Täiuslikke polümeere – polümeere, mis tasakaalustavad füüsikalisi omadusi ja keskkonnamõjusid – pole olemas, kuid polübutüleentereftalaat (PBAT) on täiuslikkusele lähemal kui paljud.
Pärast aastakümneid kestnud suutmatust peatada oma toodete prügilatesse ja ookeanidesse sattumine, on sünteetiliste polümeeride tootjad survestatud võtma vastutust.Paljud kahekordistavad oma jõupingutusi ringlussevõtu edendamiseks, et kriitikat tõrjuda.Teised ettevõtted püüavad jäätmeprobleemi lahendada, investeerides biolagunevatesse biopõhistesse plastidesse, nagu polüpiimhape (PLA) ja polühüdroksürasvhappeestrid (PHA), lootuses, et looduslik lagunemine leevendab vähemalt osa jäätmetest.
Kuid nii ringlussevõtt kui ka biopolümeerid seisavad silmitsi takistustega.Näiteks, vaatamata aastatepikkustele pingutustele, taaskasutab USA endiselt vähem kui 10 protsenti plastist.Ja biopõhised polümeerid - sageli käärimisproduktid - näevad vaeva, et saavutada sünteetiliste polümeeride jõudlust ja ulatust, mida nad on mõeldud asendama.
PBAT ühendab mõned sünteetiliste ja biopõhiste polümeeride kasulikud omadused.Seda saadakse tavalistest naftakeemiatoodetest – rafineeritud tereftaalhappest (PTA), butaandioolist ja adipiinhappest, kuid see on biolagunev.Sünteetilise polümeerina saab seda kergesti masstootma ja sellel on füüsikalised omadused, mis on vajalikud traditsiooniliste plastide omadega võrreldavate painduvate kilede valmistamiseks.
Huvi PBAT vastu on tõusuteel.Väljakujunenud tootjad, nagu Saksamaa BASF ja Itaalia Novamont, näevad pärast aastakümneid kestnud turu kasvatamist suurenenud nõudlust.Nendega liitub enam kui pool tosinat Aasia tootjat, kes ootavad, et polümeeri äri õitseks, kuna piirkondlikud valitsused taotlevad jätkusuutlikkust.
Marc Verbruggen, PLA tootja NatureWorksi endine tegevjuht ja nüüd sõltumatu konsultant, usub, et PBAT on "odavaim ja lihtsaim toota bioplastist toode" ning ta usub, et PBAT on muutumas silmapaistvamaks paindlikuks bioplastiks. See edestab polüsuktsinaatbutaandioolestrit ( PBS) ja PHA konkurendid.Tõenäoliselt on see PLA kõrval kaks kõige olulisemat biolagunevat plasti, millest on tema sõnul saamas jäikade rakenduste domineeriv toode.
Michigani osariigi ülikooli keemiatehnoloogia professor Ramani Narayan ütles, et PBAT-i peamine müügiargument – selle biolagunevus – tuleneb pigem estersidemetest kui süsinik-süsinik skeletist mittelagunevates polümeerides nagu polüetüleen.Estersidemed on kergesti hüdrolüüsitavad ja ensüümide poolt kahjustatud.
Näiteks polüpiimhape ja PHA on polüestrid, mis lagunevad, kui nende estersidemed katkevad.Kuid kõige tavalisem polüester – polüetüleentereftalaat (PET), mida kasutatakse kiududes ja soodapudelites – ei lagune nii kergesti.Selle põhjuseks on asjaolu, et selle luustiku aromaatne tsükkel pärineb PTA-st.Narayani sõnul muudavad PET-i hüdrofoobseks ka struktuuriomadusi andvad rõngad."Vett ei ole lihtne sisse saada ja see aeglustab kogu hüdrolüüsiprotsessi," ütles ta.
Basf toodab polübutüleentereftalaati (PBT), butaandioolist valmistatud polüestrit.Ettevõtte teadlased otsisid biolagunevat polümeeri, mida nad saaksid kergesti toota.Nad asendasid osa PTA-st PBT-s rasvhappelise glükoolhappega.Sel viisil eraldatakse polümeeri aromaatsed osad, nii et need võivad olla biolagunevad.Samal ajal jäetakse piisavalt PTA-d, et anda polümeerile väärtuslikud füüsikalised omadused.
Narayan usub, et PBAT on veidi biolagunevam kui PLA, mille lagunemiseks on vaja tööstuslikku komposti.Kuid see ei suuda konkureerida kaubanduslikult saadavate PHA-dega, mis on looduslikes tingimustes biolagunevad, isegi merekeskkonnas.
Eksperdid võrdlevad sageli PBAT füüsikalisi omadusi madala tihedusega polüetüleeniga, elastse polümeeriga, mida kasutatakse kilede, näiteks prügikottide, valmistamiseks.
PBAT segatakse sageli PLA-ga, polüstüreenisarnaste omadustega jäiga polümeeriga.Sellel segul põhineb Basfi kaubamärk Ecovio.Näiteks Verbruggen ütleb, et kompostitav ostukott sisaldab tavaliselt 85% PBAT-d ja 15% PLA-d.
Novamont lisab retseptile veel ühe mõõtme.Ettevõte segab PBAT-i ja teisi biolagunevaid alifaatseid aromaatseid polüestreid tärklisega, et luua vaike konkreetseteks rakendusteks.
Ettevõtte uus äriarendusjuht Stefano Facco ütles: „Viimase 30 aasta jooksul on Novamont keskendunud rakendustele, kus lagunemisvõime võib tootele endale väärtust lisada.“
PBAT-i suur turg on multš, mida levitatakse põllukultuuride ümber, et vältida umbrohtu ja säilitada niiskust.Polüetüleenkile kasutamisel tuleb see üles tõmmata ja sageli prügimäele matta.Kuid biolagunevaid kilesid saab otse mulda tagasi kasvatada.
Teine suur turg on kompostitavad prügikotid toitlustamiseks ning toidu- ja õuejäätmete koduseks kogumiseks.
Hiljuti Novamonti poolt ostetud ettevõtete, näiteks BioBagi kotte on jaemüüjates müüdud juba aastaid.
Postitusaeg: 26-11-21