Біорозкладний пластик

Більшість пластмас виготовляється з нафтових продуктів. Такі пластмаси не розкладаються біологічним шляхом. Ці факти породжують дві проблеми: виснаження ресурсів і зростання кількості відходів, пов'язаних із використанням пластиків.

Альтернатива традиційним видам пластмас — біопластик. Експлуатаційні якості матеріалу можна порівняти з властивостями класичних полімерів, але він розкладається швидше і менш шкідливий для довкілля.

Біорозкладний пластик — полімер, який розкладається під впливом бактерій, грибів, водоростей. Швидкість та ефективність розкладання залежать від складу пластику, умов навколишнього середовища (температури, вологості, наявності кисню), активності мікроорганізмів, розміру і форми пластикових виробів.

Біорозкладання відбувається швидше в умовах промислового компостування з оптимізованим контролем температури та вологості, ніж у природних умовах.

Види біорозкладних пластиків

Біорозкладні полімери — різні за складом і способами утилізації продукти. Існує кілька альтернатив традиційним пластикам:

• полімери на біооснові або компостовані пластики. Для їхнього виробництва використовують компоненти рослинного походження і полімер молочної кислоти полілактид (PLA). Полілактид виготовляється з поновлюваних ресурсів, кукурудзяного крохмалю або цукрової тростини. Природні джерела крохмалю — картопля, кукурудза, рис, пшениця;
• біорозкладні пластики на основі сировини викопного походження. До цієї категорії належать: полібутилен адипат терефталат (PBAT), полібутилен сукцинат (PBS), полігідроксиалканоат (PHA);
• матеріали з оксобіорозкладними добавками. Оксорозкладний пластик належить до біорозкладних полімерів умовно. В процесі виробництва матеріалу використовується потужний окислювач. Атмосферний кисень значно прискорює реакцію розпаду на мікрочастинки. Останні дослідження засвідчили, що мікрочастинки мають тривалий період розкладання і негативно впливають на довкілля;
• природні полімери, хімічно модифіковані, але зберегли основу біомаси, наприклад, целюлоза.

Нові матеріали на основі целюлози або крохмалю мають покращені, порівняно з аналогами, властивості.

Характеристики біорозкладних полімерів

Ключова властивість — здатність матеріалу розкладатися під дією мікроорганізмів. Розкладання призводить до перетворення пластику на воду, вуглекислий газ (або метан в анаеробних умовах) і біомасу.

Інші характеристики:

• механічна міцність, гнучкість;
• стійкість до води та хімічних речовин (ступінь стійкості визначається видом матеріалу);
• енергетична ефективність. Виробництво біорозкладних пластиків потребує менше енергії, порівняно із синтезом традиційних пластиків, особливо якщо використовуються поновлювані джерела енергії;
• використання поновлюваних ресурсів і біорозкладність дають змогу знизити вуглецевий слід;
• можливість переробки та утилізації. Процес утилізації може варіюватися. Деякі види краще переробляються в умовах промислового компостування, інші можуть розкладатися в природних умовах;
• придатність для друку.

Виробництво біополімерів дорожче порівняно з традиційними пластмасами, що пов'язано з вищою вартістю сировини і виробничих процесів.

Виробництво біорозкладного пластику

Перший крок виробничого ланцюжка — збір і підготовка сировини. Біомасу очищають і перетворюють на форму, придатну для подальшої переробки.

Наступні процеси залежать від типу пластику:

• у виробництві PHA проводиться ферментація, під час якої мікроорганізми перетворюють цукри або ліпіди на біополімери;
• виробництво PLA передбачає перетворення сировини на мономери (наприклад, молочну кислоту), які потім полімеризуються для створення довгих ланцюжків полімеру.

Після отримання полімеру він плавиться і перетворюється на гранули або інші форми для подальшого використання. Процес називається екструзією.

Гранули біорозкладного пластику використовуються в різних методах формування: лиття під тиском, видування плівки.

Застосування біорозкладного пластику

Біорозкладний пластик — основа для виробництва корисних і екологічно безпечних виробів. Ось перелік основної виробничої номенклатури:

• біорозкладна упаковка для харчових продуктів і напоїв: контейнери, пакети, плівки, лотки;
• одноразові столові прибори;
• плівки для мульчування;
• медичні імплантати, хірургічні нитки, інші пристрої, які можуть розсмоктуватися в тілі без вторинної операції для їхнього видалення;
• біорозкладне пакування для косметичних і гігієнічних засобів;
• компостовані мішки для органічних відходів.

Деякі види матеріалу використовують в електроніці, автомобілебудуванні для зменшення ваги компонентів, покращення екологічних характеристик продукції.

Синтез пластику на основі викопних ресурсів призвів до серйозних екологічних проблем. Вирішити їх може виробництво біорозкладної упаковки та інших полімерних виробів.

Компанія Примапак, виробник пакувальних матеріалів, одна з перших в Україні включила до виробничого асортименту біорозкладні пакети з відновлюваної сировини, забезпечила релевантний оптовим запитам випуск продукції