生分解性プラスチック
生分解性プラスチックとは、バクテリア、カビ（菌類）、藻類など、自然界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、優れた性能を持ち、廃棄後に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界の炭素循環の構成要素となるポリマー材料です。"紙& quot; は典型的な生分解性材料ですが、& quot;合成プラスチック& quot; 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、& quot;紙& quot;の両方を備えたポリマー材料です。 および& quot;合成プラスチック& quot; プロパティ。
中国語の学名
生分解性プラスチック
分類
完全な生き物と破壊的な生き物
主な構成
天然高分子、脂肪族ポリエステルなど。
外国名
生分解性プラスチック
主に含まれています
PBAT、PLAなど。
特徴
特定の環境条件下で特定の生分解性を有する
目次
1つの定義
2分類
3つのアプリケーション
4開発履歴
5市場の状況
6つの関連する問題
7つの具体的な対策
1つの定義
生分解性プラスチックは、生分解性プラスチックとも呼ばれ、土壌や砂などの自然条件下、および/または堆肥化条件、嫌気性消化条件、水性培養液などの特定の条件下で自然界に存在する微生物の作用を指します。 それは分解を引き起こし、最終的に二酸化炭素（CO2）または/およびメタン（CH4）、水（H2O）、それに含まれる元素の無機無機塩、および新しいバイオマスプラスチックに完全に分解します。
2分類
原材料の出所によると、生分解性プラスチックは、バイオベースの生分解性プラスチックと石油化学ベースの生分解性プラスチックの2種類に分類できます。
バイオベースの生分解性プラスチックは、4つのカテゴリーに分類できます。最初のカテゴリーは、天然素材から直接加工されたプラスチックです。 2番目のカテゴリーは、微生物発酵と化学合成の参加によって得られるポリマーです。 3番目のカテゴリーは微生物によって直接合成されたポリマーです。4番目のカテゴリーはこれらの材料またはこれらの材料と他の化学的に合成された生分解性プラスチックをブレンドすることによって得られる生分解性プラスチックです。
石油化学ベースの生分解性プラスチックとは、PBAT、ポリブチレンサクシネート（PBS）、二酸化炭素コポリマー（PPC）などの石油化学モノマーを化学合成によって重合することによって得られるプラスチックを指します。[1]
でんぷんベースの完全生分解性プラスチック
生分解性プロセスの分類によれば、生分解性プラスチックは、完全に生分解性のプラスチックと破壊的な生分解性プラスチック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には、現在、主にデンプンで修飾された（または充填された）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などが含まれます。
完全に生分解性のプラスチックは、主に天然高分子（デンプン、セルロース、キチンなど）または農産物や副産物から微生物発酵または生分解性高分子（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）の合成によって作られます。などはすべてそのようなプラスチックです。
でんぷんやその他の天然物質をベースにした生分解性プラスチックには、現在主に次の製品が含まれます：ポリ乳酸（PLA）、ポリヒドロキシアルカノエート（PHA）、でんぷんプラスチック、バイオエンジニアリングプラスチック、バイオジェネラルプラスチック（ポリオレフィンおよびポリクロリド）エチレン）。
さまざまな原材料によると、一般的な生分解性プラスチックには少なくとも次の種類があります。
ポリカプロラクトン（PCL）
このプラスチックは生分解性が良く、融点は62℃です。 それを分解する微生物は、楽観的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、でんぷんやセルロース材料と混合したり、乳酸で重合したりすることができます。
ポリブチレンサクシネート（PBS）とその共重合体
PBS（融点114℃）をベースにした各種高分子量ポリエステルの製造技術は、工業生産の水準に達しています。 日本&＃39;三菱化学株式会社と昭和ポリマー株式会社は、約1,000トンの規模で工業生産を開始しました。
中国科学院の物理化学研究所も、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。 中国科学院の物理化学研究所は、山東省慧英社と協力して、PBSとそのポリマーの年間生産量が25,000トンの生産ラインを建設し、広東省神法会社は、年間生産量が25,000トン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とその共重合体を生産する生産ラインを建設しました。
ポリ乳酸（PLA）
米国のネイチャーワークスは、ポリ乳酸の製造工程の改善に積極的かつ効果的な取り組みを行い、トウモロコシのブドウ糖を発酵させてポリ乳酸を製造し、年間生産能力は14,000トンです。 日本&＃39;のユニチカ社は、愛知万国博覧会で帆布、トレー、食器などが広く使われているなど、さまざまな製品を開発・製造してきました。
中国では、浙江海生生分解性プラスチック株式会社（生産ライン50万トン/年）が中国で工業化されており、上海通傑生体材料株式会社、江蘇柔道グループなどが試験運用されています。
ポリヒドロキシアルカノエート（PHA）
海外で工業化生産を実現している国は、主に米国とブラジルです。 国内生産ユニットには、天津国雲生体材料株式会社（規模10,000トン/年）、寧波天南生体材料株式会社（規模2,000トン/年）、およびパイロットを実施している江蘇南天グループ株式会社が含まれます。トライアル。
再生可能な資源から得られた生分解性プラスチックを使用し、脂肪族ポリエステルとデンプンを混合して、分解性プラスチックを製造する技術も成功裏に研究されています。 欧米諸国では、でんぷんと脂肪族ポリエステルの混紡がゴミ袋などの製品に広く使われています。 世界で最大かつ最も売れている会社はイタリアの会社Novamontであり、その商品名はMater-biです。 同社&＃39;の製品は、ヨーロッパと米国で広く使用されています。
多くの国内の研究および生産ユニットがあります。 その中で、工業化されたユニットには、武漢華立科技株式会社（40,000トン/年の規模）、浙江華立科技株式会社（8,000トン/年）、および浙江天河生態技術株式会社が含まれます。 。（5,000トン/年）、Fujian Best Biomaterials Co.、Ltd。（スケール2,000トン/年）、Zhaoqing Huafang Degradable Plastic Co.、Ltd。（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）には、アジピン酸、テレフタル酸、および1,4-ブタンジオールのモノマーが含まれています。 生産能力は14万トン/年です。 同時に、ポリエステルとでんぷん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、1990年代のイタリアのNOVMANT &＃39; s MaterBi製品では、PVAは主にでんぷんに添加され、フィルムを吹き飛ばしたり、他の製品を処理したりすることができます。 ポリビニルアルコール材料は、良好な生分解性を持つように修飾する必要があります。 北京技術ビジネス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。
二酸化炭素共重合体
海外では、二酸化炭素共重合体を研究する初期の国は主に日本と米国ですが、工業生産はありませんでした。 内モンゴル自治区グループ株式会社は、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体樹脂を生産する装置を構築しました。 製品は主に包装や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ChenLiban博士が開発した低分子量二酸化炭素共重合体技術が、江蘇省泰興市で生産されました。 そして他の包装。 Henan Tianguan Groupは、孫文大学のMeng Yuezhong教授の技術を採用し、パイロット規模の二酸化炭素共重合体の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、セルロースなどの他のものは開発中です。
ポリ-β-ヒドロキシブチレート（PHB）
3000トンの完全生分解性プラスチック
PHBとPHBVは、世界的に見て最も有望な生分解性プラスチックのひとつとして認識されており、開発中の新製品でもあります。 技術面のパイロット生産コストは約RMB40 / kgです。 工業化が行われた後、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、技術面のシンプルな製造工程とシンプルな設備は、大規模生産の促進と実行が容易です。
3つのアプリケーション
生分解性プラスチックは分解性に優れているため、主に食品の軟質・硬質包装材料として使用されており、現段階で最大の応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、新しい分解性材料のコストはわずかに高くなります。 しかし、環境保護への意識が高まるにつれ、人々は環境を保護するために、より高い価格で新しい分解性材料を使用することをいとわない。 環境保護に対する意識の高まりは、生分解性の新素材産業に大きな発展の機会をもたらしました。 中国経済の発展、オリンピック、万国博覧会、その他の世界に衝撃を与えた大規模なイベントの開催の成功、さまざま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はますます重要になり、すべてのレベルの政府が重要なタスクの1つとして白質汚染の処理をリストしています。
欧州、米国、日本などの先進国および地域は、部分的な禁止、制限、強制徴収、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するための関連法規を次々と策定し、公布してきました。そして、環境を保護し、土壌を保護するために、新しい生分解性材料を精力的に開発します。 その中で、フランスは2005年に、持ち運び可能な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という方針を発表しました。
同時に、中国は生分解性プラスチックの適用と促進を奨励するための多くの政策を次々と導入してきました。 2004年、全国人民代表大会は& quot;再生可能エネルギー法（草案）& quot;を可決しました。 および& quot;固形廃棄物法（改正）& quot; 再生可能な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応用を奨励すること。 2005年、国家発展改革委員会の文書No. 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、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。"分解性プラスチックの定義、分類、ラベル付け、および分解性の要件& quot; 2007年1月1日に実施された取得ヨーロッパ、アメリカ、日本、その他の国々の相互承認により、中国企業による製品の輸出が促進されました。
4開発履歴
日本生分解性プラスチック研究会のデータによると、2002年の日本で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4万トンで、約10万トンに達すると見込まれています。 2010年には20万トンに。
欧州バイオプラスチック協会のデータによると、2001年の数値によると、EUでの生分解性製品の消費量は25,000〜30,000トンでしたが、従来のポリマーの消費量は3,500万トンにも達しました。 欧州バイオプラスチック協会は、従来のポリマーの消費量は2010年に5,500万トンに達すると予測していますが、生分解性プラスチックの消費量はそれまでに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消費量は約15,000トンであり、そのうち約1,000トンのデンプンを添加していない生分解性ポリマーです。 2005年には約30社が生分解性プラスチックに携わっており、年間生産能力は6万トンです。 実際の生産量は約3万トンでした。 国内市場の需要は約5万トン、海外からの輸入は1万トン、輸出は2万トンでした。 2010年の生産能力は約25万トンに達すると推定されています。 詳細については、& quot; Foresight China &＃39; s Biodegradable Plastics Industry In-depthInvestigation and Investment Strategic Planning Analysis Report"を参照してください。
一部の先進国もサーキュラーエコノミーの考え方に導かれ、生分解性の使い捨て器具を使用しています。 たとえば、スウェーデンは1980年代後半にジャガイモとトウモロコシで作られた使い捨てのファーストフードボックスを製造しようとし、韓国ではもち米で作られたつまようじを使用することが義務付けられました。 待つ。 ヨーロッパは生分解性堆肥化プラスチックの標準EN13432を策定しました& quot;リサイクルのための堆肥化と生分解を助長する包装材料の試験と最終評価の要件& quot ;、および有機廃棄物堆肥化の促進に関するその他の規制が積極的に行われています処方され、準備されました。 米国政府は、生分解性プラスチック産業の発展を促進するために、1996年から大統領グリーンケミストリーチャレンジ賞を設立しました。 1989年、ニューヨーク州は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を製造する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を分離するよう要求しました。
他のいくつかの国でも同様の措置を講じています。インドは、乳業でのプラスチック包装の使用を禁止する法律を制定しています。 南アフリカの法律は、プラスチック製の包装袋の使用を完全に禁止しています。 さまざまな国での法律の制定に伴い、新しい生分解性包装材料の人気が高まることが予想されます。
中国では、生分解性プラスチックへの理解が深まるにつれ、中国におけるこの材料とその産業の戦略的役割&＃39;の持続可能な開発が完全に実現されました。 生分解性プラスチックの普及と応用が期待されています。 中国人民&＃39;中華民国は& quot;再生可能エネルギー法（草案）& quot;を可決しました。 および& quot;固形廃棄物法（改正）& quot; 2004年には、再生可能な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応用を奨励するために。 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を奨励することも明らかです。 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。
5市場の状況
2019年までに、生分解性プラスチック業界の市場価値は34億7700万米ドルに成長し、年間平均成長率は13.01％になります。 ヨーロッパの生分解性プラスチック市場は、2014年から2019年まで平均年間成長率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の到来を告げます。 生分解性プラスチックの概念は以前に誇大宣伝されていましたが、アプリケーションはボリュームを増やす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います。 その中で、包装業界で最も広く使用されています。 2013年には、市場全体の約60％を占めました。 食品包装の需要は、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、生分解性プラスチックの主な市場はヨーロッパと米国です。 統計によると、2013年には、ヨーロッパと北米の市場が世界の生分解性プラスチックのそれぞれ54％と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ことに関する草案を可決しました。 草案は、EU加盟28か国が、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削減するための2段階のアプローチに従うべきであると提案しています。決議は、生分解性プラスチックに対する市場の需要を大い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大きな成長の機会を生み出すことが期待されています。
6つの関連する問題
しかし、生分解性プラスチックについては多くの研究や報告がありますが、具体的な問題は多く解決できず、推進は非常に難しく、見通しも楽観的ではありません。 その理由は次のとおりです。まず、分解性プラスチックバッグは耐荷重能力が低いため、より多くのものを繰り返し使用するという顧客の要件を満たすことができません。 第二に、分解性のビニール袋は薄暗くて黄色で透明度が低く、人々に十分に清潔で見苦しい感じを与えます。それを使用することを心配しないでください。 第三に、商人が無料でそれを配っているので、価格が高すぎるので、コストは容認できません。
もう1つの例は、EPSファーストフード弁当箱の環境汚染問題を解決することです。 代わりに、紙製のお弁当箱または生分解性プラスチック製のお弁当箱を使用してみてください。 ただし、以下の理由により、宣伝は非常に困難です。まず、EPS
特許取得済みの完全生分解性フィルムとPVAバッグを提供しています。すべての製品は鋳造装置で製造されています。従来のブロー成形製品とは異なり、すべてのブロー成形製品は非完全生分解性です。 完全に透明でさまざまな色のpvaフィルムやバッグを製造できます。 また、PVAフィルムは従来のブロー成形製品よりも滑らかです。
また、特許取得済みの原材料と製造プロセスを備えた有機材料の完全な生分解性フィルムとバッグも提供しています。
その他のPVAフィルムおよびバッグ製品については、以下をご覧ください。