Ідэальных палімераў — палімераў, якія спалучаюць фізічныя ўласцівасці і ўздзеянне на навакольнае асяроддзе — не існуе, але полібутылентэрэфталат (PBAT) бліжэй да дасканаласці, чым многія іншыя.
Пасля дзесяцігоддзяў няздольнасці спыніць траплення сваёй прадукцыі на звалкі і ў акіяны вытворцы сінтэтычных палімераў знаходзяцца пад ціскам, каб узяць на сябе адказнасць. Многія падвойваюць свае намаганні па прасоўванні перапрацоўкі, каб адбіцца ад крытыкі. Іншыя кампаніі спрабуюць вырашыць праблему адходаў, інвестуючы ў біяраскладальныя пластмасы на біялагічнай аснове, такія як полімалочная кіслата (PLA) і полігідраксільныя эфіры тоўстых кіслот (PHA), у надзеі, што натуральнае разбурэнне паменшыць колькасць адходаў.
Але і перапрацоўка, і біяпалімеры сутыкаюцца з перашкодамі. Напрыклад, нягледзячы на шматгадовыя намаганні, Злучаныя Штаты па-ранейшаму перапрацоўваюць менш за 10 працэнтаў пластмас. А палімеры на біялагічнай аснове — часта прадукты закісання — з усіх сіл імкнуцца дасягнуць прадукцыйнасці і маштабу сінтэтычных палімераў, якія яны павінны замяніць.
PBAT спалучае ў сабе некаторыя карысныя ўласцівасці сінтэтычных і біялагічных палімераў. Ён атрымліваецца з звычайных нафтахімічных прадуктаў - рафінаванай тэрэфталевай кіслаты (PTA), бутандыёлу і адыпінавай кіслаты, але ён біяраскладальны. Як сінтэтычны палімер, яго можна лёгка масава вырабляць, і ён валодае фізічнымі ўласцівасцямі, неабходнымі для вырабу гнуткіх плёнак, параўнальных з уласцівасцямі традыцыйных пластмас.
Цікавасць да PBAT расце. Такія вядомыя вытворцы, як нямецкая BASF і італьянская Novamont, адчуваюць павышаны попыт пасля дзесяцігоддзяў развіцця рынку. Да іх далучаецца больш за паўтузіна азіяцкіх вытворцаў, якія чакаюць, што бізнэс палімераў будзе квітнець, калі рэгіянальныя ўрады імкнуцца да ўстойлівага развіцця.
Марк Вербругген, былы генеральны дырэктар вытворцы PLA NatureWorks, а цяпер незалежны кансультант, лічыць, што PBAT з'яўляецца «самым танным і простым у вытворчасці біяпластыкам», і ён лічыць, што PBAT становіцца выбітным гнуткім біяпластыкам. PBS) і канкурэнтаў PHA. І, верагодна, ён будзе займаць месца побач з PLA як два найбольш важныя біяраскладальныя пластыкі, якія, паводле яго слоў, становяцца дамінуючым прадуктам для жорсткіх прымянення.
Рамані Нараян, прафесар хімічнага машынабудавання з Універсітэта штата Мічыган, сказаў, што галоўная перавага PBAT - яго біяраскладальнасць - адбываецца ад складанаэфірных сувязяў, а не ад вугляродна-вугляроднага шкілета ў нераскладальных палімерах, такіх як поліэтылен. Эфірныя сувязі лёгка гідралізуюцца і пашкоджваюцца ферментамі.
Напрыклад, полимолочная кіслата і PHA - гэта поліэфіры, якія разбураюцца, калі іх эфірныя сувязі разрываюцца. Але найбольш распаўсюджаны поліэстэр — поліэтылентэрэфталат (ПЭТ), які выкарыстоўваецца ў валокнах і бутэльках з газіроўкай — не руйнуецца так лёгка. Гэта таму, што араматычнае кольца ў яго шкілеце паходзіць ад PTA. Па словах Нараяна, кольцы, якія надаюць структурныя ўласцівасці, таксама робяць ПЭТ гідрафобным. «Ваду няпроста патрапіць, і гэта запавольвае ўвесь працэс гідролізу», — сказаў ён.
Basf вырабляе полібутылентэрэфталат (ПБТ), поліэстэр з бутандыёлу. Даследчыкі кампаніі шукалі біяраскладальны палімер, які яны маглі б лёгка вырабляць. Яны замянілі некаторыя PTA ў PBT на гліколевую кіслату з двухкіслотнай тлушчавай кіслатой. Такім чынам араматычныя часткі палімера аддзяляюцца, каб яны маглі біяраскладацца. У той жа час застаецца дастаткова ПТА, каб надаць палімеру каштоўныя фізічныя ўласцівасці.
Нараян лічыць, што PBAT крыху больш біяраскладальны, чым PLA, для раскладання якога патрабуецца прамысловы кампост. Але ён не можа канкураваць з камерцыйна даступнымі PHA, якія біяраскладаюцца ў натуральных умовах, нават у марскім асяроддзі.
Эксперты часта параўноўваюць фізічныя ўласцівасці PBAT з поліэтыленам нізкай шчыльнасці, эластычным палімерам, які выкарыстоўваецца для вытворчасці плёнак, такіх як пакеты для смецця.
PBAT часта змешваюць з PLA, цвёрдым палімерам з уласцівасцямі, падобнымі на полістырол. Брэнд Ecovio кампаніі Basf заснаваны на гэтай сумесі. Напрыклад, Вербругген кажа, што кампастыруемая гаспадарчая сумка звычайна змяшчае 85% PBAT і 15% PLA.
Novamont дадае новае вымярэнне рэцэпту. Кампанія змешвае PBAT і іншыя біяраскладальныя аліфатычныя араматычныя поліэфіры з крухмалам для стварэння смол для канкрэтных прымянення.
Стэфана Факко, новы менеджэр па развіцці бізнесу кампаніі, сказаў: «На працягу апошніх 30 гадоў Novamont засяродзіўся на прыкладаннях, дзе магчымасці пагаршэння могуць дадаць каштоўнасць самому прадукту. «
Вялікім рынкам для PBAT з'яўляецца мульча, якую рассыпаюць вакол пасеваў, каб прадухіліць пустазелле і дапамагчы ўтрымаць вільгаць. Пры выкарыстанні поліэтыленавай плёнкі яе неабходна падцягваць і часцяком закопваць на звалкі. Але біяраскладальныя плёнкі можна культываваць непасрэдна ў глебе.
Яшчэ адзін буйны рынак - гэта смеццевыя пакеты для кампаставання, прызначаныя для грамадскага харчавання і хатняга збору ежы і смецця з двароў.
Сумкі ад такіх кампаній, як BioBag, нядаўна набытая Novamont, прадаюцца ў рознічных сетках на працягу многіх гадоў.
Час размяшчэння: 26.11.21