生分解性プラスチックの定義と分類

現在、私たちが使用しているフレキシブル包装フィルムの原料は、基本的に非分解性材料です。多くの国や企業が分解性材料の開発に取り組んでいますが、フレキシブル包装に使用できる分解性材料は、まだ大規模生産に置き換えられていません。国全体の環境保護への関心が高まるにつれ、多くの省や市がプラスチックの使用制限を定め、一部の地域では「プラスチック禁止法」さえ制定されています。したがって、フレキシブル包装企業にとって、分解性材料を正しく理解し、分解性材料を有効に活用することは、グリーンで持続可能な包装の実現に不可欠です。

プラスチックの劣化とは、環境条件(温度、湿度、水分、酸素など)によって、その構造に大きな変化が生じ、性能が低下する過程を指します。

分解プロセスは多くの環境要因の影響を受けます。分解メカニズムに基づき、分解性プラスチックは光分解性プラスチック、生分解性プラスチック、光生分解性プラスチック、化学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は、完全生分解性プラスチックと不完全生分解性プラスチックに分類されます。

1. 光分解性プラスチック

光分解性プラスチックとは、プラスチック材料が日光にさらされると分解反応を起こし、日光にさらされると一定時間後に機械的強度を失い、粉末状になります。その後、微生物によってさらに分解され、自然界の生態系サイクルに復帰します。つまり、光分解性プラスチックは、光化学的方法によって分子鎖が破壊されると、強度を失い脆くなり、その後、自然界の腐食によって粉末状になり、土壌に入り、微生物の作用によって再び生物循環サイクルに復帰します。

2. 生分解性プラスチック

生分解とは一般的に、生物学的酵素の作用、または微生物による化学分解によって化合物が化学的に変化するプロセスを指します。このプロセスでは、光分解、加水分解、酸化分解などの反応も起こる可能性があります。

生分解性プラスチックのメカニズムは、バクテリアや加水分解酵素によってポリマー材料が二酸化炭素、メタン、水、無機塩に分解され、新たなプラスチックが生成されるというものです。つまり、生分解性プラスチックとは、バクテリア、カビ(真菌)、藻類といった自然界に存在する微生物の働きによって分解されるプラスチックのことです。

理想的な生分解性プラスチックとは、優れた性能を持つポリマー材料の一種であり、環境中の微生物によって完全に分解され、最終的には自然界の炭素循環の一部となります。つまり、次のレベルの分子に分解され、さらに自然界のバクテリアなどによって分解・吸収されるということです。

生分解の原理は2つのタイプに分けられます。1つ目は生物物理学的分解です。微生物がポリマー材料を侵食した後、生物の増殖によってポリマー成分が加水分解、イオン化、あるいはプロトン化され、オリゴマーに分解されます。ポリマーの分子構造は変化せず、ポリマーは生物物理学的機能によって分解されます。2つ目は生化学的分解です。微生物や酵素の直接作用により、ポリマーは分解または酸化分解され、最終的に二酸化炭素と水に分解されます。この分解モードは生化学的分解モードに属します。

2. プラスチックの生分解

生分解性プラスチックは崩壊性プラスチックとも呼ばれ、生分解性ポリマーとデンプンやポリオレフィンなどの一般的なプラスチックを一定の形態で組み合わせた複合システムであり、自然環境で完全に分解されず、二次汚染を引き起こす可能性があります。

3. 完全に生分解性のプラスチック

情報源によると、完全に生分解性のプラスチックには、ポリマーとその誘導体、微生物合成ポリマー、化学合成ポリマーの3種類があります。現在、複合フレキシブル包装材として最も広く使用されているのは、デンプン系プラスチックです。

4. 天然生分解性プラスチック

天然生分解性プラスチックとは、デンプン、セルロース、キチン、タンパク質などの天然ポリマー材料から作られた生分解性材料である天然ポリマープラスチックを指します。この材料は様々な原料から得られ、完全に生分解性であり、安全で無毒です。

さまざまな方法の分解とさまざまな部分の要求に基づいて、現在、生分解性材料のクライアント識別が必要です。生分解性材料は完全に分解され、分解されて埋め立てまたは堆肥化される必要があり、既存のプラスチック材料の分解には二酸化炭素、水、ミネラル化無機塩などの材料が必要であり、自然に簡単に吸収されるか、自然に再びリサイクルされます。


投稿日時: 2022年7月14日

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