Advanced Industrial and Engineering Polymer Research
Open Access, CiteScore Tracker 2021=11.4
ISSN: 2542-5048
FEATURED CONTENTS
Biodegradable Polymers
OPEN ACCESS – REVIEW ARTICLE
Volume 3, Issue 1 Pages 1-7
January 2020
ポリヒドロキシ脂肪酸エステル(PHA)のコスト競争力と機能性を求める
Guo-Qiang Chen, Xin-Yu Chen, Fu-Qing Wu, Jin-Chun Chen

生物プラスチックとして、現在は数種類の細菌でポリヒドロキシ脂肪酸エステル(PHA)を産業規模レベルで生産できています。PHAの不安定性と高いコスト、分子量(Mw)と構成の不安定性及びこれによる熱力学と機械性能の不安定性などの原因により、今までPHAの商業化は困難である。PHAのコストが高いのは、滅菌に関する複雑な生物処理、カーボン基質のPHA製品への低い転化率、微生物の成長差異、及び川下分離の複雑性に関わっています。PHA生産の複雑性を解決するために、耐汚染が強い微生物、特に好極限性細菌、とりわけハロモナス属の工程方法を開発しました。PHAをよりよく生産するために、この技術は既に生産成功し、「次世代産業生物技術」(NGIB)とも呼ばれています。多種類PHAも工程細菌のハロモナス属やシュードモナス属などによって生産できます。本総括文章は工程細菌がPHA生物合成と多様化における最新状況を紹介します。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2019.11.001
OPEN ACCESS – REVIEW ARTICLE
Volume 3, Issue 1 Pages 8-18
January 2020
デンプン基生分解性材料:チャレンジとチャンス
Tianyu Jiang, Qingfei Duan, Jian Zhu, Hongsheng Liu, Long Yu

本文はデンプン基材料の基礎と応用研究を含む最新発展状況をレビューしました。デンプン基材料の弱み、例えば天然ポリマーの低い機械性能や湿気に対する敏感性を克服するために、過去の二十年間において、いろんなブレンドや複合材料が開発されました。実は、完全生物分解できるデンプン基材料を開発する際に、いかなる添加剤の添加は敏感的である。また、食品包装用のいかなる添加剤は安全問題を第一に考えなければなりません。これらを鑑みて、デンプンに基づく材料においては、既にいろんな天然充填剤や食用強化剤が使用されています、例えば天然繊維、デンプンまたはセルロース結晶と海苔類など。改質デンプン顆粒でデンプン基質を強化する、いわゆる自己強化技術もデンプン基複合材料の開発に用いられています。デンプン基フォームの開発においても、水に対しシステム的な研究を行い、水はデンプン基フォームの可塑剤であり、発泡剤でもあります。いままで、各一般的な加工技術(例えば押し出し、射出成形、押出成形、鋳造と発泡)、そして新しい技術(例えば反応性押し出し)は既にデンプン基ポリマー材料の加工に使用されています。各デンプンに基づく製品も既に開発され商品化されています。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2019.11.003
OPEN ACCESS – REVIEW ARTICLE
Volume 3, Issue 1 Pages 19-26
January 2020
ポリ(ブチレンアジペートテレフタレート)-PBATの合成、性質と応用の概述
Jiao Jian, Zeng Xiangbin, Huang Xianbo

一般プラスチックに関する化石資源と環境汚染問題を解決するために、新しい生分解性ポリマーに対する研究がどんどん増えてきています。脂肪族-芳香族ポリエステルは一種の新型生分解性ポリマーであり、近年において広範に研究され、発展速度が速い、これは、脂肪族ポリエステルが提供する優れた生物分解性と芳香族ポリエステルが持つ優れた性能を合わせることができるからです。そのうちポリブチレンアジペートテレフタレート(PBAT)が一番重要である。一般的なポリエステル製造技術で、ブタンジオール(BDO)、アジピン酸(AA)とテレフタル酸(PTA)の縮合反応によってPBATの商業化は実現出来ます。またたくさんの領域において期待できる特性と競争コストを実現できると評価されています。従って、本文はPBATの合成、性質と応用について論述します。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2020.01.001
OPEN ACCESS – REVIEW ARTICLE
Volume 3, Issue 1 Pages 27-35
January 2020
生分解性ポリマーと環境にやさしい抗菌包装材料:短編総括文章
Yajie Zhong, Patrick Godwin, Yongcan Jin, Huining Xiao

最近、包装用の生物分解と再生可能材料に対する需要は多くなっています。需要の増加は、生物分解できないポリマー包装材、特にポリエチレンの広範な使用による環境問題に関わっています。本文は生分解性ポリマーの性能について討論し、特にデンプンとその他ポリマーのブレンドを注目します。また、食品包装産業において、微生物活動も注目されているため、抗微生物助剤またはポリマーを添加し、バリア増強または活性を持つ包装材料を生産することは、食品を微生物の増殖と転移から保護する魅力的な選択肢の一つとなっています。また、本文は生分解性ポリマーのバリア、機械と他の性能を討論しました。最後に、抗菌包装材料における生物活性コーティング層の現在と潜在的な応用について討論しました。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2019.11.002
OPEN ACCESS – REVIEW ARTICLE
Volume 3, Issue 2 Pages 60-70
April 2020
ポリ乳酸とポリグリコール酸の開発と挑戦
K. Jim Jem, Bowen Tan

地球温暖化やプラスチック汚染による環境圧力が日増しに高まることから、バイオプラスチックはすでに大きな注目を集めている。そのうち、ポリ乳酸(PLA)はバイオベースで生分解性を持っているため、多くの使い捨て包装用品で広く使用されている。ジムの法則によると、PLAの世界的な需要は3〜4年ごとに倍になると予測される。

従来の石油を原料とするプラスチックと比べ、PLAはより高価であり、一般的な機械的及び物理的特性がやや少ない。D-乳酸とそのポリマーPDLAについての最新複合研究と商品化は、PLAの機械的及び熱的特性を向上させる可能性があり(例えば、ステレオコンプレックス型PLAを形成することによる)、ハイエンド市場で使用できる。しかし、他の分野におけるPLAの使用はまだ制限されている。ポリグリコール酸(PGA)はPLAと似たような構造を持ち、優れた生分解性やバリア性などの有望な特性を有している。これはPLAへの有用な補足となることだろう。PGAを利用してPLAの改質を行うには、共重合、物理的ブレンド法及び多層ラミネーション法がある。PGA及びPLAとの組み合わせは、生物医学の応用においてすでに広く研究されてきたが、やや高い生産コストがかかるため、大規模開発には至らない。このような背景で、新しい生産技術の開発と政府規制の発行は、バイオプラスチックへの世界的な移行のための重要な推進力になる。最近、既存のプラスチック使用を制限したり、生分解性プラスチックの活用を促進したりするなど、複数の政府規制が打ち出された。PGAは、革新的な生産技術を使用して産業廃ガスから抽出できるため、炭素排出量と生産コストを削減できる。生産技術及び複合技術の開発を通じて、PGAはPLAと合わせて使用することで、特に室温または自然環境で急速に分解する必要がある使い捨て製品のためにも、持続可能かつ環境にやさしいプラスチック産業で重要な役割を果たすことができる。

https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2020.01.002