Dokonalé polyméry – polyméry, ktoré vyvažujú fyzikálne vlastnosti a účinky na životné prostredie – neexistujú, ale polybutyléntereftalát (PBAT) je bližšie k dokonalosti ako mnohé iné.
Po desaťročiach, keď sa im nedarilo zastaviť ich končiace na skládkach a v oceánoch, sú výrobcovia syntetických polymérov pod tlakom, aby prevzali zodpovednosť.Mnohí znásobujú svoje úsilie na podporu recyklácie, aby odrazili kritiku.Iné spoločnosti sa snažia riešiť problém s odpadom investovaním do biologicky odbúrateľných plastov na bio báze, ako je kyselina polymliečna (PLA) a estery polyhydroxymastných kyselín (PHA), v nádeji, že prirodzená degradácia zmierni aspoň časť odpadu.
Recyklácia aj biopolyméry však čelia prekážkam.Napríklad USA napriek dlhoročnému úsiliu stále recyklujú menej ako 10 percent plastov.A polyméry na biologickej báze – často produkty fermentácie – sa snažia dosiahnuť výkon a rozsah syntetických polymérov, ktoré majú nahradiť.
PBAT kombinuje niektoré prospešné vlastnosti syntetických a biologických polymérov.Je odvodený od bežných petrochemických produktov – rafinovanej kyseliny tereftalovej (PTA), butándiolu a kyseliny adipovej, ale je biologicky odbúrateľný.Ako syntetický polymér sa dá ľahko hromadne vyrábať a má fyzikálne vlastnosti potrebné na výrobu flexibilných fólií porovnateľných s tradičnými plastmi.
Záujem o PBAT je na vzostupe.Etablovaní výrobcovia ako nemecký BASF a taliansky Novamont zaznamenávajú po desaťročiach udržiavania trhu zvýšený dopyt.K nim sa pripája viac ako pol tucta ázijských výrobcov, ktorí očakávajú, že biznis s polymérom bude prekvitať, keďže regionálne vlády presadzujú udržateľnosť.
Marc Verbruggen, bývalý generálny riaditeľ výrobcu PLA NatureWorks a teraz nezávislý konzultant, verí, že PBAT je „najlacnejší a najjednoduchší bioplastový produkt na výrobu“ a verí, že PBAT sa stáva popredným flexibilným bioplastom, je pred polysukcinát butándiol esterom ( PBS) a PHA konkurentov.A je pravdepodobné, že sa po boku PLA zaradí medzi dva najdôležitejšie biologicky odbúrateľné plasty, ktoré sa podľa neho stávajú dominantným produktom pre pevné aplikácie.
Ramani Narayan, profesor chemického inžinierstva na Michiganskej štátnej univerzite, uviedol, že hlavný predajný bod PBAT – jeho biologická odbúrateľnosť – pochádza z esterových väzieb, a nie z uhlíkovo-uhlíkového skeletu v nedegradovateľných polyméroch, ako je polyetylén.Esterové väzby sa ľahko hydrolyzujú a poškodzujú enzýmami.
Napríklad kyselina polymliečna a PHA sú polyestery, ktoré degradujú, keď sa ich esterové väzby prerušia.Ale najbežnejší polyester – polyetyléntereftalát (PET), používaný vo vláknach a fľašiach od sódy – sa tak ľahko nerozloží.Je to preto, že aromatický kruh v jeho kostre pochádza z PTA.Podľa Narayana krúžky, ktoré dávajú štrukturálne vlastnosti, tiež robia PET hydrofóbnym."Voda sa nedá ľahko dostať a spomaľuje celý proces hydrolýzy," povedal.
Basf vyrába polybutyléntereftalát (PBT), polyester vyrobený z butándiolu.Výskumníci spoločnosti hľadali biologicky odbúrateľný polymér, ktorý by mohli ľahko vyrobiť.Niektoré PTA v PBT nahradili tukovou dikyselinou glykolovou.Týmto spôsobom sa oddelia aromatické časti polyméru, takže môžu byť biologicky odbúrateľné.Súčasne zostáva dostatok PTA, aby polymér získal cenné fyzikálne vlastnosti.
Narayan verí, že PBAT je o niečo viac biologicky odbúrateľný ako PLA, čo si vyžaduje, aby sa rozložil priemyselný kompost.Nemôže však konkurovať komerčne dostupným PHA, ktoré sú biologicky odbúrateľné v prírodných podmienkach, dokonca aj v morskom prostredí.
Odborníci často porovnávajú fyzikálne vlastnosti PBAT s polyetylénom s nízkou hustotou, elastickým polymérom používaným na výrobu fólií, ako sú napríklad vrecia na odpadky.
PBAT sa často mieša s PLA, tuhým polymérom s vlastnosťami podobnými polystyrénu.Značka Ecovio od Basf je založená na tejto zmesi.Napríklad Verbruggen hovorí, že kompostovateľná nákupná taška zvyčajne obsahuje 85 % PBAT a 15 % PLA.
Novamont dodáva receptu ďalší rozmer.Spoločnosť mieša PBAT a iné biologicky odbúrateľné alifatické aromatické polyestery so škrobom na vytvorenie živíc pre špecifické aplikácie.
Stefano Facco, nový manažér obchodného rozvoja spoločnosti, povedal: „Za posledných 30 rokov sa Novamont zameral na aplikácie, kde degradačné schopnosti môžu pridať hodnotu samotnému produktu.“
Veľkým trhom pre PBAT je mulč, ktorý sa rozprestiera okolo plodín, aby zabránil burine a pomohol udržať vlhkosť.Keď sa použije polyetylénová fólia, musí sa vytiahnuť a často pochovať na skládkach.Ale biologicky odbúrateľné filmy sa môžu kultivovať priamo späť do pôdy.
Ďalším veľkým trhom sú kompostovateľné vrecia na odpadky pre stravovanie a domáci zber potravín a odpadu z dvora.
Vrecia od spoločností ako BioBag, ktorú nedávno získala Novamont, sa u predajcov predávajú už roky.
Čas príspevku: 26-11-21