Tobulų polimerų – polimerų, subalansuojančių fizines savybes ir poveikį aplinkai – nėra, tačiau polibutileno tereftalatas (PBAT) yra arčiau tobulumo nei daugelis.
Dešimtmečius trukę nesugebėjimas sustabdyti jų produktų patekimo į sąvartynus ir vandenynus, sintetinių polimerų gamintojai patiria spaudimą prisiimti atsakomybę. Daugelis, siekdami atremti kritiką, padvigubina savo pastangas skatinti perdirbimą. Kitos įmonės bando spręsti atliekų problemą investuodamos į biologiškai skaidomus biologiškai pagamintus plastikus, tokius kaip polipieno rūgštis (PLA) ir polihidroksiriebalų rūgščių esteriai (PHA), tikėdamiesi, kad natūralus skilimas sumažins bent dalį atliekų.
Tačiau ir perdirbimas, ir biopolimerai susiduria su kliūtimis. Pavyzdžiui, nepaisant daugelio metų pastangų, Jungtinės Valstijos vis dar perdirba mažiau nei 10 procentų plastiko. O biologiniai polimerai – dažnai fermentacijos produktai – stengiasi pasiekti sintetinių polimerų, kuriuos jie turi pakeisti, našumą ir mastą.
PBAT sujungia kai kurias naudingas sintetinių ir biologinių polimerų savybes. Jis gaunamas iš įprastų naftos chemijos produktų – rafinuotos tereftalio rūgšties (PTA), butandiolio ir adipo rūgšties, tačiau yra biologiškai skaidus. Kaip sintetinį polimerą, jį galima lengvai gaminti masiškai, o jo fizinės savybės reikalingos lanksčioms plėvelėms, panašioms į tradicinių plastikų.
Susidomėjimas PBAT auga. Įsikūrę gamintojai, tokie kaip Vokietijos BASF ir Italijos Novamont, po dešimtmečius trukusios rinkos puoselėjimo pastebi padidėjusią paklausą. Prie jų prisijungia daugiau nei pusšimtis Azijos gamintojų, kurie tikisi, kad polimero verslas klestės regionų vyriausybėms siekiant tvarumo.
Marcas Verbruggenas, buvęs PLA gamintojo „NatureWorks“ generalinis direktorius, o dabar nepriklausomas konsultantas, mano, kad PBAT yra „pigiausias ir lengviausiai gaminamas bioplastiko produktas“, ir jis mano, kad PBAT tampa išskirtiniu lanksčiu bioplastu. Jis lenkia polisukcinato butandiolio esterį ( PBS) ir PHA konkurentai. Tikėtina, kad kartu su PLA bus du svarbiausi biologiškai skaidūs plastikai, kurie, anot jo, tampa dominuojančiu standžiųjų pritaikymų produktu.
Mičigano valstijos universiteto chemijos inžinerijos profesorius Ramani Narayanas teigė, kad pagrindinis PBAT pardavimo taškas – jo biologinis skaidumas – kyla iš esterių jungčių, o ne iš anglies-anglies skeleto neskaidžiuose polimeruose, tokiuose kaip polietilenas. Esteriniai ryšiai lengvai hidrolizuojasi ir pažeidžiami fermentų.
Pavyzdžiui, polipieno rūgštis ir PHA yra poliesteriai, kurie suyra, kai nutrūksta jų esterio ryšiai. Tačiau labiausiai paplitęs poliesteris – polietileno tereftalatas (PET), naudojamas pluoštuose ir sodos buteliuose – nesuyra taip lengvai. Taip yra todėl, kad jo skelete esantis aromatinis žiedas yra iš PTA. Anot Narayano, žiedai, suteikiantys struktūrines savybes, taip pat daro PET hidrofobinį. „Į vandenį nėra lengva patekti ir jis sulėtina visą hidrolizės procesą“, – sakė jis.
Basf gamina polibutileno tereftalatą (PBT), poliesterį, pagamintą iš butandiolio. Bendrovės mokslininkai ieškojo biologiškai skaidaus polimero, kurį jie galėtų lengvai pagaminti. Dalį PTA PBT jie pakeitė riebaline dirūgštine glikolio rūgštimi. Tokiu būdu aromatinės polimero dalys yra atskiriamos taip, kad jos galėtų būti biologiškai skaidomos. Tuo pačiu metu paliekama pakankamai PTA, kad polimeras suteiktų vertingų fizinių savybių.
Narayanas mano, kad PBAT yra šiek tiek labiau biologiškai skaidomas nei PLA, kuriam suirti reikalingas pramoninis kompostas. Tačiau jis negali konkuruoti su komerciškai prieinamomis PHA, kurios yra biologiškai skaidomos natūraliomis sąlygomis, net ir jūrų aplinkoje.
Specialistai dažnai lygina PBAT fizines savybes su mažo tankio polietilenu – elastingu polimeru, naudojamu plėvelėms, pavyzdžiui, šiukšlių maišams, gaminti.
PBAT dažnai maišomas su PLA – standžiu polimeru, turinčiu panašių į polistireną savybių. „Basf“ prekės ženklas „Ecovio“ yra pagrįstas šiuo mišiniu. Pavyzdžiui, Verbruggenas teigia, kad kompostuojamame pirkinių krepšyje paprastai yra 85% PBAT ir 15% PLA.
Novamont prideda dar vieną receptą. Įmonė sumaišo PBAT ir kitus biologiškai skaidomus alifatinius aromatinius poliesterius su krakmolu, kad sukurtų dervas specifinėms reikmėms.
Stefano Facco, naujasis įmonės verslo plėtros vadovas, sakė: „Per pastaruosius 30 metų „Novamont“ daugiausia dėmesio skyrė programoms, kuriose degradacijos galimybės gali suteikti pridėtinės vertės pačiam produktui. “
Didelė PBAT rinka yra mulčias, kuris paskirstomas aplink pasėlius, siekiant užkirsti kelią piktžolėms ir išlaikyti drėgmę. Kai naudojama polietileno plėvelė, ją reikia ištraukti ir dažnai užkasti sąvartynuose. Tačiau biologiškai skaidžios plėvelės gali būti kultivuojamos tiesiai atgal į dirvą.
Kita didelė rinka – kompostuojami šiukšlių maišai, skirti maitinimo aptarnavimui ir maisto bei kiemo atliekų surinkimui namuose.
Krepšiai iš tokių kompanijų kaip „BioBag“, kuriuos neseniai įsigijo „Novamont“, jau daugelį metų buvo parduodami mažmeninėse parduotuvėse.
Pašto laikas: 26-11-21