Идеальные полимеры - полимеры, которые уравновешивают физические свойства и воздействие на окружающую среду - не существуют, но полибутилентерефталат (PBAT) ближе к совершенству, чем многие.
После десятилетий, когда они не остановили свои продукты, оказавшись на свалках и океанах, синтетические производители полимеров находятся под давлением, чтобы взять на себя ответственность. Многие удваивают свои усилия по содействию переработке, чтобы отразить критику. Другие компании пытаются решить проблему отходов, инвестируя в биоразлагаемые биологические пластмассы, такие как полилокановая кислота (PLA) и многогидроксирные эфиры жирных кислот (PHA), в надежде, что естественная деградация облегчит по крайней мере некоторые из отходов.
Но переработка и биополимеры сталкиваются с препятствиями. Например, несмотря на годы усилий, Соединенные Штаты по -прежнему перерабатывают менее 10 процентов пластмасс. А биосмысленные полимеры-часто продукты ферментации-изо всех сил пытаются достичь производительности и масштаба синтетических полимеров, которые они предназначены для замены.
PBAT объединяет некоторые полезные свойства синтетических и биологических полимеров. Он получен из общих нефтехимических продуктов - утонченной терефталевой кислоты (PTA), бутанол и адипиновой кислоты, но она является биоразлагаемой. Как синтетический полимер, его можно легко производить массово, и он обладает физическими свойствами, необходимыми для того, чтобы сделать гибкие пленки, сопоставимые с свойствами традиционных пластиков.
Интерес к PBAT находится на подъеме. Установленные производители, такие как Германия, BASF и Итальянский Новамонт, видят повышенный спрос после десятилетий воспитания рынка. К ним присоединяются более полудюжины азиатских производителей, которые ожидают, что бизнес будет процветать, поскольку региональные правительства стремятся к устойчивому развитию.
Марк Вербругген, бывший генеральный директор производителя PLA Prainture NatureWorks, а теперь и независимый консультант, считает, что PBAT является «самым дешевым и простым биопластическим продуктом для производства», и он считает, что PBAT становится выдающимся гибким биопластиком, он опережает полиакцинат -эфир (эфир политикцинала (эфир (эфир поли -сукцинации (эфир поли PBS) и конкуренты PHA. И он, вероятно, будет ранжироваться вместе с PLA в качестве двух наиболее важных биоразлагаемых пластиков, которые, по его словам, становятся доминирующим продуктом для жестких приложений.
Рамани Нараян, профессор химического машиностроения в Университете штата Мичиган, сказал, что основной точку продажи PBAT-его биоразлагаемость-поступает из эфирных связей, а не с углеродным скелетом в неразрываемых полимерах, таких как полиэтилен. Эфирные связи легко гидролизуются и повреждены ферментами.
Например, полилактивная кислота и PHA - это полиэфиры, которые разлагаются, когда их сложные связи сломаются. Но самый распространенный полиэстер - полиэтилентерефталат (ПЭТ), используемый в волокнах и бутылках содовой, - не сломается так же легко. Это потому, что ароматическое кольцо в его скелете происходит от PTA. По словам Нараяна, кольца, которые дают структурные свойства, также делают ПЭТ -гидрофоб. «Вода нелегко войти, и она замедляет весь процесс гидролиза», - сказал он.
BASF делает полибутилентерефталат (PBT), полиэстер, изготовленный из бутанолиола. Исследователи компании искали биоразлагаемый полимер, который они могли легко производить. Они заменили немного PTA в PBT на гликолевую кислоту жировой диациной. Таким образом, ароматические части полимера разделены так, чтобы они могли быть биоразлагаемыми. В то же время, достаточное количество PTA остается, чтобы придать полимеру ценные физические свойства.
Нараян считает, что PBAT немного более биоразлагаем, чем PLA, что требует разложения промышленного компоста. Но он не может конкурировать с коммерчески доступными PHA, которые являются биоразлагаемыми в естественных условиях, даже в морских средах.
Эксперты часто сравнивают физические свойства PBAT с полиэтиленом с низкой плотностью, эластичным полимером, используемым для изготовления пленок, таких как мешки для мусора.
PBAT часто смешивается с PLA, жестким полимером с полистирообразными свойствами. Бренд Basf Ecovio основан на этой смесью. Например, Verbruggen говорит, что компостируемая сумка для покупок обычно содержит 85% PBAT и 15% PLA.
Новамонт добавляет еще одно измерение в рецепт. Компания смешивает PBAT и другие биоразлагаемые алифатические ароматические полиэфиры с крахмалом для создания смол для конкретных применений.
Стефано Фако, новый менеджер по развитию бизнеса компании, сказал: «За последние 30 лет Novamont сосредоточился на приложениях, где возможности деградации могут повысить ценность самому продукту. «
Большим рынком для PBAT является мульча, которая распространяется вокруг сельскохозяйственных культур, чтобы предотвратить сорняки и помочь сохранить влагу. Когда используется полиэтиленовая пленка, она должна быть подтянута и часто похоронена на свалках. Но биоразлагаемые пленки можно вырастить непосредственно в почву.
Еще один большой рынок - это компостируемые мешки для мусора для продовольственного обслуживания и домашней коллекции продуктов питания и дворов.
Сумки от таких компаний, как Biobag, недавно приобретенные Novamont, были проданы в ритейлерах в течение многих лет.
Пост времени: 26-11-21