Polimeri perfecți - polimeri care echilibrează proprietățile fizice și efectele de mediu - nu există, dar tereftalatul de polibutilen (PBAT) este mai aproape de perfecțiune decât mulți.
După zeci de ani în care nu au reușit să -și oprească produsele să se termine în depozitele de deșeuri și oceane, producătorii de polimeri sintetici sunt sub presiune pentru a -și asuma responsabilitatea. Mulți își redau eforturile de a promova reciclarea pentru a evita criticile. Alte companii încearcă să abordeze problema deșeurilor investind în materiale plastice biodegradabile pe bază de bio, cum ar fi acidul polilactic (PLA) și esteri de acid gras de polihidroxi (PHA), în speranța că degradarea naturală va atenua cel puțin o parte din deșeuri.
Dar atât reciclarea, cât și biopolimerii se confruntă cu obstacole. De exemplu, în ciuda anilor de eforturi, Statele Unite încă reciclează mai puțin de 10 la sută din materialele plastice. Și polimerii pe bază de bio-adesea produsele de fermentare-se luptă să obțină performanța și amploarea polimerilor sintetici pe care sunt meniți să le înlocuiască.
PBAT combină unele dintre proprietățile benefice ale polimerilor sintetici și pe bază de bio. Este derivat din produse petrochimice comune - acid tereftalic rafinat (PTA), butanediol și acid adipic, dar este biodegradabil. Ca polimer sintetic, acesta poate fi ușor produs în masă și are proprietățile fizice necesare pentru a face filmele flexibile comparabile cu cele ale materialelor plastice tradiționale.
Interesul pentru PBAT este în creștere. Producătorii consacrați, cum ar fi BASF -ul Germaniei și Italia Novamont, înregistrează o cerere crescută după zeci de ani de dezvoltare a pieței. Lor li se alătură mai mult de jumătate de duzină de producători asiatici care se așteaptă ca afacerile pentru ca polimerul să înflorească, deoarece guvernele regionale impun pentru sustenabilitate.
Marc Verbruggen, fost CEO al producătorului PLA NatureWorks și acum un consultant independent, consideră că PBAT este „cel mai ieftin și mai ușor produs bioplastic de fabricat” și consideră că PBAT devine preeminentul bioplastic flexibil, este în fața polipsului ester butanediol (este mai mare de butanediol ( PBS) și concurenți PHA. Și este probabil să se clasifice alături de PLA ca fiind cele mai importante două materiale plastice biodegradabile, despre care spune că devine produsul dominant pentru aplicații rigide.
Ramani Narayan, profesor de inginerie chimică la Michigan State University, a declarat că principalul punct de vânzare al PBAT-biodegradabilitatea sa-provine din legături de ester, mai degrabă decât din scheletul de carbon-carbon în polimeri nedegradabili precum polietilen. Obligațiunile esterului sunt ușor hidrolizate și deteriorate de enzime.
De exemplu, acidul polilactic și PHA sunt poliesteri care se degradează atunci când legăturile lor de ester se rup. Dar cel mai frecvent poliester - polietilen tereftalat (PET), utilizat în fibre și sticle de sodă - nu se descompune la fel de ușor. Acest lucru se datorează faptului că inelul aromatic din scheletul său provine de la PTA. Potrivit lui Narayan, inelele care dau proprietăți structurale fac și PET hidrofobă. „Apa nu este ușor de intrat și încetinește întregul proces de hidroliză”, a spus el.
BASF face polbutilen tereftalat (PBT), un poliester obținut din butanediol. Cercetătorii companiei au căutat un polimer biodegradabil pe care îl puteau produce cu ușurință. Au înlocuit ceva PTA în PBT cu acid glicolic diacid adipos. În acest fel, părțile aromatice ale polimerului sunt separate astfel încât să poată fi biodegradabile. În același timp, a rămas suficient PTA pentru a oferi polimerului proprietăți fizice valoroase.
Narayan consideră că PBAT este puțin mai biodegradabil decât PLA, ceea ce necesită descompunere a compostului industrial. Dar nu poate concura cu PHA -uri disponibile în comerț, care sunt biodegradabile în condiții naturale, chiar și în mediile marine.
Experții compară adesea proprietățile fizice ale PBAT cu polietilena cu densitate mică, un polimer elastic folosit pentru a face filme, cum ar fi pungile de gunoi.
PBAT este adesea amestecat cu PLA, un polimer rigid cu proprietăți asemănătoare cu polistiren. Brandul Ecovio al BASF se bazează pe acest amestec. De exemplu, Verbruggen spune că o pungă de cumpărături compostabilă conține de obicei 85% PBAT și 15% PLA.
Novamont adaugă o altă dimensiune rețetei. Compania amestecă PBAT și alte poliesteri aromatici alifatici biodegradabili cu amidon pentru a crea rășini pentru aplicații specifice.
Stefano Facco, noul manager de dezvoltare a afacerilor companiei, a declarat: „În ultimii 30 de ani, Novamont s -a concentrat pe aplicații în care capacitățile de degradare pot adăuga valoare produsului în sine. „
O piață mare pentru PBAT este Mulch, care este răspândită în jurul culturilor pentru a preveni buruienile și a ajuta la reținerea umidității. Când se folosește peliculă de polietilenă, trebuie să fie trasă și adesea îngropată în depozitele de deșeuri. Dar filmele biodegradabile pot fi cultivate direct înapoi în sol.
O altă piață mare este pungile de gunoi compostabile pentru serviciile alimentare și colectarea de deșeuri de produse alimentare și curte.
Genti de la companii precum Biobag, achiziționate recent de Novamont, sunt vândute la comercianți de ani de zile.
Timpul post: 26-11-21