パッケージの刷新に伴い、現行の素材をさらに上回る実用性を備え、かつ環境保護にも配慮した、より良い素材を模索してきました。現在では、包装材の代替に伴い、生分解性の素材が使用されるようになりました。では、生分解性素材とは何でしょうか?
「生分解性材料」とは、一定の条件下で微生物(細菌、菌類、藻類など)やその分泌酵素により低分子化合物に分解され、最終的には水や二酸化炭素などの無害な物質に変換される材料のことをいいます。そしてバイオマス。
これらの材料は通常、自然環境における生物学的作用により分解できる特定の化学構造と物理的特性を持っています。生分解性材料の分解プロセスは、温度、湿度、微生物群集、材料の組成と構造などを含む多くの要因の影響を受ける可能性があります。
一般的な生分解性材料には、セルロース、デンプン、タンパク質などの天然ポリマー材料のほか、ポリ乳酸 (PLA)、ポリヒドロキシアルカノエート (PHA) などの合成生分解性ポリマーが含まれます。
生分解性材料の出現は、従来の非分解性材料によって引き起こされる環境汚染問題を解決する効果的な方法を提供し、包装、農業、医療、繊維などの多くの分野で幅広い応用の可能性を秘めています。
一般的な生分解性材料には次のものがあります。
ポリ乳酸(PLA):トウモロコシやサトウキビなどの再生可能資源からの乳酸を発酵させ、重合させて得られます。機械的特性や透明性に優れており、食品包装材や使い捨て食器などによく使用されています。
ポリヒドロキシアルカノエート (PHA): 微生物によって合成され、さまざまな種類と異なる特性があります。フィルムや繊維などの製造に使用できます。
デンプンベースのプラスチック: デンプンが主成分であり、他の分解性ポリマーとブレンドされています。ポリ袋やお弁当箱などによく使われています。
セルロースおよびその誘導体:セルロースエステル、セルロースエーテルなど。生体適合性と分解性に優れています。
ポリカプロラクトン(PCL):柔軟性と加工性に優れ、医療分野や包装材料などに使用されます。
キトサン: キチンの脱アセチル化によって得られ、生物医学、食品包装、その他の分野で使用されます。
これらの材料は、環境に対する従来のプラスチックの悪影響を軽減するために、さまざまな分野で生分解性の役割を果たします。
一般に、生分解性材料のコストは従来のプラスチックのコストよりも高くなります。
ポリエチレン (PE) やポリプロピレン (PP) などの従来のプラスチックは、大規模生産と成熟した産業システムにより比較的低コストです。
しかし、ポリ乳酸(PLA)やポリヒドロキシアルカノエート(PHA)などの生分解性材料は、多くの場合、製造プロセスにおいてより複雑なプロセスや技術を必要とし、原材料の入手や加工もより複雑になる可能性があり、その結果、製造コストが高くなる可能性があります。
たとえば、PLA の製造には特定の発酵および重合プロセスが必要であり、その原材料 (通常はトウモロコシ、サトウキビなど) の価格も市場変動の影響を受けます。
しかし、技術の継続的な進歩と生産規模の拡大に伴い、生分解性材料のコストは徐々に低下すると予想され、従来のプラスチックとのコスト差も徐々に縮まる可能性があります。
生分解性材料には次の利点があります。
利点:
1.環境に優しい:特定の条件下で自然に分解し、長期的な環境汚染を軽減し、白色汚染の害を軽減します。
2. 再生可能資源: 原材料は植物繊維、デンプンなどの再生可能資源から得られることが多く、限られた化石資源への依存を軽減します。
3. 二酸化炭素排出量の削減: 製造プロセス中の二酸化炭素排出量は、通常、従来のプラスチック製造よりも低くなります。
4.広く使用されています:包装、農業、医療、繊維、その他の分野で使用できます。
5. 持続可能な開発の概念に沿ったもの: 持続可能な経済開発の促進に役立ち、環境保護に対する社会的要件を満たします。
ただし、生分解性素材にはいくつかの欠点もあります。
中でもクラフト紙は、包装に最も広く使用されている生分解性素材の1つです。
クラフト紙は一般に木材パルプから作られており、その主成分はセルロースです。セルロースは、微生物によって分解および代謝される天然有機物質です。
十分な湿度、酸素、微生物などの適切な環境条件下では、クラフト紙は徐々に単純な化合物に分解され、最終的には自然に戻ります。
ただし、クラフト紙の劣化速度は、紙の厚さ、処理方法 (コーティングされているか、他の化学物質が添加されているか)、環境条件などの多くの要因によって影響を受ける可能性があります。
しかし一般に、多くの合成材料と比較して、クラフト紙は自然環境中で比較的容易に生分解されます。
包装材料としてのクラフト紙には、次のような幅広い用途があります。
1. 食品包装:ナッツ、お茶、パンなどの乾物包装など。優れた通気性と一定の耐湿性により、外部の臭いや湿気の影響を軽減しながら、食品を乾燥した状態に保つことができます。
2.衣類の包装:衣類を包むために使用され、ほこりやわずかな摩擦から衣類を保護します。
3. 電子製品の梱包: 一定の緩衝と保護を提供するために、ヘッドフォン、充電器などの一部の小型電子製品を梱包します。
4.本の包装:新刊本の輸送保護であっても、中古本の包装であっても、クラフト紙素材を包装として採用できます。
5. ギフト包装: 素朴な外観により、人々にシンプルさとスタイリッシュな感覚を与えます。そのため、さまざまなギフトの包装に適しています。
6. 工業用部品の梱包: 小型機械部品、ハードウェア付属品など、輸送および保管中の衝突や腐食を防ぐことができます。
7. 化粧品のパッケージ:ミニマリストの化粧品ブランドの中には、環境保護と自然のコンセプトを強調するために、製品のパッケージにクラフト紙を選択するものもあります。