생분해성 플라스틱, 생물고분자

소개글

생분해성 고분자의 정의에서부터 종류와 이용실태, 실용화 단계, 전망에 관한 레포트

목차

1. 생분해성 플라스틱의 정의

1) 생분해성 플라스틱의 개념

2) 생분해성 플라스틱의 연혁

3) 분해성 플라스틱의 분류

4) 분해성 플라스틱의 공통적 특성

2. 실용화 단계의 생분해성 플라스틱

1) 폴리유산

2) 폴리 카프로락톤

3) PCl과 전분의 블렌드체

4) 폴리 부틸렌 석시네이트

5) 폴리 -3-히드록시 부틸레이트와 그 공중 합체

3. 생분해성 플라스틱의 실용사례 및 전망
1) 국내 동향
2) 실용사례 및 해결 과제

4. 결론

본문내용

1. 생분해성 플라스틱의 정의


1) 생분해성 플라스틱의 개념

생분해성 플라스틱이란 박테리아, 조류, 곰팡이 등가 같은 자연에 존재하는
미생물에 의해 물과 이산화 탄소 또는 물과 메탄가스로 완전히 분해되는 플라스틱을 말한다.
생분해성 플라스틱은 대체로 전분을 이용하거나 지방족 폴리에스테르를 이용해서 만든다. 전분을 사용하는 방법은 옥수수나 감자를 첨가해서 만들며, ‘지방족 폴리에스테르’는 생분해성이 없는 ‘방향족 폴리에스테르’(주로 의류에 사용)의 분자구조 중 주로 벤젠고리 부분을 탄화수소로 대체, 자연환경에서 완전 생분해가 가능하도록 만들고 있다.
전분을 이용한 제품은 비교적 값이 저렴하고 분해성은 뛰어나지만 강도가 약한 단점이 있다. 이에 비해 지방족 폴리에스테르는 가격이 고가이지만, 강도가 높고 가공성이 뛰어나 최근 각광을 받고 있다.

2) 생분해성 플라스틱의 연혁

1970년대에 플라스틱의 일종인 폴리 카프로락톤이 생분해성을 갖는다는 것이 발견되었으며 영국ICI사는 미생물의 배양에 의한 생분해성 플라스틱의 연구를 시작하였다. 제조 중인 생분해성 플라스틱은 폴리 히드록시 낙산 또는 폴리 히드록시 낙산/길초산 공중 합체이나 ICI사는 이 생분해성 플라스틱을 ‘Biopol`이라는 상품명으로 1990년부터 시장에 내 놓았다. 일본에서도 1990년부터 생분해성 플라스틱의 개발을 국가 프로젝트로서 재단 법인 지구 환경 산업 기술 연구 기구(RITE)가 추진하였다.(1997년 종료)
폴리 카프로락톤이나 Biopol의 분자구조는 지방족 폴리에스테르이나, 1990년대 초부터 같은 모양의 분자구조를 같는 폴리 유산, 폴리 부틸렌 석시네이트 등이 회사별로 시판되게 되었다. 특히 근년 BASF사, Bayer사, DuPont사 등에서 지방족 방향족 폴리에스테르, 지방족 아미드 등의 분자 구조를 갖는 생분해성 플라스틱이 개발되고 있다. 일본에서는 폴리 에스테르 카보네이트구조의 생분해성 플라스틱도 개발되고 있다.
또한 1997년 미국의 Monsanto사가 유전자 조작 기술을 응용하여 유채씨로부터 폴리 히드록시 부틸레이트/발리레이트(PHB/V)배양법에 성공하였다고 발표하면서 바이오 기술에 의한 새로운 종류의 생분해성 플라스틱 또는 식물로부터의 폴리 에스테르 합성이 가능하게 되었다. 바이오 폴리 에스테르를 염가로 생산하기 위한 식물 이용
연구가 활발하게 진행되고 있다. 폴리 에스테르 합성에 관여하는 미생물 유전자를 식물에 도입하여 이산화탄소와 물로부터 식물에서 폴리 에스테르를 생산하는 방법이다.
한편 1970년대 후반에 전분과 자동 산화 촉진제를 폴리 에틸렌에 첨가한 블렌드 물질을 토양 중에서의 매립 시험을 실행한 결과, 미생물에 의해 분해되었다는 보고가 영국의 Griffin에 의해 발표되었다. 이 계통의 폴리 에틸렌 블렌드 물질은 1980년대 특히 미국의 생분해성 플라스틱으로서 어느 정도 사용되었다. 그러나 그 후 이 블렌드 물질의 경우, 전분이외의 것은 분해되지 않고 남는다는 것이 판명되어 미국 소비자의 강한 반대에 의해 사용하지 못하게 되었다.
생분해성 플라스틱에 대한 높아지메 따라 위에서 언급한 PE/전분의 블렌드 물질에서와 같은 문제점도 있어, 플라스틱의 생분해성은 어떠한지 또한 그 생분해성의 측정방법은 어떻게 할 것인지가 셰계적으로도 문제가 되어 ISO(국제표준화기구)등도 검토하게 되었다.

참고 자료

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충남대학교,2004
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SupercriticalCarbonDioxideSolutions, Ind.Eng.Chem.Res.2005,
44,1795-1803