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海洋生分解性デンプンベース架橋フィルムの創製

海洋生物可降解淀粉基交联膜的研制

基本信息

批准号：
22KJ2123
负责人：
JIA YUXIANG
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2123/
关键词：
デンプン海洋プラスチックごみ問題刺激応答性高分子

项目摘要

既存の生分解性プラスチックは生産量が低く、高価格だけでなく、海洋環境での生分解が遅く、分解過程で海洋生物に対する悪影響を及ぼすと指摘されている。一方、デンプンは安価かつ海洋分解性を有する高分子素材であるため、海洋生態系に優しいプラスチック素材の原料として注目されている。本研究では、日常生活の使用範囲内では耐水性を有しており、海水中では迅速に軟化・崩壊し、完全に生分解される前に海洋生物誤摂取による危険性を軽減するデンプンフィルムの開発を目指した。このデザインにより、優れた機械特性を実現しながらプラスチックフィルムの海洋への流出による海洋ごみ問題を解消する。日常生活での水はほとんど真水である一方、海水は真水に比べてpH、イオン強度が高い。そのため、pHとイオン強度を外部刺激として、架橋崩壊を誘起し、架橋フィルムを崩壊させるトリガーとして用いることができると着想した。本研究では、日常生活の使用範囲内では架橋の保持により耐水性を有し、海水中では脱架橋によりフィルムが軟化あるいは溶解、崩壊を誘発するデンプンフィルムを創製する。本年度では、高pHで崩壊する水素結合を海水応答性架橋結合として用いて、海水に崩壊する水素結合架橋デンプンベースフィルムを作製した。タピオカデンプンに水素結合供与体ポリ(アクリル酸)を導入し、作製した変性澱粉と水素結合受容体ポリ(ビニルピロリドン)を混合して溶液キャスティング法で混合フィルムを作製した。作成したフィルムは純水中で溶解しなかったのに対して、人工海水中では迅速に溶解した。また、高イオン強度で崩壊するイオン結合を海水応答性架橋結合としての応用も初歩に検討した。本研究の成果は、適切な材料の組合せ・架橋による多糖類を基盤とする海洋生分解性プラスチックの開発の土台になり、海洋生分解性プラスチックの普及に貢献できる。

The existing biodegradable biodegradable materials have low production volume, high cost, and marine environment. Biodecomposition and decomposition, the decomposition process of marine organisms, the influence of marine organisms, and the impact of decomposition and decomposition. One side, デンプンは安価かつmarine decomposable を有するpolymer material であるため, marine ecology system に excellent しいプラスチック material の raw material として attention されている. This study has been completed with the aim of ensuring water resistance within the scope of daily life and that it will soften and collapse quickly in sea water. All raw materials are decomposed and the marine life is misunderstood.このデザインにより、优れたMechanical propertiesを実成しながらプラスチックフィルムの海へのOutflowによる海ごみ problemをsolvedする. In daily life, the real water is the same as the real water, and the sea water is the real water, the pH is higher than the pH, and the strength of the water is higher.そのため、pH とイオンstrength をexternal stimulation として、bridge collapse をinduced し、frame The bridge is broken and broken, and the bridge is broken down and the bridge is broken down. The purpose of this study is to maintain the water resistance of bridges within the scope of daily life and to prevent detachment in seawater. Bridge bridge, soften, dissolve, collapse, induce and create. This year, high pH and high pH are used to combine hydrogen and sea water to bridge the gap.いて, seawater にcollapse するhydrogen combined with bridging デンプンベースフィルムをmade した. Aquamarine Hydrogen Binding is used to introduce and produce hydrophilic starch and hydration in the body ポリ(アクリル acid) The receptor ポリ (ビニルピロリドン) して solution キャスティング method and the mixed フィルムを are produced. It is made into a したフィルムはでしなかったのに対して and can be quickly dissolved in artificial seawater.また, high イオン strength, で棊するイオン, combined with をseawater responsiveness, bridging, combined with としての応用も歩に検した. The results of this research include a combination of appropriate materials, a bridge-based polysaccharide base, and a marine biodegradableプラスチックの开発の土台になり, marine biodegradable プラスチックのcontribution to the popularization of できる.