Täiuslikud polümeerid - füüsikalisi omadusi ja keskkonnamõjusid tasakaalustavaid polümeerisid - pole olemas, kuid polübutüleentereftalaat (PBAT) on täiuslikkusele lähemal kui paljud.
Pärast aastakümnete pikkust prügilasse ja ookeanidesse jõudmist lõpetamata on sünteetiliste polümeeritegijate surve vastutuse võtmiseks. Paljud kahekordistavad oma jõupingutusi ringlussevõtu edendamiseks, et kriitikat ära hoida. Teised ettevõtted üritavad jäätmeprobleemiga tegeleda, investeerides biolagunevatesse biopõhistesse plastidesse nagu polüüülaktiinhape (PLA) ja polühüdroksü rasvhapete estrid (PHA), lootuses, et loomulik lagunemine leevendab vähemalt osa jäätmetest.
Kuid nii ringlussevõtu kui ka biopolümeerid seisavad silmitsi takistustega. Näiteks vaatamata aastatepikkustele pingutustele taaskasutab Ameerika Ühendriigid endiselt vähem kui 10 protsenti plastist. Ja biopõhised polümeerid-sageli kääritamise tooted-näevad vaeva sünteetiliste polümeeride jõudluse ja ulatuse saavutamiseks, mille nad on mõeldud asendamiseks.
PBAT ühendab mõned sünteetiliste ja biopõhiste polümeeride kasulikud omadused. See on saadud tavalistest naftakeemilistest toodetest - rafineeritud tereftaalhappest (PTA), butanediool ja adipiinhape, kuid see on biolagunev. Sünteetilise polümeerina saab seda hõlpsalt masstoodanguna toodeda ja sellel on füüsilised omadused, mis on vajalikud paindlike filmide tegemiseks võrreldavaks traditsiooniliste plastidega.
Huvi PBATi vastu on tõusuteel. Sellised tootjad nagu Saksamaa BASF ja Itaalia Novamont näevad pärast aastakümnete pikkust turu turgutamist suurenenud nõudlust. Nendega liitub enam kui pool tosinat Aasia tootjat, kes eeldavad, et polümeeri äri õitseb, kuna piirkondlikud valitsused nõuavad jätkusuutlikkust.
Marc Verbruggen, PLA tootja Natureworks endine tegevjuht ja nüüd sõltumatu konsultant, usub, et PBAT on „kõige odavam ja lihtsaim bioplastiline toode, mida valmistada” ning ta usub, et PBAT -ist on saamas peamine painduv bioplast, see on ees polü Suctinate butaan -ester ( PBS) ja PHA konkurendid. Ja tõenäoliselt on see PLA kõrval kahte kõige olulisemat biolagunevat plasti, mis tema sõnul on muutumas jäikade rakenduste domineerivaks tooteks.
Michigani Riikliku Ülikooli keemiatehnika professor Ramani Narayan ütles, et PBATi peamine müügiargument-selle biolagunevus-pärineb pigem estri sidemetest kui süsinik-süsiniku luustikust mitte lagundatavate polümeeride, näiteks polüetüleeniga. Estrisidemed on ensüümide poolt hõlpsasti hüdrolüüsitud ja kahjustatud.
Näiteks polüüülaktiinhape ja PHA on polüestrid, mis lagunevad, kui nende estrisidemed purunevad. Kuid kõige tavalisem polüester - polüetüleentereftalaat (PET), mida kasutatakse kiududes ja soodapudelites - ei lagune nii lihtsalt. Selle põhjuseks on asjaolu, et selle luustikus on aromaatne rõngas PTA -st. Narayani sõnul muudavad konstruktsioonilisi omadusi annavad rõngad ka lemmikloomade hüdrofoobseks. "Vesi pole lihtne sisse pääseda ja see aeglustab kogu hüdrolüüsiprotsessi," ütles ta.
BASF valmistab polübutüleeni tereftalaadi (PBT), mis on valmistatud butanedioolilt. Ettevõtte teadlased otsisid biolagunevat polümeeri, mida nad saaksid hõlpsasti toota. Nad asendasid PTA PTA rasv -diatsiidse glükoolhappega. Sel viisil eraldatakse polümeeri aromaatseid osi, nii et need saaksid olla biolagunevad. Samal ajal jääb polümeeri väärtuslike füüsiliste omaduste saamiseks piisavalt PTA -d.
Narayan usub, et PBAT on pisut biolagunev kui PLA, mis nõuab lagunemist tööstuskomposti. Kuid see ei saa konkureerida kaubanduslikult saadaolevate PHA -dega, mis on looduslikes tingimustes biolagunevad, isegi merekeskkonnas.
Eksperdid võrdlevad sageli PBAT füüsikalisi omadusi madala tihedusega polüetüleeniga, kilede valmistamiseks kasutatava elastse polümeeriga, näiteks prügikottidega.
PBAT segatakse sageli PLA-ga, jäiga polümeeriga polüstüreenilaadsete omadustega. BASFi Ecovio kaubamärk põhineb sellel segul. Näiteks Verbruggeni sõnul sisaldab kompostitav ostukott tavaliselt 85% PBAT ja 15% PLA.
Novamont lisab retseptile veel ühe mõõtme. Ettevõte segab PBAT ja muid biolagunevaid alifaatilisi aromaatseid polüestreid tärklisega, et luua vaigud konkreetsete rakenduste jaoks.
Ettevõtte uus äriarendusjuht Stefano Facco ütles: „Viimase 30 aasta jooksul on Novamont keskendunud rakendustele, kus halvenemisvõimalused saavad tootele enda jaoks lisaväärtust anda. "
PBATi suur turg on multš, mis levib põllukultuuride ümber, et vältida umbrohtu ja aidata niiskust säilitada. Polüetüleenkile kasutamisel tuleb see üles tõmmata ja sageli prügilatesse maetud. Kuid biolagunevaid filme saab kasvatada otse mulda tagasi.
Veel üks suur turg on kompostitavad prügikottid toiduteenuste jaoks ning kodukollektsioon toidu- ja õuejäätmetest.
Selliste ettevõtete nagu Biobag, hiljuti Novamont, kotid on aastaid müüdud jaemüüjatel müüdud.
Postiaeg: 26-11-21