

ドイツのBASF会社によって製造された脂肪族芳香族ランダムコポリエステル（Ecoflex）、そのモノマーは、アジピン酸、テレフタル酸、1,4-ブタンジオールです。生産能力は14万トン/年。同時に、ポリエステルとデンプンをベースにした生分解性プラスチック製品が開発されました。

ポリビニルアルコール（PVA）生分解性プラスチック

たとえば、イタリアのNOVMANTのMaterBiは、主に1990年代に澱粉にPVAを添加しました。フィルムをブローして他の製品を処理できます。ポリビニルアルコール材料は、良好な生分解性を得るために修飾する必要があります。北京工業技術大学の軽工業プラスチック加工および応用研究所は、この点で一定の結果を達成しています。

二酸化炭素コポリマー

海外では、二酸化炭素共重合体を研究した最初の国は主に日本と米国でしたが、工業生産はありませんでした。国内内モンゴル蒙渓集団有限公司は長春応用化学研究所の技術を採用し、年間生産量3,000トンの二酸化炭素・エポキシ複合樹脂を生産する装置を構築した。製品は主に包装および医療材料に使用されています。中国科学院広州化学研究所の陳Liban博士が開発した低分子量二酸化炭素コポリマー技術は、江蘇省泰興で生産を開始しました。種は低分子量の二酸化炭素/エポキシ化合物の共重合体で、ポリウレタンフォームの原料として家電に使用されています。そして他の包装。孫文大学の孟岳中教授の技術を使用して、河南天関グループはパイロット規模の二酸化炭素コポリマー生産ラインを構築しました。

キチン、ポリアミド、ポリアスパラギン酸、多糖類、セルロースなども開発中です。

ポリ-β-ヒドロキシ酪酸（PHB）

世界的に見ると、PHBとPHBVは最も有望な生分解性プラスチックの1つとして認識されており、開発中の新製品でもあります。テクニカルパーティのパイロット生産コストは約RMB 40 / kgです。工業化後、製品のコストはさらに削減され、価格の優位性は明白です。特にテクニカルパーティの簡単な製造工程と簡単な設備はプロモーションと大量生産に便利です。

完全生分解性プラスチック3000トン

開発の歴史

日本生分解性プラスチック学会によると、2002年の日本の生分解性プラスチックの生産量は約1万トン、2003年は約2万トン、2005年は約4万トン、2010年には約10万〜20万トンに達する見込み。

欧州バイオプラスチック協会のデータによると、2001年の数字によると、EUでの生分解性製品の消費量は25,000〜30,000トンであり、従来のポリマーの消費量は3,500万トンにも上ります。欧州バイオプラスチック協会は、2010年に従来のポリマーの量が5500万トンに達する一方で、生分解性プラスチックの量が50万から100万トンに達すると予測しています。生分解性材料は、最終的には市場の10％を占める可能性があります。生分解性材料では、再生可能資源を使用する原材料の割合が90％以上を占めます。

中国プラスチック協会の分解性プラスチック専門委員会の統計によると、2003年の中国の生分解性材料の量は約15,000トンで、そのうち約1,000トンはデンプンを含まない生分解性ポリマーでした。 2005年には、生分解性プラスチックに従事する企業が約30社あり、生産能力は60,000トン/年、実際の生産量は約30,000トン、国内市場の需要は約50,000トン、外国からの輸入は10,000トン、輸出は20,000トンです。 2010年の生産能力は約25万トンに達すると予想されています。詳細については、「中国の生分解性プラスチック業界の詳細な調査と投資戦略計画分析レポートの予測」を参照してください。

一部の先進国も循環経済の考え方を使用して、1980年代後半のスウェーデンのポテトとトウモロコシの使い捨てスナックボックスの試作など、分解可能な使い捨て調理器具を使用し、韓国はもち米で作ったつまようじの使用を義務付けています。待つ。ヨーロッパでは、生分解性コンポストプラスチックの標準EN13432が開発され、「堆肥およびリサイクルのための生分解によって促進される包装材料のテストおよび最終評価の要件」が作成され、有機廃棄物の堆肥化を促進する他の条例が積極的に策定および準備されています。米国政府は、生分解性プラスチック産業の発展を奨励するために、1996年から大統領のグリーンケミストリーチャレンジアワードを設定しています。ニューヨーク州は1989年に非生分解性野菜バッグの使用を禁止し、分解性プラスチックの製造業者に助成金を支給し、市民に再生可能廃棄物と非再生可能廃棄物の分別を要求しました。

他の国々も同様の措置を採用しています。インドは、乳業でのプラスチック包装の使用を禁止しています。南アフリカの法律は、プラスチック包装袋の使用を完全に禁止しています。国の法律の発展に伴い、新しい生分解性包装材料はますます人気になると予想されます。

中国では、分解性プラスチックへの理解が深まり、中国の持続可能な開発におけるこの材料とその産業の戦略的役割を完全に理解しました。生分解性プラスチックの幅広い用途が広く期待されています。中国人は2004年に再生可能エネルギー法（草案）と固形廃棄物法（改訂）を可決し、再生可能バイオマスエネルギーの使用と分解性プラスチックの促進と利用を奨励しました。 2005年の国家発展改革委員会の第40号文書では、生分解性プラスチックの使用と促進も明確に奨励されました。 2006年に、国家開発改革委員会は、バイオマス生分解性材料の開発を促進するための特別基金プロジェクトを立ち上げました。

市場状況エディター

2019年までに、生分解性プラスチック業界の市場価値は、13.01％の平均年間成長率に達し、34億7,700万ドルになるでしょう。 2014年から2019年にかけて、ヨーロッパの生分解性プラスチック市場は年平均12％の成長率で成長すると予想されています。

生分解性プラスチックは急速な発展の時代を先導しています。生分解性プラスチックの以前の概念は加熱されましたが、アプリケーションは重量を量ることができませんでした。

生分解性プラスチックは主に包装、繊維、農業、射出成形などの分野で使用されており、その中で2013年に市場全体の約60％を占める包装業界で最も広く使用されており、食品包装の需要は70以上を占めています生分解性プラスチック包装市場の割合; 射出成形アプリケーション市場は、生分解性プラスチックの需要の成長の主な原動力です。

2013年末現在、生分解性プラスチックの主な市場はヨーロッパとアメリカです。統計によると、2013年のヨーロッパおよび北米市場の生分解性プラスチックは、世界全体のそれぞれ54％および28％を占めました。

欧州議会の環境委員会は、使い捨ての軽量ビニール袋の使用を減らすための草案を採択しました。草案は、EUの28の加盟国がビニール袋の使用を効果的に削減するための2段階のアプローチに従い、極薄のビニール袋の使用を2010年と比較して2019年に80％削減するという目標を達成することを推奨しています。生分解性プラスチックの市場需要を大幅に刺激することが期待されており、今後5年間で関連メーカーに巨大な成長機会を生み出すことが期待されています。 [3]