Dokonalé polyméry - polyméry, ktoré vyvážia fyzikálne vlastnosti a účinky životného prostredia - neexistujú, ale polybutyléntereftalát (PBAT) je bližšie k dokonalosti ako mnohí.
Po desaťročiach, keď nezastavili svoje výrobky končiace na skládkach a oceánoch, sú výrobcovia syntetických polymérov pod tlakom, aby prevzali zodpovednosť. Mnohí zdvojnásobujú svoje úsilie o podporu recyklácie s cieľom odraziť kritiku. Ostatné spoločnosti sa snažia riešiť problém s odpadom investovaním do biologicky odbúrateľných biologických plastov, ako je kyselina polylaktová (PLA) a estery mastných kyselín polyhydroxydroxydroxy (PHA) (PHA), v nádeji, že prirodzená degradácia zmierňuje aspoň niektoré z odpadu.
Ale recyklácie a biopolyméry čelia prekážkam. Napríklad napriek dlhoročným úsilím Spojené štáty stále recyklujú menej ako 10 percent plastov. A polyméry založené na biolamentoch-často produkty fermentácie-sa snažia dosiahnuť výkon a rozsah syntetických polymérov, ktoré majú nahradiť.
PBAT kombinuje niektoré z prospešných vlastností syntetických a biologických polymérov. Je odvodený z bežných petrochemických produktov - rafinovanej kyseliny tereftalovej (PTA), butanediolu a kyseliny adipovej, ale je biologicky odbúrateľná. Ako syntetický polymér sa dá ľahko vyrábať hromadne a má fyzické vlastnosti potrebné na to, aby boli flexibilné filmy porovnateľné s filmami tradičných plastov.
Záujem o PBAT je na vzostupe. Zavedení producenti, ako je nemecký BASF a Taliansko Novamont, zaznamenávajú zvýšený dopyt po desaťročiach výživného trhu. Pripojili sa k nim viac ako pol tucta ázijských výrobcov, ktorí očakávajú, že podnikanie pre polymér prekvitá, keď regionálne vlády presadzujú udržateľnosť.
Marc Verbruggen, bývalý generálny riaditeľ výrobcu PLA Natureworks a teraz nezávislý konzultant, sa domnieva, že PBAT je „najlacnejším a najjednoduchším bioplastickým produktom na výrobu“ a verí, že PBAT sa stáva popredným flexibilným bioplastickým bioplastickým, je pred polysgenerovým esterom ( PBS) a konkurenti PHA. A je pravdepodobné, že sa umiestni spolu s PLA ako dve najdôležitejšie biologicky odbúrateľné plasty, ktoré podľa neho stávajú dominantným produktom pre prísne aplikácie.
Ramani Narayan, profesor chemického inžinierstva na Michiganskej štátnej univerzite, uviedol, že hlavný predajný bod PBAT-jeho biologicky odbúrateľnosť-pochádza skôr z esterových väzieb, a nie z kostry uhlíka-uhlíka v nedegraditeľných polyméroch, ako je polyetylén. Ester väzby sa ľahko hydrolyzujú a poškodia enzýmami.
Napríklad kyselina polylaktová a PHA sú polyestery, ktoré sa degradujú, keď sa ich esterové väzby zlomia. Ale najbežnejší polyester - polyetylén tereftalát (PET), používaný vo vláknach a fľašiach sódy - sa nerozpadá tak ľahko. Je to preto, že aromatický krúžok v jeho kostre pochádza z PTA. Podľa Narayana sú krúžky, ktoré poskytujú štrukturálne vlastnosti, tiež spôsobujú hydrofóbne PET. "Voda nie je ľahké dostať sa dovnútra a spomaľuje celý proces hydrolýzy," uviedol.
BASF vyrába polybutyléntereftalát (PBT), polyester vyrobený z butanediolu. Vedci spoločnosti hľadali biologicky odbúrateľný polymér, ktorý mohli ľahko vyrobiť. Nahradili niektoré PTA v PBT tukovou kyselinou glykolovou glykolovou. Týmto spôsobom sú aromatické časti polyméru oddelené, aby mohli byť biologicky odbúrateľné. Zároveň zostane dostatok PTA, aby sa dalo polyméru hodnotné fyzikálne vlastnosti.
Narayan verí, že PBAT je o niečo biologicky rozložiteľnejší ako PLA, čo si vyžaduje rozklad priemyselného kompostu. Ale nemôže konkurovať komerčne dostupným PHA, ktoré sú biologicky odbúrateľné v prírodných podmienkach, dokonca aj v morských prostrediach.
Odborníci často porovnávajú fyzikálne vlastnosti PBAT s polyetylénom s nízkou hustotou, elastickým polymérom, ktorý sa používa na výrobu filmov, ako sú vrecia na odpadky.
PBAT sa často zmieša s PLA, tuhým polymérom s polystyrénovými vlastnosťami. Značka spoločnosti BASF spoločnosti ECOVIO je založená na tejto zmesi. Napríklad Verbruggen hovorí, že kompostovateľná nákupná taška zvyčajne obsahuje 85% PBAT a 15% PLA.
Spoločnosť Novamont dodáva do receptu ďalšiu dimenziu. Spoločnosť kombinuje PBAT a ďalšie biologicky odbúrateľné alifatické aromatické polyestery s škrobom, aby vytvorili živice pre konkrétne aplikácie.
Stefano Facco, nový manažér rozvoja podnikania spoločnosti, uviedol: „Za posledných 30 rokov sa spoločnosť Novamont zamerala na aplikácie, kde možnosti degradácie môžu pridať hodnotu samotnému produktu. „
Veľkým trhom pre PBAT je mulč, ktorý sa rozprestiera okolo plodín, aby sa zabránilo burinám a pomáha udržať vlhkosť. Keď sa používa polyetylénový film, musí sa vytiahnuť a často pochovať na skládkach. Biologicky odbúrateľné filmy sa však môžu kultivovať priamo späť do pôdy.
Ďalším veľkým trhom sú kompostovateľné vrecia na odpadky pre stravovacie služby a domáci zber potravín a odpadu z lodeníc.
Tašky od spoločností, ako je Biobag, nedávno získaný spoločnosťou Novamont, sa predávajú u maloobchodníkov už roky.
Čas príspevku: 26-11-21