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一般的に使用される生分解性プラスチック

May 27, 2020 伝言を残す

これらの一般的に使用される生分解性プラスチックを知っていますか?



はじめに:環境にやさしいパッケージの人気が高まるにつれ、分解性材料の需要は徐々に高まっています。人々は、持続可能なまたは環境にやさしい、環境にやさしい素材を探し、開発し始めました。生分解性プラスチックは、最も環境に優しく、有望なグリーン材料の1つです。この記事では、生分解性プラスチックのいくつかの一般的なプラスチックについて簡単に説明します。友達の参照:


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分解性プラスチック


特定の環境条件の下で、一定期間の後、1つ以上のステップを含むと、材料の化学構造に大きな変化が生じ、特定の特性(完全性、分子量、構造、機械的強度など)が失われます。壊れたプラスチック。テストには、パフォーマンスの変化を反映した標準的なテスト方法を使用し、劣化の方法と耐用年数に従ってタイプを決定する必要があります。分解性プラスチックは、設計された最終分解経路に従って、生分解性プラスチック、堆肥化可能プラスチック、光分解性プラスチック、および熱酸素分解性プラスチックに分類されます。




生分解性プラスチック


土壌および/または砂質土壌などの自然条件、および/または堆肥化条件または嫌気性消化条件などの特定の条件、または水性培養液では、劣化は、自然に存在する細菌、カビ、海藻などの微生物の作用によって引き起こされます、そして、最終的には完全に二酸化炭素(CO2)またはメタン(CH4)、水(H2O)、および元素の無機化無機塩と新しいバイオマスプラスチックに分解されます。生分解性プラスチックとも呼ばれます。


生分解性プラスチックの分類:異なる原料組成と製造プロセスに応じて、次の3つのタイプに分類できます:天然高分子とその修飾物質、微生物合成高分子物質、化学合成高分子物質。


一般的に使用される生分解性プラスチックは、ポリ3-ヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリε-カプロラクトン(PCL)、ポリブチレンサクシネート(PBS)です。




ポリ3-ヒドロキシアルカノエート(PHA)




ポリヒドロキシ脂肪酸エステルは、さまざまな炭素源発酵によって微生物によって合成された、さまざまな構造の脂肪族コポリエステルです。最も一般的なのは、ポリ3-ヒドロキシ酪酸(PHB)、ポリヒドロキシ吉草酸(PHV)、PHBとPHVのコポリマー(PHBV)です。 PHBは自然界で広く見られる熱可塑性ポリエステルで、特に細菌細胞に見られます。 PHBの多くの物理的および機械的特性はポリプロピレンプラスチックに近いですが、生分解性と生体適合性があり、生体内で完全にβ-ヒドロキシ酪酸、二酸化炭素、水に分解されます。このバイオプラスチック製の材料は、薬物放出システム、インプラント、治癒後に人体で無害に分解する一部のデバイスで使用できますが、PHBはポリプロピレンに比べて硬くて壊れやすくなっています。 PHBとPHVの共重合(PHBV)は、PHB GG#39を向上させることができます。その高い結晶化度、もろい弱さ、機械的特性、耐熱性、および耐水性を向上させます。 PHB / PHVコポリマーは、Biopolという商品名ですでに販売されています。 Biopolは一連の異なる素材で構成されています。 PHVの含有量が30%以下で、PHB / PHVが89/11の場合、コポリマーは最高の強度と靭性を備えています。このような製品は、食品包装、化粧品、医薬品、健康および農業産業で使用できます。




ポリ乳酸(PLA)




ポリ乳酸(PLA)は、微生物発酵産物である乳酸から化学的に合成されたポリエステルです。


ポリ乳酸の生産は乳酸に基づいています。従来の乳酸発酵は、主に澱粉質の原料を使用しています。現在、米国、フランス、日本などの国々は、トウモロコシ、サトウキビ、テンサイ、ジャガイモなどの副産物である農業製品を開発し、発酵させて乳酸を生産し、その後、ポリ乳酸を生産する原料として使用しています。トウモロコシは、生分解性プラスチックポリ乳酸の好ましい原料です。生分解性プラスチックポリ乳酸の製造プロセスは次のとおりです。最初にトウモロコシを粉砕し、デンプンを分離し、デンプンから元のグルコースを抽出し、最後にビールのような発酵プロセスを使用してグルコースを乳酸に変換しますそして、抽出された乳酸は、最終的なポリマー-ポリ乳酸になります。


ポリ乳酸は、穀物などの再生可能な資源から生産される生分解性ポリマーです。ポリ乳酸の製造経路では、まず、乳酸モノマーが穀粒沈殿物を介してグルコースに加水分解され、発酵工程によりグルコースが乳酸ナトリウムに変換されて調製される。乳酸はさらに濃縮され、重縮合(プレポリマーを形成)、熱解重合(ジラクチドを形成)、開環重合、解重合の順に重合される。得られたポリ乳酸の分子量は75,000g / molと高い。


一般的な方法で乳酸重縮合反応を行うことにより、乳酸オリゴマーのみを得ることができる。現在、最も研究されている高分子量PLAの製造方法は、ラクチドの開環重合によるものであり、ラクチドは乳酸オリゴマーから高温分解により合成されます。ラクチドの開環重合機構と反応条件に関する詳細な研究報告があります。最近、日本のGG#39; sの三井化学株式会社は、ラクチドを介さずに乳酸の重縮合により直接ポリ乳酸を製造する新しい技術を提案しました。この技術は、高分子量のポリ乳酸を得るために、溶液重縮合による高活性触媒を使用します。乳酸やラクチドには不斉炭素原子が含まれているため、L-PLA、D-PLA、DL-PLAなどの重合により立体規則性の異なるPLAを得ることができます。


ポリ乳酸は、耐湿性、耐グリース性、気密性に優れており、常温では性能が安定しますが、55℃以上になると、あるいは酸素富化や微生物の作用により、自動的に劣化します。使用後、自然界の微生物により完全に分解され、最終的には環境を汚染することなく二酸化炭素と水を生成するため、環境保護に非常に有利です。


ポリ乳酸の分解は2つの段階に分かれます。1)最初に、乳酸モノマーに加水分解されます。 2)乳酸モノマーは微生物の作用により二酸化炭素と水に分解されます。ポリ乳酸製のフードカップはたった60日で完全に分解され、エコロジーとエコノミーの二重の効果を本当に実現します。




ポリε-カプロラクトン(PCL)


ポリε-カプロラクトン(PCL)は、ε-カプロラクトンの開環重合により得られる低融点ポリマーです。その融点はわずか62°Cです。PCLの分解性に関する研究は1976年以来開始されています。嫌気性環境と好気性環境の両方で、PCLは微生物によって完全に分解できます。 PLAと比較して、PCLは疎水性が優れていますが、分解速度は遅くなります。同時に、その合成プロセスは単純で、コストが低くなります。 PCLは優れた加工性能を有しており、通常のプラスチック加工設備でフィルムなどに加工できます。同時に、PCLと多くのポリマーは、ブレンドによりPE、PP、PVA、ABS、ゴム、セルロース、デンプンなどの優れた相溶性を持ち、共重合により優れた性能の材料を得ることができます。特にデンプンとのブレンドや共重合は生分解性を維持するだけでなく、コストも削減できることから注目されています。 PCLとでんぷんをブレンドして、耐水性に優れた分解性プラスチックを得ることができ、その価格は紙と同じです。その場重合法を使用して、ε-カプロラクトンをデンプンでグラフト化して、優れた性能の熱可塑性ポリマーを得ることができます。




ポリエステル--PBS / PBSA


類似製品と比較して、ポリエステルの生物学的サブプラスチックの利点:


1)上記のバイオ減少プラスチック(ポリ乳酸、ポリε-カプロラクトン、ポリヒドロキシアルキルエステル)の致命的な弱点の1つは、耐熱性が低いことです。


2)上記の生物学的サブプラスチック(ポリ乳酸、ポリε-カプロラクトン、ポリヒドロキシアルキルエステル)の加工条件は厳しく、工業化には困難が伴う。


3)ポリ乳酸は水分解性のバイオプラスチックです。保管中は水分子を受け入れることができず、通常の保管および通常の使用中にはその性能を保証できません。


ポリブチレンサクシネート(PBS)は、代表的なポリエステル生分解性プラスチックです。上記の弱点を克服し、生分解性プラスチック材料のリーダーになりました。それは非常に用途が広く、包装、食器、化粧品ボトルと薬瓶、使い捨て医療用品、農業用フィルム、農薬と肥料の徐放性材料、生物医学ポリマー材料と他の分野で使用できます。 PBSは、優れた包括的なパフォーマンス、妥当なコストパフォーマンスを持ち、優れたアプリケーションとプロモーションの見通しを持っています。 PCL、PHB、PHAおよびその他の分解性プラスチックと比較して、PBSの価格は基本的に同じで、利点はありません。他の生分解性プラスチックと比較して、PBSにはPPおよびABSプラスチックに近い優れた機械的特性があります。良好な耐熱性、100℃に近い熱変形温度、変更後の使用温度は100℃を超える可能性があり、温冷飲料のパッケージや弁当箱の準備に使用でき、耐熱温度が低い他の生分解性プラスチックの欠点を克服します。処理性能は非常に良好で、既存のプラスチック処理一般機器で使用できます。現在、さまざまな成形プロセスを実行することは、分解性プラスチックの処理性能で最高です。同時に、炭酸カルシウムやデンプンなどの充填剤を大量に配合して、低コストの製品を得ることができます。 PBSの生産は、既存の一般的なポリエステル生産設備によってわずかに変更される可能性があります。継続中、現在の国内のポリエステル設備は深刻な過剰生産能力を持っています。


さらに、PBSは堆肥などの特定の微生物に曝された場合にのみ劣化し、その性能は通常の保管および使用中に非常に安定しています。


PBSは脂肪族コハク酸とブチレングリコールを主な生産原料として使用します。石油化学製品を通じて需要を満たすことができます。また、デンプン、セルロース、グルコースなどの自然で再生可能な作物製品を通じてバイオ発酵によって生産することもできます。自然からの緑の循環生産と自然への回帰。さらに、生物学的発酵プロセスによって生成された原材料は原材料のコストも大幅に削減できるため、PBSのコストをさらに削減できます。


私たちは特許を取得した完全生分解性フィルムとPVAバッグを提供します。すべての製品は鋳造設備で製造されます。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完全生分解性ではありません。私たちは完全に透明で様々な色のPVAフィルムとバッグを製造することができます。 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生分解性フィルムとバッグも提供しています。


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