Idealne polimery - polimery, które równoważą właściwości fizyczne i efekty środowiskowe - nie istnieją, ale tereftalan polibutylenowy (PBAT) jest bliżej perfekcji niż wiele.
Po dziesięcioleciach braku powstrzymania swoich produktów kończących się na wysypiskach i oceanach syntetyczni producenci polimerów są pod presją ponoszenia odpowiedzialności. Wielu podnosi swoje wysiłki, aby promować recykling, aby odeprzeć krytykę. Inne firmy starają się rozwiązać problem odpadów, inwestując w biodegradowalne tworzywa sztuczne na bazie biodelujnej, takie jak kwas polilaktyczny (PLA) i estry kwasów tłuszczowych polihydroksy (PHA), w nadziei, że naturalna degradacja będzie złagodzić przynajmniej część odpadów.
Ale zarówno recykling, jak i biopolimery napotykają przeszkody. Na przykład, pomimo lat wysiłków, Stany Zjednoczone nadal recyklingują mniej niż 10 procent tworzyw sztucznych. A polimery oparte na bio-często produkty fermentacji-walczą o osiągnięcie wydajności i skali syntetycznych polimerów, które mają zastąpić.
PBAT łączy niektóre korzystne właściwości polimerów syntetycznych i bio. Pochodzi ze wspólnych produktów petrochemicznych - wyrafinowanego kwasu tereftalowego (PTA), butanediolu i kwasu tłuszczowego, ale jest biodegradowalny. Jako syntetyczny polimer można go łatwo wytwarzać masowo i ma właściwości fizyczne potrzebne do tworzenia elastycznych filmów porównywalnych z właściwościami tradycyjnymi tworzyw sztucznych.
Zainteresowanie PBAT rośnie. Ustanowani producenci, tacy jak BASF w Niemczech i Włoch Novamont, obserwują zwiększony popyt po dziesięcioleciach pielęgnowania rynku. Dołącza do nich ponad pół tuzina azjatyckich producentów, którzy oczekują działalności, aby polimer rozkwitnie, gdy rządy regionalne dąży do zrównoważonego rozwoju.
Marc Verbruggen, były dyrektor generalny producenta PLA NatureWorks, a teraz niezależny konsultant, uważa, że PBAT jest „najtańszym i najłatwiejszym produktem bioplastycznym do produkcji” i uważa, że PBAT staje się najważniejszym elastycznym bioplastycznym bioplastycznym estrem Butanediol (jest wyprzedzającym policynianem ( PBS) i konkurenci PHA. I prawdopodobnie zajmuje to obok PLA jako dwa najważniejsze tworzywa biodegradowalne, które według niego stają się dominującym produktem dla sztywnych zastosowań.
Ramani Narayan, profesor inżynierii chemicznej na Michigan State University, powiedział, że główny punkt sprzedaży PBAT-jego biodegradowalność-pochodzi z wiązań estrowych, a nie ze szkieletu węglowego w nieokreślonych polimerach, takich jak polietylen. Wiązania estra są łatwo zhydrolizowane i uszkodzone przez enzymy.
Na przykład kwas polilowy i PHA są poliestrami, które degradują, gdy ich wiązania estra pękają. Ale najczęstszy poliester - tereftalan polietylenowy (PET), stosowany we włóknach i butelkach sodowych - nie rozpada się tak łatwo. Wynika to z faktu, że pierścień aromatyczny w swoim szkielecie pochodzi z PTA. Według Narayana pierścienie, które nadają właściwości strukturalne, powodują również hydrofobowe. „Woda nie jest łatwa do wejścia i spowalnia cały proces hydrolizy” - powiedział.
BASF produkuje tereftalan polibutylenowy (PBT), poliester wykonany z butanediolu. Badacze firmy szukali biodegradowalnego polimeru, który mogliby łatwo wyprodukować. Zastąpili trochę PTA w PBT kwasem glikolicznym tłuszczowego. W ten sposób aromatyczne części polimeru są oddzielone, aby mogły być biodegradowalne. Jednocześnie pozostaje wystarczająco dużo PTA, aby nadać cenne właściwości fizyczne polimeru.
Narayan uważa, że PBAT jest nieco bardziej biodegradowalny niż PLA, co wymaga kompostu przemysłowego do rozkładu. Ale nie może konkurować z dostępnymi w handlu PHA, które są biodegradowalne w warunkach naturalnych, nawet w środowiskach morskich.
Eksperci często porównują fizyczne właściwości PBAT z polietylenem o niskiej gęstości, elastycznego polimeru stosowanego do tworzenia filmów, takich jak worki na śmieci.
PBAT jest często mieszany z PLA, sztywnym polimerem o właściwościach podobnych do polistyrenu. Marka Ecovio BASF opiera się na tej mieszance. Na przykład Verbruggen twierdzi, że kompostowalna torba na zakupy zwykle zawiera 85% PBAT i 15% PLA.
Novamont dodaje kolejny wymiar do przepisu. Firma łączy PBAT i inne biodegradowalne alifatyczne aromatyczne poliestry z skrobią, aby utworzyć żywice dla określonych zastosowań.
Stefano FACCO, nowy menedżer ds. Rozwoju biznesu, powiedział: „W ciągu ostatnich 30 lat Novamont koncentrował się na aplikacjach, w których możliwości degradacji mogą zwiększyć wartość samego produktu. "
Dużym rynkiem PBAT jest ściółka, która jest rozpowszechniona wokół upraw, aby zapobiec chwastom i pomóc zachować wilgoć. Gdy używana jest folia polietylenowa, należy ją podciągnąć i często pochować na wysypiskach. Ale biodegradowalne filmy można uprawiać bezpośrednio z powrotem do gleby.
Kolejnym dużym rynkiem są kompostowalne worki na śmieci do gastronomicznych i domowej kolekcji żywności i odpadów na podwórko.
Torby od firm takich jak Biobag, niedawno przejęte przez Novamont, są sprzedawane w sprzedawcach detalicznych od lat.
Czas po: 26-11-21