生分解性プラスチックの研究？
回答者は前述のように、プラスチックの安定性と分解性は相反するものであり、ある程度は真実ですが、技術との関連性がない、または技術レベルで十分というわけではありません。
さまざまな場面で使用されるポリマー材料には、さまざまなニーズがあります。確かに、高強度、高弾性率、高靭性を必要とするいくつかのプラスチックがありますが、生分解性は、弁当箱用の使い捨てカップなど、もう1つの非常に貴重な要求です。一度正常に使用できれば、汚染を防ぐため、使用後すぐに劣化することを期待しています。統計によると、すべてのプラスチック製品の約40％が使い捨てであり、生分解は小さな需要ではなく、非常に大きな需要であることを示しています。
また、分解性プラスチックは微生物さえも分解する可能性があり、現在の技術や認知力の欠如が原因で性能が非常に悪くなっているとの回答もありました。多くの場合、生分解プロセスで役割を果たすのは微生物または酵素の役割です。それらはポリマー分子鎖の壊れやすい化学結合に作用してそれを破壊し、最終的に小さな分子を形成します。
しかし、これは生分解性材料の性能が低くなければならないことを意味するものではありません。急速に分解することが認められているプラスチックであっても、分解プロセスは遅いことが多く、非分解性プラスチックを使用した場合でも、堆肥化条件では通常数か月かかります。数百万年と比較して非常に高速で、材料の使用環境にそのような微生物や酵素が含まれていない可能性があり、堆肥化条件の温度と湿度に達していないため、通常の使用ではそれほど発生しません。劣化、パフォーマンスのすべての側面を保証することができます。
しかし結局のところ、分解性と機械的特性の間には矛盾が存在します。すべてのポリマーの化学結合のうち、最も壊れやすいのはエステル結合であり、分子鎖の芳香族構造はエステル結合の立体抵抗を高め、エステル結合をより安定させて壊れにくくします。 PETは分解が非常に困難です。このため、現在受け入れられている分解性プラスチックは、基本的にポリ乳酸（PLA）、ポリカプロラクトン（PCL）、ポリヒドロキシ脂肪酸（PHA）などの脂肪族ポリエステルであり、分解可能な芳香族構造を含んでいてもベンゼン環を含むテレフタル酸の50％を超えています。したがって、これらの多くの分解性プラスチックには共通の問題があります。つまり、芳香環の剛性構造の欠如が直接それらの機械的特性につながります。炭素鎖が短い限り、非常に脆く、炭素鎖は長く、柔らかく潰れていて強度がありません。
このため、これは、分解性プラスチックの現在の研究における最も重要な方向性である分解性プラスチックの改変につながります。
最も単純な例として、ポリ乳酸（PLA）は現在最大の生分解性プラスチックですが、純粋なポリ乳酸溶融物は非常に強度が低く、加工が困難で、結晶化速度が速く、製品は非常に壊れやすく、用途が制限されています。ポリ乳酸の非常に長い歴史を持つ主題です。興味のある方は、長春英華科学院の学者陳学美の関連研究をご覧ください。
私の表面的な理解に基づいて、生分解性プラスチックの分野はまだ非常に未成熟であり、やらなければならないことがたくさんあります。たとえば、いくつかの過酷な条件下での劣化（海水による劣化、凍結土壌での低温劣化など）を達成するためのもう1つの例は、上流のラクチドなど、一部の分解性プラスチックの改質、靭性の強化、処理性能の向上などです。フランジカルボン酸などのモノマーの製造工程、ポリマーの重合工程など（ポリ乳酸の生産能力は最近十分ではなく、供給が不足している）、さらには分解性プラスチックに関する関連法令まで現在、非常に不完全です。
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