リキッドウッド:石油系プラスチック代替の生分解性熱可塑性材料
リキッドウッドは、リグニンと天然繊維(アーボフォーム®)の混合物からなる強力な熱可塑性材料です。無毒・生分解性・石油不使用で、石油系プラスチックのエコ代替として注目されています。発明以前のバイオプラスチックは高硫黄で家庭用不適でしたが、アーボフォーム®の低硫黄化で玩具製造にも安全使用可能になりました。
アーボフォーム®の組成と製造
リグニン、天然繊維(亜麻・ヘンプ等)、添加剤(ワックス等)を合成。リグニン・繊維複合体完成後、加熱・高圧で成形・モールド加工。リグニンはパルプ・製紙工程の副産物で木材から豊富に得られ、セルロースに次ぐ天然高分子。この高分子構造が高強度とプラスチック代替適性をもたらします。
開発経緯とプラスチックの課題克服
フラウンホーファー化学技術研究所(ドイツ)アイゼンライヒチームが1990年代半ばから研究。プラスチックは強靭・成形性・量産性に優れるが、原油依存(枯渇・汚染・価格変動)、フタル酸エステル可塑剤・重金属の健康懸念等の欠点がありました。リキッドウッドは豊富な資源由来、成形・量産可能、生分解、無毒でこれらを解決。
防水・低硫黄化のブレークスルー
課題は防水性と低硫黄化。従来の硫黄分離に代え、高圧加水分解(高圧・水・高温のみ)で水不溶性リグニンを製造し、硫黄含有量90%削減と耐水・耐唾液性を同時達成。
実用化とリサイクル性
ドイツ企業テクナロが成形・量産向けに改良。高圧ノズル押出でペレットから複雑形状へ成形可能。腕時計、自動車部品、ペン、スピーカーボックス、ナティビティセット等への適用実績あり。仕上げは一般プラスチック風または磨き木風。化学組成変化なしでリサイクル可能、木材同等に廃棄可能。
産業機器