統計によると、世界で生産される 90 億トンのプラスチック製品のうち、リサイクルされるのはわずか 9%、12% が焼却され、残りの 79% は最終的に埋立地に運ばれるか、自然環境に流出します。 2050 年までに、2018 年には、世界のプラスチック生産量は 340 億トンを超え、廃プラスチックの生産量は 120 億トンになると推定されています。 現在、世界中で毎年5兆個ものビニール袋が使用されています。 現在、中国市場でも分解可能な弁当箱の使用が徐々に促進されています。
従来のプラスチックが深刻な白色汚染を引き起こす根本的な理由は、分解時間が長いことであり、従来のプラスチックと比較した分解性プラスチックの最大の利点は、分解時間が短いことであり、この問題を根本的に解決できます。
分解性プラスチックとは、さまざまな特性が使用の要件を満たすことができ、保管期間中に特性が変化せず、使用後の自然条件下で環境に無害な物質に分解できるプラスチックのクラスを指します。 この概念は、最初にヨーロッパで生まれました。 欧米の先進国では、循環型経済の考え方に基づいて、分解可能な使い捨て器具を使用しています。 たとえば、1980 年代後半、スウェーデンでは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の箱が試作されました。 最も理想的な分解性プラスチックは、使用中は非分解性プラスチックと同じ性能を持ち、使用後は、廃棄や埋め立てなどのさまざまな自然条件下で、自然に断片に分解され、高分子と低分子に段階的に分解されます。 、二酸化炭素、および水。
分解性プラスチックを最初に開発したヨーロッパは、分解性プラスチックの第 1 世代と呼ばれる澱粉変性プラスチック ルートを開発しました。 このタイプのデンプンベースの分解性プラスチックは、PE (ポリエチレン) などの従来のモノマーの重合中にデンプンなどの添加物を追加することによって変更されるため、プラスチックは環境内で小さなプラスチックの破片に割れる可能性があります。 しかしその後の研究で、破片になった後のプラスチックは完全には分解できず、マイクロプラスチックを形成して環境を汚染し続けることが判明しました。 そのため、デンプン変性プラスチックは「破壊可能なプラスチック」（不完全分解性）とも呼ばれます。 第二世代分解性プラスチックは光熱分解性プラスチックであり、温度や光強度などの分解条件が厳しいため、その開発も非常に遅れています。
その後、分解性プラスチックがアメリカ大陸でさらに開発されました。 地元の豊富なバイオマス資源を頼りに、PLAに代表される第3世代の分解性プラスチック、すなわち生分解性プラスチックが誕生しました。 菌類や藻類などの自然界に遍在する微生物の作用により、ポリマーの長鎖が切断され、最終的にCO2と水に完全に分解されて完全に生分解され、原料はトウモロコシなどの発酵に由来します. 、バイオベースの原材料に属します。 その後、PBS、PBAT、PHAなどの他の生分解性プラスチックも次々と開発され、理論的には真のグリーン環境保護を実現し、環境毒性はありません。 無機材料核剤の最大の特徴は、広く普及し、安価で入手しやすく、生分解性プラスチックの核生成と結晶化を促進できることです。 しかし、マトリックスポリマーとの相溶性が悪いため、プラスチック製品の性能低下や不安定化を招きやすく、適用範囲が限定されていました。
生のプラスチックは、化学産業で最も重要な製品の 1 つです。 高い機能性、優れた加工性、大量生産が容易なプラスチックの利点により、それらは新しいアプリケーションを作成し続け、他の従来の材料に取って代わり続けています。 2019年、世界のプラスチック生産量は4億トンに達し、人間社会を構築するための最も重要な素材です。 木、石、ガラス、金属などの伝統的な素材は、時間の経過とともにさまざまな形に分解され、自然のサイクルに戻りますが、プラスチックは完全に人工物であり、何百年経っても分解しにくいものがほとんどです。 それは、社会が非常に懸念している「白色公害」問題を形成しています。 プラスチックの性能とコストの利点を享受するだけでなく、環境への廃プラスチックの害を軽減するために、分解可能なプラスチックが生まれました。
分解性プラスチックの開発は、初期段階では遅々として進みませんでした。 主な理由は、生産コストが高く、実装ポリシーが十分に強力ではないことです。 しかし、2018年に中国が外国からの廃棄物の輸入を禁止して以来、業界の動向は大きく変化しています。 これまで、海外先進国は大量のプラスチック廃棄物を出していましたが、中国などに輸出することで、莫大な外部費用をわずかな現金費用で解決しました。 中国は追加の対外コストを負担しており、その負担はますます重くなっています。 . 深刻な廃棄物問題を解決するために、中国は外国からのゴミの輸入を禁止し始め、先進国の処理コストが急増しています。 このように、欧州各国では2018年以降、プラスチックに対する義務化政策が相次いで導入され、国内政策も強まり始めていることがうかがえます。 厳しいので、分解性プラスチックは業界の爆発期に入ったと考えており、ポリ乳酸 (PLA) と PBAT が最も有望な材料です。
生分解性プラスチックは、でんぷん、木粉、竹粉などの有機バイオマス原料を複合体で満たしたものまで、多岐にわたります。 有機フィラーの表面改質は、製品の加工および塗布性能にとって重要です。 カップリング剤または反応性官能化重合 これらの製品には、物理助剤が不可欠なタイプの助剤です。 一般に導入される反応性官能基は、イソシアネート基、エポキシ官能基、オキサゾリン、酸無水物などである。