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生分解性バイオプラスチック(BIODEGRADABLE BIOPLASTICS)

バイオプラスチックは、デンプン、セルロース、植物油、植物脂肪などの再生可能な原料から得られるプラスチックです。それらは生分解性であってもなくてもよく、一部は部分的にのみバイオベースです。つまり、再生可能な炭素と化石燃料ベースの炭素の両方を含んでいます。バイオベースの成分の量と、これらのポリマーが生分解する条件の両方が大きく異なります。組成、結晶化度、および環境に応じて、分解時間は数日から数年に及ぶ可能性があります。

近年、生分解性バイオプラスチックの開発が大きな注目を集めています。これらの新しいプラスチックが大きな市場シェアを獲得するかどうかは、社会が環境保護、つまり廃棄物の削減とかけがえのない化石燃料の節約にどれだけ強く関与しているかに一部依存します。バイオベースおよび生分解性ポリマーが大きな市場シェアを獲得する前に、高価格や限られた生産能力などの多くの障害を克服する必要があります。

生分解性プラスチックの世界市場は、約1 2022年までに35億ドルまで成長すると見込まれています。

熱可塑性デンプン(18.8%3

デンプンは最も豊富な生体高分子の1つです。それは完全に生分解性で、安価で、再生可能で、化学的に簡単に変更できます。

セルロースと同様に、デンプンは加水分解によりグルコース分子を生成するため、縮合ポリマーと見なすことができます。デンプン分子の環状構造と強い水素結合により、デンプンに硬い構造が与えられ、高度に秩序化された結晶領域がもたらされます。その脆さを減らし、その機械的および物理的特性を改善するために、デンプンはしばしば化学的に改質され、他の生体高分子とブレンドされます。デンプンベースのバイオプラスチックは、カップ、ボウル、ボトル、カトラリー、卵のカートン、ストローなどの包装に主に使用されます。他の用途には、使い捨てバッグやゴミライナー、農業用の堆肥化可能なフィルムが含まれます。

ポリ乳酸(10.3%3

ポリ乳酸(PLA)は、最も重要な生分解性およびバイオベースの熱可塑性プラスチックの1つです。ほとんどの市販の高純度グレードは半結晶質であり、高い透過率(> 90%)、高い降伏および引張強度を備えています。多くの商用グレードは、熱成形および押出/射出成形用に特別に設計されています。PLAの一般的な用途は、コップ、カトラリー、トレイ、食品皿、食品容器などの使い捨て食器です。他の(潜在的な)用途には、土壌保持シートおよびその他の農業用フィルム、廃棄物および買い物袋、および一般的な包装材料としての使用が含まれます。PLAは繊維に紡糸することもできます。繊維は、使い捨て衣料、フェミニンヒジーン製品、

コハク酸ポリブチレン(4.9%3

ポリ(1,4-ブチレンサクシネート)(PBS)は、コハク酸と1-4-ブタンジオールから合成された生分解性の半結晶熱可塑性樹脂です。両方のビルディングブロックは、発酵を介してグルコースやスクロースなどの再生可能な原料から製造できます。PBSは、その機械的特性が広く使用されている高密度ポリエチレンおよびアイソタクチックポリプロピレンの機械的特性に匹敵するため、非常に有望な生体高分子です。PBSは、PLA、PBAT、PHBなどの他の生体高分子の費用対効果の高い代替品です。可能な用途には、(使い捨て)食品包装、マルチフィルム、植木鉢、衛生用品、漁網、釣り糸が含まれます。マトリックスポリマーとして、またはポリ乳酸(PLA)などの他のバイオオリゴマーと組み合わせて使用​​できます。

ポリヒドロキシブチレート(<2.4%3

ポリヒドロキシブチレート(PHB)は、再生可能な炭水化物原料の発酵により微生物から生産される、溶融加工可能な半結晶性熱可塑性物質です。PHBは、真に生分解性で生体適合性のあるプラスチックであり、化石ベースの熱可塑性プラスチックの環境に優しい魅力的な代替品です。PHBの商用グレードの特性は、ポリプロピレン(PP)の特性と非常によく似ています。PHBの典型的な用途は、使い捨て食器製品、土壌保持シート、廃棄物および買い物袋、および一般的な包装材料としての使用です。PHBは、外科用縫合糸として使用できる繊維に紡糸することもできます。他の(潜在的な)生物医学的用途には、薬物送達システムおよび生分解性の埋め込み医療機器が含まれます。

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