エコロジーと未来主義: パッケージングのレビュー。 PVCの害

役立つヒント 20.09.2019

役立つヒント

環境に優しい新素材への関心が高まっている過去数十年、プラスチックや合成樹脂の分野にも影響を与えることが予想されます。生物起源の天然材料から材料を作成するという概念は、この分野の発明者の心をしっかりと占めています。

21世紀のパッケージング

広く使用されている「バイオプラスチック」という用語は、1 つのグループの物質の特徴的な定義ではなく、さまざまな起源のポリマーを指す場合があることを明確にする必要があります。

したがって、バイオベースプラスチックと生分解性プラスチックを区別する必要があります。前者が天然原料からモノマーを取得し、そのモノマーを重合して従来のプラスチック (PE、PA、PET など) にすることを含む場合、後者では、プラスチックを急速に分解してプラスチックに変換できることが重要です。自然環境短時間のうちに。

例：エチルアルコールは生物原料から得られ、そこからエチレンが生成されます。エチレンの重合によりポリエチレン (PE) が生成されます。このような PE は（天然原料から製造されているため）バイオベースとして分類できますが、その製品は石油原料から得られた PE とはまったく区別できません。

同時に、C 4 留分の生成物である n-ブタンから生分解性プラスチックであるコハク酸ポリブチル (PBS) を得ることができます。

欧州バイオプラスチック研究所（図1）によると、世界のバイオプラスチック生産能力は416万トンで、従来のプラスチック市場の1％にも満たない。この生産能力のうち、直接生分解性プラスチックの生産能力はわずか 12% です。

米。 1. 世界のバイオプラスチック生産能力

生分解性プラスチックの消費構造（図2）では、世界では包装材が最大75％を占めています。その他の消費部門は、ケータリングとファストフード - 最大 9%、繊維と糸 - 4%、医薬品 - 4%、農薬 - 2% です。

米。 3. 生分解性プラスチックの消費パターン

それで大きな価値この分野における包装は、家庭廃棄物のかなりの部分を占める使用済み包装材料による生態系への負担を軽減するという生分解性プラスチックの考え方そのものによって説明できます。

大多数のプラスチックとは異なり、生分解性ポリマーは環境条件下で細菌や真菌などの微生物によって分解される可能性があります。ポリマーは一般に、その塊全体が 6 か月以内に土壌または水中で分解される場合、生分解性であるとみなされます。多くの場合、分解生成物は二酸化炭素と水です。

生分解性ポリマーは数十年前に開発されましたが、本格的な商業用途の開発は遅れています。これは、一般的に高価で、安定性が低いためです。物理的性質従来のプラスチックよりも。さらに、プラスチック製品メーカーが製品に生分解性材料を含めるインセンティブが不十分でした。

したがって、ソビエトの消費者によく知られているビスコースベースのバイオポリマーであるセロファンは、自然界ですぐに分解する環境に優しい材料の概念を完全に満たしていましたが、機械的特性が優れているため、すぐにBOPPフィルムやPEおよびラブサン製のフィルムに置き換えられました。特性と耐薬品性。今後、それらは新世代の生分解性ポリマーに取って代わられることになります。

生分解性プラスチックの開発には 2 つの要因が大きな影響を与えています。

多くの国では、さまざまな理由から、「従来の」プラスチックで作られたパッケージの使用に対する法的制限が設けられています。
生産コストの削減と機械的特性の向上を図る技術の開発

市場

世界の消費生分解性プラスチックは急速に発展しています（図3）。平均年間成長率は 27% です。 2012 年から 2016 年の間に、消費量は 2.7 倍に増加しました。消費の伸び率は、多くの専門家が以前に予測していた伸び率を上回った。

米。 3. 世界の生分解性プラスチック消費量、千トン

生分解性ポリマーで作られた容器、フィルム、フォームは、肉、乳製品、焼き菓子などの包装に使用されます。その他の一般的な用途には、水、牛乳、ジュース、その他の飲料用の使い捨てボトルやカップ、皿、ボウル、トレイなどがあります。このような材料のもう 1 つの市場は、食品廃棄物を収集して堆肥化するための袋や、スーパーマーケット向けの袋の製造です。これらのポリマーの新たな用途は、農業用フィルム市場です。

生分解性プラスチックの構造 (図 4) では、最大 (最大 43%) の位置をポリ乳酸 (PLA) が占めています。これは、ABS プラスチック、ポリエチレン、ポリスチレンと性質が似た、最も典型的で広く普及しているバイオプラスチックです。このシリーズのもう 1 つの一般的な生分解性プラスチックは、ポリプロピレンの類似体であるコハク酸ポリブチル (PBS)、ポリ酪酸アジピンテレフタレート (PBAT) - 18%、ポリヒドロキシ酪酸 (PHB)、その他のポリヒドロキシアルコネート - 11% です。

米。 4. 生分解性プラスチックの構造と割合

生分解性プラスチックを生産する最大の企業は米国にあり、NatureWorks、ヨーロッパでは BASF、Novamont、日本では三菱化学です。

生分解性プラスチックの開発は、多くの国で従来のプラスチックで作られた包装材の使用に対する法的制限によって大幅に促進されています（表を参照）。

テーブル。従来のプラスチックで作られた包装材の使用に対する法的制限

天然原料から高付加価値製品を得る根本的な可能性があります。したがって、1トンあたり40ドル以下の木材チップから、キシロースとリグニンに加えて、より高品質の原料であるグルコースを含む多くの製品を得ることができます。価値のある製品には、エチルアルコール、ポリヒドロキソ酪酸 (PHB)、ポリヒドロキシルアルコネート (PHA) が含まれます。グルコースの乳酸発酵の生成物は乳酸です（世界での乳酸の主な用途は食品産業：防腐剤および食品添加物E270。 2016 年のロシアの平均価格は 1,851 ドル/t)、たとえば Sulzer Chemtech Uhde Inventa-Fischer の技術を使用した重合により、ポリ乳酸 (PLA) が生成されます。 2016 年の実績に基づくポリ乳酸 (PLA) (HS コード 3907700000) の平均輸入価格は 9,500 ドル/トンでした。これらの値の差 - 1 トンあたり 40 ドルと 9,500 ドル - は、ポリ乳酸をベースにした生分解性プラスチックの生産の商業的可能性です。

PLA市場

ポリ乳酸の世界的な消費量は毎年平均 20% 増加しています。 2012 ～ 2016 年その消費量は年間 360.8 トンから 1,216.3 千トンに増加しました。

ロシアでは、人民解放軍の輸入供給によってのみ消費が実現されている。 2016年のロシアへの人民解放軍の輸入量は261.5トンで、この製品の世界消費量の0.003％にも満たない。ロシアのポリ乳酸消費量に占める割合がこれほど小さいのは、ポリ乳酸の欠如によって説明される。立法的取り組み（包装分野で）州からの供給が不足していること、および PLA の需要を満たすことができるハイテク生産が不足していること。医療目的の PLA がトヴェリの JSC VNIISV で生産されているという報告 (https://sdelanounas.ru/blogs/93795/) がありますが、その生産が商業的に重要であるという情報はありません。

PLAおよびPLAから作られる製品の製造技術における重要な点は、乳酸分子内の立体異性体の存在です（図5）。乳酸分子とそのポリマーは、互いに鏡像関係にある 2 つのバージョン (L と D) で存在できます。 100% L-PLA は結晶構造、明確な融点、および明確な特性を持っていますが、異性体の混合物は非晶質のガラス状構造を持っています。異性体の比率を変えることにより、目的に応じて製品の幅広い特性を実現することができます。

米。 5. 乳酸の光学異性体とポリ乳酸の性質

コハク酸ポリブチル (PBS)

次に重要な生分解性プラスチックは、重縮合生成物であるコハク酸ポリブチルです。コハク酸および 1,4-ブタンジオール (両方とも n-ブタン誘導体)。この生分解性プラスチックは、生物由来原料と石油製品の両方から製造できます。 2016 年の世界の PBS 消費量は 456.5 千トンに達しました。

米。 6. PBSの入手スキーム

PBS は、包装、フィルム、食器、医療製品の製造に使用されます。他の名前は、Bionolle、GsPLA などです。

ポリ酪酸アジピンテレフタレート (PBAT)

ポリブチレートアジピンテレフタレート (PBAT) は、生分解性ラップ材料に使用されます。

これは、アジピン酸、1,4-ブタンジオール、フタル酸ジメチルをベースとした統計的共重合体です。その特性は低密度ポリエチレンに似ています。以下のブランドでも知られています: Ecoflex、Wango、Ecoworld など。

米。 7. 世界の PBAT 消費量

ポリヒドロキシアルコネート (PHA)

広い意味では、上記の製品はすべて、次の一般式を持つポリヒドロキシアルコネートのクラスに属します。

狭義には、PHAは他の置換基を有する製品を指します。このような接続はさまざまで、特定の目的に使用されます。

主な調査結果

生分解性プラスチックの世界消費量は 2016 年に 231 万 5000 トンに達し、この量の最大 75% が包装に使用されています。
生分解性プラスチックの消費量増加の主な要因は、包装における従来のプラスチックの使用を多くの国で法律で禁止していることと、発展途上のハイテク産業（医療、美容など）からの需要です。
生分解性プラスチックの中で最も重要なものは、人民解放軍。 2016年の消費量は121万6000トンで、このうちロシアの割合は0.003％未満だ。価格人民解放軍ロシアでは2016年に1トンあたり9,500ドルに達した。
レシート人民解放軍, PBSおよびその他の生分解性プラスチック（おそらく生物原料と石油製品の両方からのもの）。

PVC（ポリ塩化ビニル素材または単なるビニール）は現在最も安価であり、したがって最も一般的なタイプのプラスチックです。 PVC は主に建設分野 (建物の外装、プラスチック窓、壁パネル、パイプなど) で使用されており、このタイプのプラスチックで作られた製品の 20% 未満が家庭やその他の生活分野で使用されています。さらに、ロシアではこの数字はほぼ 50% ですが、ヨーロッパではこの種のプラスチックをできる限り避けようとしています。なぜこのようなことが起こっているのでしょうか? 結局のところ、PVC の利点は明らかです: 低コスト、実用性、強度...

ヨーロッパでは、PVC の名前が長い間割り当てられてきました。 「毒プラスチック」ポリ塩化ビニルの害周囲の自然人間の健康への影響は計り知れません。多くの危険な成分が含まれているだけでなく、加熱または燃焼すると有毒ガスが発生します。

残念ながら素材は ポリ塩化ビニル –非常に一般的なタイプのプラスチック。どこにでもあります。これには、アパートのリノリウム、プラスチック製の窓、吊り天井、ビニール製の壁紙、プラスチック製のおもちゃ（赤ちゃんが口に入れるおしゃぶりから人形まで）が含まれます。さまざまな種類包装（袋、ボトル、食品容器）。

PVC 製品を購入するときは、次の点に注意してください。

ポリ塩化ビニルには弾力性を持たせるために可塑剤が添加されていますが、これが体内に入ると免疫力を低下させ、腎臓や肝臓に損傷を与え、不妊症やがんの原因となる可能性もあります。これがPVCの主な害です。さらに、ポリ塩化ビニルには、クロム、カドミウム、鉛などの他の危険な元素が含まれている可能性があります。

PVC の利点は、可燃性物質であるポリ塩化ビニルによってもたらされる危険性とはまったく比較できません。燃焼プロセス中に、1 kg のポリ塩化ビニルから最大 50 mg の有害なダイオキシンが生成されます。この量は、約 50,000 頭の小さな実験動物にがんを引き起こす可能性があります。

安全な技術 PVCリサイクル、同様に PVC製造製品は存在しません。材料のポリ塩化ビニルはリサイクルできず、このプラスチックから作られた製品を廃棄する際に放出される猛毒のダイオキシンは数千キロメートルに渡って拡散した。

PVC 製品の製造は、同様に環境に危険をもたらします。危害プラスチック窓たとえば、1 つの窓の生産により 20 g の有毒廃棄物が生成されるということです。ポリ塩化ビニルを使用したアパートの全面改修では、約 1 kg の有毒廃棄物が発生します。

PVC製品の見分け方は？

環境状況を監視し、安全な素材を優先する国では、矢印で囲まれた数字のアイコンを配置してプラスチックの種類をマークするのが慣例です。ロシアでは、プラスチック製品のラベル表示はまだ義務化されていないため、すべてのプラスチック製品にそのようなラベルが付いていますが、この記号またはその記号が何を意味するかを知ることは役に立ちます。

1. PETE または PET (ポリエチレンテレフタレート) –水、ジュース、ソフトドリンクを瓶詰めするためのボトル、箱、缶、その他の包装の製造に使用されるプラスチックの一種。この材料は、粉末やバルク食品の包装にも使用されます。ポリエチレンテレフタレートは、最も一般的で安全な種類のプラスチックの 1 つです。さらに、リサイクル性にも優れています。

2. HDPEまたはLDPE（高密度ポリエチレン）。このタイプのプラスチックは、水や牛乳を入れる袋やマグカップ、シャンプー、漂白剤、掃除用品などのボトルの製造に使用されます。洗剤、機械油用のキャニスター。安全なタイプのプラスチックと考えられており、適しています。再利用そして加工。

3.PVCまたはPVC（ポリ塩化ビニル）最も危険な種類のプラスチックの 1 つです。これが今日私たちが話していることです。洗浄液の包装、窓、パイプ、壁などの製造に使用されます。床材、ガーデン家具、映画用吊り天井、オイルクロス、ブラインド、浴室カーテンなど。食品容器や子供のおもちゃもそれから作ることができます。しかし、PVC には重金属や可塑剤が含まれており、腎臓や肝臓の損傷、不妊症、癌を引き起こす可能性があるため、その害は非常に大きいです。しかし、リサイクルが難しく、燃やすと大気中に放出されます。危険な毒物– 発がん性のある二酸化物。可能であれば、この種のプラスチックを放棄するか、その使用を最小限に抑えることをお勧めします。

4.LDPE または HDPE (低密度ポリエチレン) –生産に使用されるプラスチックの種類ペットボトルおよびその他の柔軟なプラスチック包装。この素材のおかげでビニール袋ができました。このタイプのポリエチレンも安全なプラスチックです。

5.PPまたはPP(ポリプロピレン)最も耐久性のあるタイプのプラスチックとは程遠いですが、環境や人間の健康にはまったく無害です。ポリプロピレンは主に蓋、ディスク、ヨーグルトカップ、シロップやケチャップのボトルの製造に使用されます。このプラスチックは、おもちゃや哺乳瓶などの子供向け製品の製造にも使用されています。

6. PS または PS (ポリスチレン) –発がん性のあるスチレンを重合して作られるプラスチックの一種。したがって、その有害な影響があります。また、ポリスチレンは食器、カトラリー、卵の容器、肉のトレイの製造によく使用されますが、そのような製品は避けた方がよいでしょう。

7. その他またはその他。このカテゴリには、上記にリストされていないさまざまなプラスチックの混合物であるポリマーが含まれます。たとえば、ポリカーボネート危険な表情プラスチックは頻繁に加熱されたり洗浄されたりすると、人体のホルモンバランスを崩す原因となる物質を放出します。でも環境にも優しい純粋なプラスチックにもこの番号が付けられている場合があります。

「プラスチックは環境に優しいのか？」

研究プロジェクト

生徒が完成させた

9b級魔王ソシュ№ 2

自治体

ウスチ・ラビンスク市

チェルスコバ

アナスタシア・アレクサンドロヴナ

科学監修者:

生物学の先生

魔王中等教育学校№ 2

ヴェチェルニャヤ・リュドミラ・イワノヴナ

ウスチ・ラビンスク 2015

プラスチックは環境に優しいのでしょうか？

1. 抽象的。

環境に優しい素材の使用というテーマは、当社の取り組みに非常に関連しています。

日々。この研究では、環境に優しいプラスチックを製造する方法について概説しています。

目標:

環境に優しいプラスチックを自宅で作れるかどうか調べてみましょう。

彼らが土壌中でどのように行動するかを調べてください。

私が提案する技術が環境に無害であることを確認してください

タスク:

自宅でプラスチックを作る

そこからボタンの形でアイテムを取得します。

土壌中での効果を確認してください。

2. 研究計画:

環境に優しいプラスチックを家庭で作ることは可能ですか?

仮説：

環境に優しいプラスチックを自宅で作ることができます。

1.インターネットや図書館で生分解性プラスチックに関する資料を探す

2. 実務。
3.観察。
4.得られた結果の分析。

関連性: .

「私たちは使い捨て食器の文明になった」ジャック＝イヴ・クストー

40 年以上前、人類はプラスチック素材を発明しました。現在では、毎年何百万トンものプラスチック製品が生産され、廃棄されています。そして、プラスチック廃棄物は毎年 20% 増加しています。ゴミ、その処分、保管、処理の問題は非常に深刻です...人間の保養地にある膨大な量のゴミを見て、環境に優しい環境を作ることが可能かどうかについて考えさせられました。純粋なプラスチック?

3. 目次。

1. 要約…………………………………….. 1 ページ。

2. 研究計画書…………………………2ページ。

3. 目次………………………………………….3 ページ。

4..本編………………………………4-9ページ

4.1 はじめに

4.2 プラスチックに注意してください!

4.3 生分解性プラスチック。

4.4 製造におけるハラライトプラスチックの使用。

5. 実践編………………………………10-17pp.

6. 結論…………………………………….18 p.

7. 結論……………………………………………………19p。

8. 参考文献………………………………20pp.

9.付録…………………………………………………………21〜29ページ。

4. 本編。

4.1 はじめに。

今日最も深刻な環境問題の 1 つは、プラスチック廃棄物。実際、地球上では毎年、ポリエチレンテレフタレート (PET) などの物質をベースにした 250 万トンのペットボトルが廃棄物として送られています。そして最も重要なことは、熱エネルギーを放出してこのゴミをすべて破壊することができる奇跡的な微生物を科学者がまだ開発できていないため、そのような廃棄物をどうすればよいのかがまだ完全に不明であることです。さて、このようなプラスチックを単に燃やすことは非常に危険です。なぜなら、それが燃えると非常に有毒な物質が大気中に放出されるからです。多くの国の科学者が新しい生分解性プラスチックの開発に取り組んでいることを知りました。
これらは天然素材をベースにしており、土壌に放出されると植物の肥料に変換されます。私はこのトピックに非常に興味があったので、次のように設定しました。

目標:

1. 環境に優しいプラスチックを家庭で作ることが可能かどうか調べてください。

2. 私が提案するテクノロジーが環境に無害であることを確認してください。

タスク:

1.家にプラスチックを用意する

2.negeからボタンの形のアイテムを作成します。とプレート

3. 家庭用プラスチックの土壌中での挙動を調査します。

4. 受け取った資料の分析を実施します。

4.2 プラスチックには注意してください。 オフィス、キッチン、寝室を見回してみてください。私たちの周りにはプラスチックがあふれています。私たちの食品包装、衣料品、コンピューター、携帯電話、文具やおもちゃまで

子供 - これはすべてプラスチックでできています。で日常生活私たちは、これらのプラスチック製品が私たちの健康、子供たちの健康、そして環境にどのような影響を与えるかについてさえ考えません。
プラスチックの種類によっては、私たちの健康に直接的な脅威をもたらすものもあります。したがって、私たちの料理の一部が作られるポリカーボネートの製造にはビスフェノール A が使用されていますが、西側の科学者によれば、これがホルモンの不均衡を引き起こし、最終的には肥満、不妊、思春期早発を引き起こし、肥満の可能性を大幅に高めます。現像腫瘍性疾患。一部のプラスチック製品には、壁が矢印を形成する三角形が見られます。このような三角形の中心に数字が配置されます。この指定は、さらなるリサイクルを促進するために、すべてのプラスチックを 7 つのグループに分類します。
日常生活では、このアイコンを使用して、プラスチック製品をどのような目的で使用できるか、またどのような場合にこの製品の使用を完全に拒否するかを判断できます。

各種ソフトドリンク（ジュース、水）、ひまわり油、ケチャップ、マヨネーズ、化粧品をポリエチレンテレフタレート製のボトルに注ぎます。
プラスチックの利点: 安さ、強度、安全性。
プラスチックの欠点: バリア性が低い（紫外線や酸素はボトルを容易に透過し、清涼飲料に含まれる二酸化炭素も比較的容易に壁を透過します）。
ポリエチレンテレフタレートボトルは健康に対して安全であると公式に考えられています。しかし、医師はボトルの再利用を推奨していません。日常生活では、すべての微生物を「除去」するのに十分なほどきれいにボトルをすすぐことが難しいためです。

高密度ポリエチレンは、シャンプー、化粧品、洗剤のボトル、モーターオイルの容器、使い捨て食器、

食品用容器および容器、食品冷凍用容器、玩具、各種キャップ、瓶・バイアル用キャップ、耐久家庭用品

袋、包装袋、箱。
プラスチックの利点: 低コスト、安全性、強度、加工の容易さ、油、酸、アルカリ、その他の攻撃的な環境に対する耐性。
健康と環境への危険: これらの製品は人間の健康に対して安全であると考えられているという事実にもかかわらず、ヘキサンとベンゼンが容器の壁から液体に漏れる可能性があるという多くの迷信があります。今のところ、これらは科学的な裏付けのない単なる俗説にすぎません。

PVC とも呼ばれるポリ塩化ビニルは、リノリウム、窓の形材、家具の端、家電製品の包装、人工皮革、吊り天井用フィルム、サイディング、パイプ、シャワーカーテン、金属リング付きフォルダー、チーズなどの製造に使用されます。肉の包み紙、野菜の瓶、バター、そしていくつかのおもちゃ。
プラスチックの利点: 酸、アルカリ、溶剤、油、ガソリン、灯油に対する耐性があり、誘電性に優れ、燃えません。
プラスチックの欠点: 動作温度範囲が -15°C ～ +65°C と狭い、加工が困難、毒性がある。
健康と環境への危険: これ最も有毒で危険な 健康のためのプラスチックの一種。ポリ塩化ビニルが燃焼すると、非常に有毒な有機塩素化合物が生成され、10 年間使用すると、PVC から作られた製品が独自に環境中に有毒な有機塩素化合物を放出し始めます。最も不快なことは、柔軟性を高めるために、子供向け玩具の製造にポリ塩化ビニルが使用され続けていることです。ポリ塩化ビニルが人間の血液に入り、ホルモン障害を引き起こし、思春期早発や不妊症につながるという情報があります。

各種包装材、スーパー袋、CD、DVDなどは低密度ポリエチレン製
健康と環境への危険: LDPE の製造には健康に害を及ぼす可能性のあるブタン、ベンゼン、酢酸ビニルが使用されているという事実にもかかわらず、公式には無害であると考えられています。
バケツ、温かい料理用の皿、使い捨て注射器、砂糖用の袋、食品を冷凍するための容器、ほとんどのボトルのキャップ、油皿、一部の食品の包装、および遮音のための建築に使用されるものはポリプロピレンで作られています。家電製品の多くのメーカーは、製品のパッケージの製造にポリプロピレンを使用し、有毒なポリ塩化ビニルを放棄しています。
プラスチックの利点: 耐熱性（融点175℃）、耐摩耗性。ポリエチレンよりも耐熱性が高い。
プラスチックの欠点: 光と酸素に敏感で、ポリエチレンよりも早く劣化します。耐凍性はポリエチレンより劣ります。
健康と環境への危険: ポリプロピレンは健康に対して安全であると考えられています。
ポリスチレンは、使い捨て食器、食品容器、ヨーグルトカップ、子供のおもちゃ、断熱ボード、サンドイッチパネル、天井バゲット、装飾天井タイル、スーパーマーケットの食品の包装トレイ（肉、さまざまなナッツなど）、卵の箱の製造に使用されます。。
健康と環境への危険: 以前は、ポリスチレンの製造は、地球のオゾン層を破壊するトリクロロフルオロメタン (フレオン) の放出を伴うものと考えられていました。ポリスチレンは、発がん性のあるスチレンの重合によって生成されます。
このグループには他の種類のプラスチックも含まれるため、日常生活で使用すると健康に危険を及ぼす可能性があります。それでから

一部の食品用器具やボトルは、熱い液体と接触すると放出される可能性があります。 , それは人体のさまざまなホルモン障害（思春期初期、肥満、がんなど）を引き起こす可能性があります。ただし、このグループには、微生物の関与により環境中で生分解される、環境に優しいタイプのプラスチックも含まれる場合があります。

可能であれば、プラスチック製の食器はやめて、木製、ガラス、磁器、金属製のものを使用する必要があります（プラスチック製のまな板の代わりに木製のものを使用してください。キャンプではペットボトルの代わりに金属製フラスコを使用できます）。旅行）。
一部のメーカーはすでにペットボトルの代わりに再利用可能なステンレスボトルを製造しています。

4.3 生分解性プラスチック . すでに多くの企業が、輸入原材料を使用して生分解性プラスチック包装材の製造を開始しています。生分解性プラスチックは、栄養媒体として微生物によって吸収され、CO2、水、バイオマスなどの化合物に変換されるプラスチックです。、環境を汚染することなく、バイオマス。生分解性プラスチックは、有機廃棄物と一緒にリサイクルされると、木の落ち葉と同じように自然なサイクルをたどります。生分解性プラスチックが現代の埋め立て地に行き着くと、埋め立て地は土壌から直接隔離され、したがって自然との接触がなくなるため、自然のサイクルが破壊されてしまいます。デンプンなどの一部の生分解性プラスチックは再生可能ベースで生産されており、自然のサイクル (「自然から自然へ」) に参加することで、環境への影響は最小限に抑えられ、実質的には理想的なオプション「環境的に持続可能な」資源の利用。生分解性プラスチックは、産業用有機廃棄物処理環境でのみ最適に分解されます。自然界では、このプロセスはさらにゆっくりと起こります。非生分解性プラスチックの場合と同様、自然界に直接放置された廃棄物は環境を汚染し、動物に有害です。非生物的（「非生物」、つまり紫外線、水、熱）と生物的（「生物」、つまり細菌、菌類、藻類などの微生物による）の 2 つの要因の作用です。第 1 段階で材料はいくつかの部分に分割され、第 2 段階で微生物によって吸収されます。

4.4 ガラライトプラスチックの用途

バックインソ連時代乳たんぱく質であるカゼインとホルムアルデヒドを混合して得られる特殊なプラスチックであるガラライトからボタンを製造することもありました。使用された技術により、よく旋削され研磨された、さまざまな芸術的効果を持つ素材を入手することが可能になりました。コートやその他の衣服のボタンに加えて、柄、櫛、杖や傘の柄もガラライトで作られていました。ガラライトボタン塗装されたさまざまな色で。色は一色でもよく、非常に濃厚でジューシーで均一な仕上がりになりました。このような衣類付属品の多色バージョンは、琥珀、大理石、宝石、木材およびその他の材料。ガラライトを特定の化学物質で処理すると、ボタンはマザーオブパールに非常に似たものになりました。.

4.実践編

1.プラスチックの製造。

家庭でプラスチックを製造する技術は非常にシンプルで複雑ではないため、化学に縁遠い人でも、誰でもハラライトプラスチックを準備できます。ガラライトはよく研削され、磨かれています。かつて、ガラライトは万年筆、ボタン、櫛、ペン、傘や杖のハンドルの製造に使用されていました。模倣には高級ガラライトが使用されました象牙、琥珀と角。

レシピの主な材料は牛乳と酢です。 - プラスチックの塊を準備するには、最低でも約 10 ～ 15 分かかります。水チーズのような粘稠度があり、好みの形状に成形できます。この後、硬化するまで約2日間放置する必要があります。完成した製品は非常に耐久性があります。このようなプラスチックの薄いシートは手で簡単に破ることができますが、床に落としても、ほとんどの場合無傷のままです。シートの厚さが厚いほど、より大きな荷重に耐えることができます。しかし、ハンマーで強く叩けば当然壊れてしまいます。

Galalith を準備するには、次のものが必要です。

1. 牛乳はスキムミルクでも大丈夫です。
2) 酢。

さらに、次のようなことも役立つかもしれません。
ワックスペーパー - 塊を丸めて形を整えるために使用できます
アルミ箔 - 製品の形を整えるため
麺棒 – 平らなシートを作るため

これに必要な材料を準備します。

生産技術

牛乳と酢を16：1の比率で摂取します。つまり、牛乳1杯あたり酢小さじ1杯程度です。コップ一杯の牛乳から、直径約5cm、厚さ3mmのプラスチック片ができます。牛乳を定期的にかき混ぜながら沸騰させます。牛乳が沸騰したら火から下ろし、酢を加えます。分離されたカゼインの粒子が現れていることにすぐに気づくことができます。約30分間かき混ぜます。

次に、準備した2つのカップを使用して、チーズクロスを通して液体をゆっくりと濾す必要があります。ガーゼにはカゼイン粒子の大部分が保持されます。液体をある容器から別の容器に注ぐことが重要です。カゼインの残留物が排水管を詰まらせる可能性があります。カゼインが固まるようにガーゼを絞り、ワックスペーパーに移します。

塊の中にはまだ液体が多すぎるため、紙ナプキンを使用してそれを絞り出し、塊に慎重に押し付けます。この段階で重要なのは、プラスチックを乾燥させすぎないことです。

それで、塊の準備ができました！簡単に展開でき、ひび割れたり崩れたりしないはずです。すでに述べたように、その強度と乾燥時間は製品の厚さに依存します。変形を防ぐため、ワックスペーパーを敷いて重しで押さえながら乾燥させると良いでしょう。より複雑な形状の製品はホイルで固定することが好ましい。

すべての準備ができたら、プラスチックを研磨して塗装します。実は、これがガラライトプラスチックの製造技術のすべてなのです。

2. ボタンを作る

コップ半分（120ml）のクリームをお玉に注ぎ、沸騰するまで加熱します。お玉を火から下ろします。

小さじ1杯（5ml）の酢をクリームに加えてかき混ぜます。カードの小さなフレークがすぐに形成され、透明な液体の中に浮遊します。クリームと酢の代わりに、コップ半分のケフィアを飲むことができます。少し温めるだけです。

カードが形成されるまで。コーヒーフィルターを2枚上に置き（正方形のガーゼを2枚用意できます）、輪ゴムで固定します。

混合物をレードルからフィルター上に慎重に注ぎます。スプーンを使って、カッテージチーズフレークをすべてフィルターの上に移します。

カッテージチーズを5分間放置して冷まします。紙からフィルターを外し、カードに巻きつけて液体を絞り出します。

フィルターを広げてみます。カッテージチーズは濃厚ですが、十分に柔らかく、そこから何かを彫刻できるほど十分でした。

ホイルにカッテージチーズを使って小さなボタンをいくつか作りました。ナプキンの上に置いて乾燥させました。 24時間後、カッテージチーズの破片は黄色がかった硬い物質、つまり天然プラスチックに変わりました。

3. ボタンを試してみる。

経験値No.1。土壌中でのボタンの挙動

ボタンを乾燥させてから、いくつかを土に移すために取っておきます。

彼女はボタンを外して、植木鉢通りへ。

鉢の高さの半分くらいまで土を入れました。

最初のポットにカードボタンをいくつか入れ、2 番目のポットに通常のボタンを入れました。

ボタンを土で覆いました。 1週間、毎日鉢の土に水をやり、ボタンの様子を観察しました。

自分で作ったボタンと普通のボタンを土に埋めて比較してみました。

土壌中のボタンの状態観察結果

1日

3日目

5日間

7日目

ガラライトボタン

変化なし

色が変わった

2つの部分に分かれた

いくつかの部分に分かれた

通常のボタン

変化なし

実験その2 洗濯機のボタンへの機械的衝撃。

私たちは日常生活の中で、洋服のボタンを使用しています。作ったボタンを洗濯するとどうなるかを確認してみることにしました。

ボタンを生地に縫い付けて配置しました洗濯機。デリケート洗い（30度）で洗ってください。

洗濯回数

1回の洗濯

2 洗濯

3 洗濯

4ウォッシュ

ボタンが変わります。

変化は観察されませんでした

結論：手作りボタンはかなり耐久性があります。

14 .

ボタンが土に落ちることはあまり多くなく、屋外に出た後の使い捨て食器で土壌汚染が発生することが多いことは理解しています。アウトドアレジャーには使い捨て食器が便利ですが、唯一の問題は環境多くの人にとって、自分のゴミを持ち帰る習慣はありません。プラスチック製の皿を燃やす人もいますが、これは健康に危険です。自然の食器は自然に分解されます。

そこで、自家製ガラライトで使い捨てプレートを作り、その強度をテストすることにしました。

皿を使った体験。

実験 No. 1 私のプレートはどのくらいの液体温度に耐えることができますか?

1番目の皿には冷水を、2番目の皿には室温の水を、3番目の皿にはお湯を注ぎました。

結論：私が作った皿は、強度的には通常の使い捨て食器と変わりません。プラスチック皿お湯が溶けます。

体験その２。プレートの強度はどれくらいですか？

大豆板を床に叩きつけて強度をテストしてみました。 (彼女は墜落した)

応用

エコプラスチックの準備

1) 牛乳はスキムミルクでも大丈夫です。
2) 酢。
3) カップ 2 つ、プラスチックのスプーン 1 つ。
4) ガーゼと大量の紙ナプキン。

牛乳と酢を16：1の比率で摂取します。つまり、牛乳1杯あたり酢小さじ1杯程度です。コップ一杯の牛乳から、直径約5cm、厚さ3mmのプラスチック片ができます。

1回洗濯後のボタン

2回洗濯後のボタン

3回洗濯後

うちの使い捨てお皿。

機械顕微鏡による細菌の存在の観察

生分解性ポリマーの軟包装はかなり特殊な市場セグメントであり、残念なことにロシアの現実からはまだ比較的遠い。今日、私たちはスーパーマーケットで生分解性袋のサンプルが売られているのを目にしたり、時には知らずに、次のような食品業界の大手から生分解性の包装を購入したりしています。 テトラパック、ダノンまたは ペプシコ。

欧州および世界市場の状況は改善しており、欧州および世界市場のアナリストも将来について楽観的な予測を立てており、軟包装材メーカーは間もなくほぼ完全にバイオマテリアルに切り替えるだろうと予測しています。しかし、実際に興味深いバイオテクノロジーの導入例はまだそれほど多くありません。

産業廃棄物からの梱包

知られているように、生分解性製品の製造に最も一般的な原料は、ポリマー包装ポリ乳酸 (PLA) は、デンプン含有植物 (小麦など) またはグルコース含有植物 (今日では通常トウモロコシまたはサトウキビ) のいずれかから抽出されます。しかし、これらの同じ成分は食品生産からの産業廃棄物にも含まれているため、このようなポリマーの製造プロセスは経済的な観点からより効率的になります。

4月中旬今年スペインに拠点を置く食品産業向けの技術開発センター アイニア、 欧州フルーツジュースサプライヤー協会と協力 アイジン 、プロジェクト内での彼の仕事の結果を正式に発表しました PHボトル。

研究者らによる4年間の研究の結果、プロトタイプが完成した環境に優しい包装ジュース用。製造工場の廃水から抽出された有機残留物から得られる生分解性PHB（ポリヒドロキシ酪酸）プラスチックから作られています。ユニークな開発は、グループの先駆的な創造的コンセプトの不可欠な部分です フォトボトル、「循環による経済」という一目瞭然のモットーのもとで活動しています。

パッケージングプロトタイプ フォトボトル存在するものを次のように変換することで得られました。廃水有機残留物（主に糖）をバイオポリマー材料に取り込みます。このような優れた結果は、バイオテクノロジーの最新の進歩と新しいマイクロカプセル化機能のおかげで達成されました。同氏は、製品のパッケージ製造の原材料としての利用という観点から、ジュース業界からの有機廃棄物の重要性を明確に実証しました。

最近、同様の研究が、産業廃棄物製パン業界。この研究は、スペインの普通小麦粉製品とスイート小麦粉製品の生産者 2 社の利益のために実施されました。 パンリコ そして グルーポシロ 。研究グループには代表者が含まれていた スペイン農業技術センター CETCE (シリアルテクノロジーセンター)、 ドイツ農業工学研究所 (ATB)、 バンゴー大学バイオ複合材料開発センター 英語ウェールズおよびスペイン語テクノロジーセンター アンプラス .

彼らの活動の最初の結果は、両社からの生産廃棄物、つまり古くなったパン、または残った甘い生地からのポリ乳酸 (PLA) の生産でした。このプロジェクトは、良好な酸素および湿気バリア特性を備えた生分解性 PLA バッグを市場に導入することで終了しました。このバッグはペーストやケーキの包装に必要であり、店頭での賞味期限を 12 か月に延長することができます。

スペインのバレンシアに拠点を置くテクノロジーセンター アンプラスは、新しいタイプのポリマーの開発と研究を専門とし、現在プラスチック包装メーカーである同社と協力しています。 バンデスール 、国家研究プログラムが後援する別の特別プロジェクトに取り組んでいます レトス・コラボラシオン 2015。

その主な任務は、電子レンジでの高温処理に耐える食品用の革新的なポリマートレイを開発することです。そのうちの 2 種類を市場に投入する予定です。ポリプロピレンフォーム製のトレイと、発泡 PLA バイオポリマー製の完全生分解性で堆肥化可能なトレイです。

管理 バンデスール同社は 2 年間続いているこのプロジェクトに大きな期待を寄せています。なぜなら、このプロジェクトは会社に大きな競争上の優位性をもたらすはずだからです。新世代の食品トレイの開発により、新しい地域市場への参入が可能になります。発泡材料で作られたトレイは、鋳造品に比べてはるかに軽いため、輸送コストが大幅に削減され、使いやすくなります。そしてもちろん、バイオポリマーで作られた食品トレイの環境上の利点については、追加のコメントを必要としません。

環境に優しい製品のための環境に優しいパッケージ

現代の「自然」食品サプライヤーの最も強力なマーケティング戦略の 1 つは、自社の製品が 100% 再生可能な天然成分で作られた同様に安全で 100% リサイクル可能なパッケージで提供されると主張することです。

したがって、同社の消費者製品の欧州部門は、 ソノコ フランスの生分解性プラスチックメーカーと提携 ベジマット - 会社による ベガープラスト - バルク製品用のベジトップチューブボール紙容器を市場に発売しました。その主な特徴は、完全に生分解性のプラスチック製ディスペンサー蓋（シェーカー）です。

共同作業の結果、欧州基準を満たす環境に優しい生分解性容器が誕生しました。環境安全 EN 13432。標準要件の本質は、標準手順の結果、材料が 6 か月以内に 100% 鉱物化 (堆肥化) されなければならないことです。産業リサイクル（堆肥化）。重要な条件- 得られた堆肥化可能な塊は、あらゆる種類の作物の肥料としての使用に適していなければなりません。

材料に対するそのような基準を維持するのは専門家の責任です。 ベガープラストそれは、その生産の原材料が天然の再生可能な製品、つまり植物や穀物であるという事実のおかげで成功します。

「結局のところ」と代表者は言う ソノコ「当社の環境に優しい容器は、栄養補助食品だけでなく、シリアル、小麦粉、砂糖、スパイス、ドライフルーツ、調理過程で少量ずつ使用されるその他の製品の保管にも完全に安全に使用できます。」

会社部門 ダウケミカ l、パッケージ開発担当ポリマー材料(パッケージングおよび特殊プラスチック事業)、北米環境配慮型製造業者協会きれいな梱包 SPC（Sustainable Packaging Coalition）および当社 アクレドのパッケージング は、環境に優しいポリマー包装材の共同開発を完了したと発表した。

同社の洗剤を保管するために設計された、底が広い安定したポリマー製バッグです。 第7世代、 サプライヤーによれば、天然で環境に優しい安全な原材料のみから作られたホームケア製品の製造に特化しています。

専門家によって市場にリリースされる アクレドのパッケージング新しいパッケージは開発されたものから作られています ダウケミカ l リサイクル可能な特殊ポリエチレンを使用しており、同時にバッグに必要な剛性と強度の特性、および縫い目の良好な溶接性を保証します。

パッケージはプログラムに基づいて市場に供給されます SPC と呼ばれる原材料のリサイクルのため How2Recycle: それぞれの商品には「店舗返却」ラベルが付いており、消費者が製品の入ったビニール袋を購入した後、その後の廃棄のために店舗に返品できることを意味します。そういったお店は、北米現在では 18,000 を超えています。

南アフリカの会社 キディキックス 子ども向けの自然食品を製造する、同社の生分解性包装フィルム「NatureFlex」を採用 イノヴィア・フィルムズ シリアルやドライフルーツの包装に。会社のオーナーが言うには アリソン・マクダウェル , 「私たちの任務は、子供たちの健康を守り、子供たちが環境に優しい製品だけを確実に摂取できるようにすることです。私たちはこの目的のために多くの堆肥化可能な素材をテストしましたが、NatureFlex フィルムがさまざまなパラメータにわたって最高でした。」

「まず第一に、フィルムは生分解性包装の要件を定義するアメリカの ASTM D6400 とヨーロッパの EN13432 という既知の基準をすべて満たしています。」と彼女は続けます。さらに、NatureFlex は油、脂肪、攻撃的な化合物に対する優れたバリア特性を備えており、芳香やガスに対する高い不透過性を特徴としています。このフィルムを使用したパッケージにも高品質な印刷が可能です。」

NatureFlex フィルムのもう 1 つの使用例は、天然海藻チップスの包装です。 ハロー海藻、 会社によって製造された オーシャンズ・ハロー 。会社の創設者が指摘したように ロバート・モック 、「私たちはお客様に天然製品を提供しており、そのパッケージは信頼性があり便利であるだけでなく、環境にも優しいものでなければなりません。」

「これらすべての要件」と指摘 モクさん- NatureFlex フィルムは高い酸素バリア性を備え、店頭での製品の保存寿命を大幅に延長します。同様に重要なのは、湿気に対する優れた耐性です。そのため、当社のチップスはカリカリとした食感を決して失うことがありません。」

1年以上前 テトラパック 世界初、完全に再生可能素材から作られた Tetra Rex Bio パッケージを導入し、 ヴァリオ 無乳糖半脱脂乳にこのパッケージを使用開始 エイラ。 新しいパッケージの保護層とネックには、ブラジルの化学会社が供給するサトウキビから作られた生分解性の低密度ポリエチレンが使用されています。 ブラスケム。

梱包に使用されるものについて テトラパック段ボールの場合、メーカーによれば、森林管理協議会 (FSC) によって認証された、管理され簡単に追跡できる供給源からのみ供給されているとのことです。このロゴは、段ボールに印刷されている情報を少なくとも一度は注意深く調べたことがある乳製品の購入者であればよく知られています。パッケージ テトラパック。

環境に優しいバッグ市場の発展の次のステップ テトラパック企業の専門家による共同開発でした バイオオン世界最大規模のタンペレのフィンランド工科大学の科学者らと研究センター食品包装用の新しいタイプの紙とプラスチックの開発の分野で。 2015 年に始まったこのプロジェクトの結果、世界初のコンテナが誕生しました。 テトラパック、ボール紙と押出成形で開発されたバイオポリマー、Minery PHA の組み合わせから作られています。 バイオオン。

その間研究活動 2つの研究室の科学者らは、気密性を確保するために以前は包装に使用されていたポリエチレンを、段ボールに溶融して塗布されるバイオプラスチックに置き換え、包装の機能性と見た目の美しさの両方を完全に維持した。開発者が強調しているように、環境的には純粋な素材完全に再生可能エネルギーから作られている植物資源 100%生分解性です。

ロシアには何があるの？

生分解性包装のテーマがロシア生産のポートフォリオから完全に除外されているとは言えません。そのうちの多くは、生分解性フィルムから作られたバッグの生産を開始することに成功しました。私たち自身の科学の発展に関する情報が届くことがあります。

実際の例としては、次のような企業があります。 「ティコプラスチック」 からニジニノヴゴロド、太陽光の影響下でポリマーの生物学的分解を担う特別な添加剤を含むポリエチレン袋を製造します。このようなパッケージの内訳は、自然条件 1年から3年程度の周期で起こります。より根本的な選択肢は、二酸化炭素、水、バイオマスへの分解時間がはるかに短い、天然の生分解性原料から作られたポリマーを使用することです。

科学の発展に関して言えば、例えば昨年、科学者たちは トムスク工科大学 は、軟包装材の製造に使用できるポリ乳酸 (PLA) から独自のバイオポリマーを作成したことを報告しました。ポリマー生産の主な供給源はデンプンとグルコースを含む植物です。

どのような見通しがありますか?

アナリストによると、2018年までに世界のバイオプラスチック生産量は2014年の170万トンから780万トンに増加するはずだ。その成長率は驚くべきものであると予測されています。パッケージングを含む製造される製品の環境への優しさに加えて、バイオポリマーの製造におけるエネルギーの節約と、廃棄時の大気中への二酸化炭素排出量の削減の可能性によって、それらは促進されます。

ロシアの食品包装市場でこれらの利点がいつ実現できるかは、修辞的な問題だ。環境保護活動家によって頻繁に批判されているように、再生不可能な天然資源の膨大な処理能力が我が国に長期にわたって存在すること自体が、経済的に有望ではあるものの、費用のかかるプロジェクトへの投資を誘致する上での重大な障害となるだろう。当社独自のバイオポリマーとそれからの製造を目的として、広範な工業規模でパッケージングを行っています。

特別プロジェクトにおけるその他の出版物:

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