生分解性プラスチック - 産業知識 - 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は、細菌、カビ(真菌)および藻類などの自然界に存在する微生物の作用によって分解されるプラスチックのクラスを指します。理想的な生分解性プラスチックは、優れた性能を有する高分子材料の一種であり、廃棄後に環境微生物によって完全に分解し、最終的に無機化して自然界の炭素循環の構成要素となる。「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ある。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有するポリマー材料である。

中国名生分解性プラスチック外国名生分解性プラスチック分類完全および破壊的な生物主としてPBAT、PLAなどが含まれます。主成分天然ポリマー、脂肪族ポリエステル等優れた分解性

1 定義

2 アプリケーション

3つのカテゴリー

4 開発履歴

5 市場状況

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的な生分解性プラスチックの2種類に分けることができます。破壊的な生分解性プラスチックは現在主に主にポリエチレンPE、ポリプロピレンPP、ポリ塩化ビニルPVC、ポリスチレンPS、等を修飾(または充填)を含む。

完全生分解性プラスチックは、主に天然ポリマー(デンプン、セルロース、キチンなど)や、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微生物発酵または生分解性ポリマーの合成を通じて農業および副業製品から作られています。

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、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)エチレンが含まれます[ 1]

デンプンベースの完全生分解性プラスチック

アプリケーション

生分解性プラスチックは、この段階で最大の用途領域でもある優れた分解性のために、主に食品軟質包装材として使用されています。

生分解性プラスチックの主なターゲット市場は、プラスチック包装フィルム、農業用フィルム、使い捨てビニール袋、使い捨てプラスチック製の食器です。従来のプラスチック包装材料と比較して、新しい劣化材料のコストはわずかに高いです。しかし、環境保護に対する意識の高まりに伴い、人々は環境を保護するために、新しい劣化材料のわずかに高い価格を使用することを喜んでいます。環境意識の向上は、生分解性の新素材産業に大きな開発機会をもたらしました。中国経済の発展、オリンピックや万博など多くの大規模なイベントの開催に成功し、様々な世界文化遺産や国の景勝地の保護の必要性に伴い、プラスチックによる環境汚染がますます重要になっています。白人汚染を重要な仕事の一つとして扱う。

欧州、米国、日本などの先進国や地域では、部分的な禁止、規制、汚染税の徴収や徴収などの措置を通じて、分解できない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積極的に開発するなど、関連する規制を順次策定・導入しています。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年以降に生分解性でなければならないと定めた政策を導入した。

同時に、中国はまた、生分解性プラスチックの適用と促進を奨励するために多くの政策を出している。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利用と分解性プラスチックの普及・適用を奨励するために、再生可能エネルギー法(草案)と固形廃棄物法(改正)を可決した。2005年、国家発展改革委員会文書第40位は、生分解性プラスチックの使用と促進を明示的に奨励した。2006年、国家発展改革委員会は、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開始しました。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、表示、劣化性能の要件」が取得され、欧州、米国、日本などの国々の相互認識が中国製品の輸出を促進しました。

分類

原材料から分類すると、生分解性プラスチックの少なくとも次のタイプがあります。

ポリカプロラクチドン (PCL)

このプラスチックは、良好な生分解性を有し、62°Cの融点を有する。それを分解する微生物は、好気性または嫌気性の条件下で広く分布している。生分解性材料としては、デンプンやセルロース材料と混合したり、乳酸を重合させたりすることができる。

ポリブチレンコハク酸塩(PBS)およびその共重合体

PBSに基づく各種高分子量ポリエステル(融点114°C)の製造技術は、工業生産のレベルに達しています。日本の三菱化学・昭和ポリマーは、約1,000トン規模の工業生産を開始しました。

中国科学院物理学化学研究所は、ポリブチレン・コポリエステルの合成に関する研究も行っています。中国科学院物理学化学研究所は、山東恵明社と協力して、年間25,000トンのPBSとそのポリマーの生産ラインを建設し、広東金fa社は年間生産量1,000トンの生産ラインを建設しました。清華大学は、年間10,000トンのPBSと共重合体を持つ生産ラインを、アンチン六興化学株式会社に設立しました。

ポリ乳酸 (PLA)

米国の自然工場は、ポリ乳酸の生産プロセスを改善するために積極的かつ効果的な仕事をしてきました。トウモロコシからのグルコース発酵を開発し、ポリ乳酸を生産し、年間生産能力は14,000トンです。日本のUNITIKA社は、キャンバスやトレイ、食器など、多くの製品を開発・生産してきました。

中国の工業化には浙江海生生分解性プラスチック有限公司(スケール5000キロトン/年間生産ライン)、パイロットユニットは上海通江明バイオマテリアル有限公司、江蘇九重グループです。

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。国内生産ユニットは、天津国営バイオマテリアルズ(株)(1万トン/年規模)[2]、寧波天安バイオマテリアルズ(株)(規模2,000トン/年)、パイロットユニットが江蘇ナンタングループ(株)待ちです。

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、デンプンを混ぜ合わせ、分解性プラスチックを製造する技術も研究に成功している。欧米では、デンプンと脂肪族ポリエステルのブレンドが、ゴミ袋などの製品を生産するために広く使用されています。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Mater-biです。同社の製品は、ヨーロッパと米国で多数のアプリケーションを持っています。

国内の研究・生産ユニットが多く、その中で工業化ユニットは武漢華水技術有限公司(規模40,000トン/年)、浙江華fa州立技術有限公司、株(8,000トン/年)、浙江天河生態技術有限公司(5,000トン/年)、福建省ベストスターバイオマテリアルズ(2,000トン/年)、趙清華康分解性プラスチック有限公司(5,000トン/年)など

脂肪族芳香族コポリエステル

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

ポリビニルアルコール(PVA)生分解性プラスチック

例えば、イタリアNOVMANTのマテルビは、主に1990年代にデンプンにPVAを追加しました。それはフィルムを吹き飛ばし、他の製品を処理することができます。ポリビニルアルコール材料は、良好な生分解性を有するように変更する必要があります。北京技術とビジネス大学の光産業プラスチック加工と応用研究所は、この点で一定の結果を達成しています.

二酸化炭素共重合体

海外では、二酸化炭素コポリマーを研究する最も初期の国は、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・孟西グループ(株)は長春応用化学研究所の技術を採用し、年間3,000トンの二酸化炭素/エポキシ化合物共重合樹脂の生産装置を構築しました。主に包装や医療資材に使用されています。中国科学院広州化学研究所の陳備安博士が開発した低分子量二酸化炭素共重合体技術が江蘇省台興で生産を開始しました。この種は、低分子量二酸化炭素/エポキシ化合物共重合体であり、ポリウレタン発泡材料の原料として使用され、家電製品に使用されている。そして、他の包装。孫文大学の孟越洪教授の技術を用いて、河南天関グループはパイロットスケールの二酸化炭素共重合体生産ラインを建設しました。

キチン、ポリアミド、ポリアスパラギン酸、多糖類、セルロースなどの他の物が開発中です。

ポリβ-ヒドロキシブチレート(PHB)

PHBとPHBVは世界的な観点から、最も有望な生分解性プラスチックの一つとして認識され、新製品も開発されています。技術関係者のパイロット生産コストは、RMB 40 / kgについてです。工業化後、製品のコストはさらに削減され、価格の優位性は明らかです。特に、技術関係者のシンプルな生産プロセスとシンプルな設備は、プロモーションや大規模な生産に便利です。

完全生分解性プラスチックの3000トン

開発履歴

日本生分解性プラスチック研究協会によると、2002年の生分解性プラスチック生産量は約1万トン、2003年は約2万トン、2005年には約4万トン、2010年には約10万~20万トンに達すると予想されています。

欧州バイオプラスチック協会のデータによると、2001年のデータによると、EUの生分解性製品の消費量は25,000〜30,000トン、伝統的なポリマーの消費量は3,500万トンと高い。欧州バイオプラスチック協会は、従来のポリマーの量は2010年に5,500万トンに達し、生分解性プラスチックの量は50万トンから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、再生可能資源を利用する原材料の割合が90%以上を占める。

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トンはデンプンの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6万トン/年、実生産量は約3万トン、国内市場需要は約5万トン、海外輸入量は1万トン、輸出量は2万トン。2010年の生産能力は約25万トンに達する見込み。詳細は「中国生分解性プラスチック産業の詳細調査と投資戦略計画分析レポート」をご参照ください。

一部の先進国はまた、1980年代後半にスウェーデンがジャガイモやトウモロコシの使い捨てスナックボックスを試作するなど、分解可能な使い捨て器具を使用するために循環経済のアイデアを使用し、韓国は粘着性の米で作られた爪楊枝の使用を義務付けています。待つ。欧州では、生分解性堆肥プラスチック用の標準EN13432が開発され、「堆肥による包装材料の試験と最終評価の要件とリサイクルのための生分解」が策定され、有機廃棄物の堆肥化を促進するための他の条例が積極的に策定され、調製されています。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賞を設立しました。ニューヨーク州は1989年に生分解性でない野菜袋の使用を禁止し、分解性プラスチックの製造業者に補助金を出し、市民に再生可能廃棄物と再生不可能廃棄物の分離を義務付け、それ以外の場合は500ドルの罰金を科せられた。

他の国々も同様の措置を採用している:インドは酪農業界におけるプラスチック包装の使用に対して法制化している。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普及することが期待されています。

中国では、分解性プラスチックに対する理解が深まる中、中国の持続可能な開発に対するこの材料とその産業の戦略的役割を十分に実現しました。生分解性プラスチックの普及が広く期待されている。中国は2004年に再生可能エネルギー法(草案)と固形廃棄物法(改正)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普及・適用を奨励した。2005年の国家発展改革委員会の第40文書では、生分解性プラスチックの使用と促進も明示的に奨励された。2006年、国家発展改革委員会は、バイオマス生分解性材料の開発促進に関する特別基金プロジェクトを開始しました。

市場情勢

2019年までに、生分解性プラスチック産業の市場価値は13.01%から34億7700万ドルの年間平均成長率に成長する見込みです。2014年から2019年にかけて、欧州の生分解性プラスチック市場は、年間平均成長率12%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迎えました。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、アプリケーションの重量を量ることができていない。

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、その中でも包装業界で最も広く使用され、2013年の市場全体の約60%を占め、食品包装需要は生分解性プラスチック包装市場の70%以上を占めています。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、欧州と米国は生分解性プラスチックの主要市場です。統計によると、2013年には、欧州および北米市場の生分解性プラスチックがそれぞれ世界全体の54%と28%を占めました。

欧州議会の環境委員会は、使い捨て軽量ビニール袋の使用を減らすための草案を採択した。この草案は、EU加盟28カ国が2010年と比較して2019年に超薄型ビニール袋の使用を80%削減するという目標を達成するために、ビニール袋の使用を効果的に減らすための2段階のアプローチに従うことを推奨している。この決議は、生分解性プラスチックの市場需要を大きく刺激すると予想され、今後5年間で関連メーカーに大きな成長機会を生み出すことが期待されています。[3]