Биоразлагаемый пластик

Большинство пластмасс изготавливается из нефтяных продуктов. Такие пластмассы не разлагаются биологическим путем. Эти факты порождают две проблемы: истощение ресурсов и рост количества отходов, связанных с использованием пластиков.

Альтернатива традиционным видам пластмасс – биопластик. Эксплуатационные качества материала сопоставимы со свойствами классических полимеров, но он разлагается быстрее и менее вреден для окружающей среды.

Биоразлагаемый пластик – полимер, который разлагается под воздействием бактерий, грибов, водорослей. Скорость и эффективность разложения зависят от состава пластика, условий окружающей среды (температуры, влажности, наличия кислорода), активности микроорганизмов, размера и формы пластиковых изделий.

Биоразложение происходит быстрее в условиях промышленного компостирования с оптимизированным контролем температуры и влажности, чем в естественных условиях.

Виды биоразлагаемых пластиков

Биоразлагаемые полимеры – разные по составу и способам утилизации продукты. Существует несколько альтернатив традиционным пластикам:

• полимеры на биооснове или компостируемые пластики. Для их производства используются компоненты растительного происхождения и полимер молочной кислоты полилактид (PLA). Полилактид изготавливается из возобновляемых ресурсов, кукурузного крахмала или сахарного тростника. Природные источники крахмала – картофель, кукуруза, рис, пшеница;
• биоразлагаемые пластики на основе сырья ископаемого происхождения. К данной категории относятся массы на основе сырья ископаемого происхождения: полибутилен адипат терефталат (PBAT), полибутилен сукцинат (PBS), полигидроксиалканоат (PHA);
• материалы с оксобиоразлагаемыми добавками. Оксоразлагаемый пластик относится к биоразлагаемым полимерам условно. В процессе производства материала используется мощный окислитель. Атмосферный кислород значительно ускоряет реакцию распада на микрочастицы. Последние исследования показали, что микрочастицы имеют длительный период разложения и оказывают негативное влияние на окружающую среду;
• природные полимеры, химически модифицированные, но сохранившие основу биомассы, например, целлюлоза.

Новые материалы на основе целлюлозы или крахмала имеют улучшенные, в сравнении с аналогами, свойства.

Характеристики биоразлагаемых полимеров

Ключевое свойство – способность материала разлагаться под действием микроорганизмов. Разложение приводит к преобразованию пластика в воду, углекислый газ (или метан в анаэробных условиях) и биомассу.

Другие характеристики:

• механическая прочность, гибкость;
• устойчивость к воде и химическим веществам (степень устойчивости определяется видом материала);
• энергетическая эффективность. Производство биоразлагаемых пластиков требует меньше энергии, по сравнению с синтезом традиционных пластиков, особенно если используются возобновляемые источники энергии;
• использование возобновляемых ресурсов и биоразлагаемость позволяют снизить углеродный след;
• возможность переработки и утилизации. Процесс утилизации может варьироваться. Некоторые виды лучше перерабатываются в условиях промышленного компостирования, другие могут разлагаться в естественных условиях;
• пригодность для печати.

Производство биополимеров дороже, в сравнении с традиционными пластмассами, что связано с более высокой стоимостью сырья и производственных процессов.

Производство биоразлагаемого пластика

Первый шаг производственной цепочки – сбор и подготовка сырья. Биомасса очищается и преобразуется в форму, пригодную для последующей переработки.

Дальнейшие процессы зависят от типа пластика:

• в производстве PHA проводится ферментация, при которой микроорганизмы преобразуют сахары или липиды в биополимеры;
• производство PLA предполагает преобразование сырья в мономеры (например, молочную кислоту), которые затем полимеризуются для создания длинных цепочек полимера.

После получения полимера он плавится и превращается в гранулы или другие формы для дальнейшего использования. Процесс называется экструзией.

Гранулы биоразлагаемого пластика используются в различных методах формования: литье под давлением, выдувание пленки.

Применение биоразлагаемого пластика

Биоразлагаемый пластик – основа для производства полезных и экологически безопасных изделий. Вот перечень основной производственной номенклатуры:

• биоразлагаемая упаковка для пищевых продуктов и напитков: контейнеры, пакеты, пленки, лотки;
• одноразовые столовые приборы;
• пленки для мульчирования;
• медицинские имплантаты, хирургические нити, другие устройства, которые могут рассасываться в теле без вторичной операции для их удаления;
• биоразлагаемая упаковка для косметических и гигиенических средств;
• компостируемые мешки для органических отходов.

Некоторые виды материала используются в электронике, автомобилестроении для уменьшения веса компонентов, улучшения экологических характеристик продукции.

Синтез пластика на основе ископаемых ресурсов привел к серьезным экологическим проблемам. Решить их может производство биоразлагаемой упаковки и других полимерных изделий.

Компания Примапак, производитель упаковочных материалов, одна из первых в Украине включила в производственный ассортимент биоразлагаемые пакеты из возобновляемого сырья, обеспечила релевантный оптовым запросам выпуск продукции.