Popolni polimeri - polimeri, ki uravnotežijo fizikalne lastnosti in okoljske učinke - ne obstajajo, vendar je polibutilen tereftalat (PBAT) bližje popolnosti kot mnogi.
Po desetletjih, ko njihove izdelke ne ustavijo na odlagališčih in oceanih, so sintetični proizvajalci polimerov pod pritiskom, da prevzamejo odgovornost. Številni podvojijo svoja prizadevanja za spodbujanje recikliranja, da bi se odrezali kritiki. Druga podjetja se trudijo rešiti težavo z odpadki z vlaganjem v biorazgradljivo biološko plastiko, kot sta polilaktična kislina (PLA) in polihidroksi maščobne kisline (PHA), v upanju, da bo naravna razgradnja ublažila vsaj nekaj odpadkov.
Toda tako recikliranje kot biopolimeri se soočajo z ovirami. Na primer, kljub dolgoletnim prizadevanjem, ZDA še vedno reciklirajo manj kot 10 odstotkov plastike. In biolimeri, ki temeljijo na bio-pogosto proizvodi fermentacije-se borijo za doseganje zmogljivosti in obsega sintetičnih polimerov, ki naj bi jih nadomestili.
PBAT združuje nekatere koristne lastnosti sintetičnih in bio na osnovi bio. Izhaja iz običajnih petrokemijskih izdelkov - rafinirane tereftalne kisline (PTA), butanediola in adipične kisline, vendar je biorazgradljiva. Kot sintetični polimer ga je mogoče enostavno množično proizvajati in ima fizične lastnosti, potrebne za prilagodljive filme, primerljive s tistimi iz tradicionalne plastike.
Zanimanje za PBAT je v porastu. Uveljavljeni proizvajalci, kot sta nemški BASF in Italijan Novamont, opažajo večje povpraševanje po desetletjih negovanja trga. Pridružuje se jim več kot pol ducata azijskih proizvajalcev, ki pričakujejo, da bo poslovanje za polimer cvetelo, ko se regionalne vlade prizadevajo za trajnost.
Marc Verbruggen, nekdanji izvršni direktor proizvajalca PLA NatureWorks in zdaj neodvisni svetovalec, verjame, da je PBAT "najcenejši in najlažji bioplastični izdelek za izdelavo" in verjame, da PBAT postaja vrhunski fleksibilen bioplastik, pred tem je pred policijskim succinatnim esterjem ( PBS) in PHA tekmovalci. In verjetno se bo uvrstila ob PLA kot dve najpomembnejši biorazgradljivi plastiki, za katero pravi, da postaja prevladujoči izdelek za toge aplikacije.
Ramani Narayan, profesor kemijskega inženirstva na državni univerzi v Michiganu, je dejal, da je glavno prodajno mesto PBAT-njegova biološka razgradljivost-izhaja iz estrijskih vezi, ne pa okostja ogljikovega ogljika v nerazgradljivih polimerih, kot je polietilen. Ester vezi zlahka hidrolizirajo in poškodujejo encimi.
Na primer, polilaktična kislina in PHA sta poliesterji, ki se razgradijo, ko se njihove esterske vezi zlomijo. Toda najpogostejši poliester - polietilen tereftalat (PET), ki se uporablja v vlaknih in steklenicah sode - se ne pokvari tako enostavno. To je zato, ker aromatični obroč v svojem okostje prihaja iz PTA. Po Narayan -ovem mnenju obroči, ki dajejo strukturne lastnosti, naredijo tudi hidrofobne hidrofob. "Vode ni enostavno vstopiti in upočasni celoten postopek hidrolize," je dejal.
BASF naredi polibutilen tereftalat (PBT), poliester, narejen iz butanadiola. Raziskovalci podjetja so iskali biološko razgradljiv polimer, ki bi ga zlahka ustvarili. Nekaj PTA v PBT so zamenjali z maščobno diacidno glikolno kislino. Na ta način so aromatični deli polimera ločeni, tako da so lahko biološko razgradljivi. Hkrati je ostalo dovolj PTA, da polimerju da dragocene fizikalne lastnosti.
Narayan verjame, da je PBAT nekoliko bolj biološko razgradljiv kot PLA, ki zahteva razgradnjo industrijskega komposta. Vendar ne more tekmovati s komercialno dostopnimi PHA, ki so biološko razgradljivi v naravnih razmerah, tudi v morskih okoljih.
Strokovnjaki pogosto primerjajo fizikalne lastnosti PBAT in polietilen z nizko gostoto, elastični polimer, ki se uporablja za izdelavo filmov, kot so vrečke za smeti.
PBAT pogosto mešamo s PLA, togim polimerom s polistirenskimi lastnostmi. Blagovna znamka Ecovio BASF temelji na tej mešanici. Na primer, Verbruggen pravi, da nakupovalna vrečka za kompostiranje običajno vsebuje 85% PBAT in 15% PLA.
Novamont v recept doda še eno dimenzijo. Podjetje meša PBAT in druge biološko razgradljive alifatske aromatične poliesterje z škrobom, da ustvari smole za posebne aplikacije.
Stefano FACCO, novi direktor podjetja, je dejal: "V zadnjih 30 letih se je Novamont osredotočil na aplikacije, kjer lahko zmogljivosti degradacije dodajo vrednost samemu izdelku. »
Velik trg za PBAT je mulč, ki se širi okoli pridelkov, da se prepreči plevel in pomaga ohraniti vlago. Ko se uporablja polietilenski film, ga je treba potegniti navzgor in pogosto pokopati na odlagališčih. Toda biološko razgradljive filme lahko gojimo neposredno nazaj v tla.
Drug velik trg so kompostirane vrečke za smeti za prehrano in domačo zbirko hrane in dvoriščnih odpadkov.
Torbe podjetij, kot je Biobag, ki jih je nedavno pridobil Novamont, se že leta prodajajo pri trgovcih na drobno.
Čas objave: 26-11-21