친환경성 플라스틱 기술

시대적 요구를 배경으로 오늘날 환경 배려형 소재로 많은 관심이 집중되고 있는 자연소재 및 생분해성 플라스틱, 즉 환경친화성

플라스틱에 관하여 그 기술적 과제를 계통적으로 해설하고 제조기술 · 가공기술 · 응용기술 · 리사이클기술에 대하여 설명하였다.

20세기에는 성능과 편리성을 중심으로 플라스틱이 개발되었지만, 이제 21세기에는 환경에 대한 광범위한 영향을 배려한 새로운

소재의 개발이 요망되고 있다. 지속성 있는 순환형 사회를 실현하기 위한 큰 목표에 기여할 수 있는 플라스틱 개발이 절실하게

요망되는 것도 그 때문이며, 오늘의 과학기술 발전은 능히 그 실현을 가능하게 하고 있다.

본 서는 위에서와 같은 시대적 요구를 배경으로, 오늘날 환경 배려형 소재로 많은 관심이 집중되고 있는 자연소재 및 생분해

성 플라스틱, 즉 환경 친화성 플라스틱에 관하여 그 기술적 과제를 계통적으로 해설하고, 제조기술과 가공기술 · 응용기술,

그리고 리사이클 기술에 대하여도 기술하였다.

1장. 재활용 가능 자원과 바이오매스

1 바이오매스 · 15
2 케모 바이오 변환과 바이오 베이스 재료 · 19
3 바이오 베이스 중합체의 분류 · 24
4 생분해성 중합체 · 27

2장. 폴리 유산

1 유산
2 폴리 유산의 다양성과 두 가지 합성 루트 · 41
3 락티드법
4 직접 중축합법
5 스테레오콤플렉스형폴리유산(sc-PLA)
6 폴리 유산의 구조와 성질
7 공중합과 중합체 블렌드에 의한 개질 · 64
8 말레산 중합체 · 68
9 장래성 · 71

3장. 폴리히드록시 알카노에이트

1 폴리 히드록시 부탄산(P(3HB))
2 P(3HB)의 공중합체
 
4장. 폴리숙신산 알킬렌 및 관련 2성분형 폴리에스테르

1 폴리숙신산 부틸렌(PBS)
2 바이오 숙신산의 합성 · 107
3 폴리 테레프탈산 트리메틸렌(PTT) · 109

5장. 다당류(多糖類)

1 셀룰로오스
2 녹말(starch) · 119
3 키틴 · 키토산 · 120
4 그 밖의 다당류
 
6장. 폴리아미노산과 펩티드

1 펩티드
2 폴리아미노산 · 128

7장. 유망한 식물성 플라스틱 소재

1 튤리팔린(tulipalin) · 131
2 리모넨을 사용한 중합체 소재 · 133
3 만델산 중합체 · 133
4 피루빈산을 사용한 아크릴 중합체의 합성 · 135
5 리그노 페놀 · 136
6 바이오매스 섬유와의 복합재료 · 136

8장. 생분해성 플라스틱의 제조 · 합성방법

1 미생물 생산계
2 자연물계
3 화학 합성계
4 생분해성 고분자의 바이오 엔지니어링
 
9장. 자연소재 중합체의 응용

1 바이오 베이스 중합체의 개발과 용도 · 172
2 생분해성 중합체의 개발 실태 · 174
3 생분해성 중합체의 용도 · 176
4 생분해성의 평가 · 178
5 생체 흡수성 재료로서의 용도 · 179

10장. 폴리유산의 성형 가공과 용도 전개

1 시작하는 글 · 181
2 폴리유산의 내구성 부여 기술
3 폴리유산 성형가공 제품군의 분류와 용도
 
11장. 리사이클 기술

1 마테리얼 리사이클 · 199
2 케미컬 리사이클
3 서멀 리사이클 · 218
4 바이오 리사이클
 

플라스틱이 인간의 생활을 보다 풍요롭게 하는 소재로 공급되기 시작한 것은 지금으로부터 
약 60년 전부터였다. 그 동안 새로운 기능과 성능을 추구하여 많은 신종 플라스틱 소재가
등장하였으며, 그것은 안정성, 지구성, 편리성을 바탕으로 광범위한 방면에서 일상의 생활 
소재로 활용되었다. 그러나 세상사에는 밝은 측면이 있다면 그에 상반되는 어두운 측면도 
있게 마련이다. 아이러니하게도 플라스틱의 문제점도 그 뛰어난 성질의 내면에 잠재해 있다.
플라스틱은 광범위한 성형 가공성으로 인해여 다채로운 형상을 부여할 수 있고, 일단 성형 
가공된 제품은 보통 자연환경에서는 변화하지 않는 매우 안정된 품질이다. 
그 때문에 사용된 이후의 플라스틱 제품은 환경에 버려진 경우 언제까지나 그 곳에 잔류한다. 
또 플라스틱은 비중이 가벼운 탓도 있어, 폐기물이 된 경우 그 중량 비율은 적지만 점유하는 
용적은 매우 크다. 때문에 매립 처분을 위한 용지 확보도 어려운 과제가 되고 있다.
플라스틱은 현재까지 거의 모두가 석탄이나 석유 같은 화석자원을 원료로 제조되고 있다.
화석자원의 대량 소비는 그 자원의 고갈성은 차치하고서도, 대기 중에 이산화탄소를 배출하게
되고, 그것은 곧 지구의 온난화와 각종 기상 이변으로 이어지게 된다. 때문에 인간생활의 성장
발전 · 편리성 제고가 지상과제였던 20세기의 특징을 가장 잘 상징하는 재료 중의 하나가 
플라스틱이었다면 오늘날 인간생활에 필수적인 쾌적한 자연환경을 위협하는 존재로 부각되고 
있는 것이 또한 플라스틱이다. 플라스틱의 폐기물 문제가 사회적 문제로 부각되기 시작한 것은 
1980년대 중반부터였다. 1986년 한 해에 폐기된 플라스틱 양만도 1000만 톤을 넘었던 미국은 
계속 늘어나는 폐플라스틱 문제에 고민하기 시작했다. 환경청(EPA) 주도로 생산량의 억제와 
재활용을 강력 권장하였지만 고민은 여전히 불식되지 않고 있다. 이와 같은 사정은 미국만의 
문제가 아니다. 선진 공업국들이 안고 있는 공통된 과제이고, 플라스틱 제품을 사용하고 있는 
지구 전체의 고민이기도 하다.