Perfektní polymery - polymery, které vyvažují fyzikální vlastnosti a environmentální účinky - neexistují, ale polybutylen tereftalát (PBAT) je blíže k dokonalosti než mnoho.
Po desetiletích nezastavení jejich produktů končících na skládkách a oceánech jsou syntetické polymerní výrobce pod tlakem převzít odpovědnost. Mnoho z nich zdvojnásobuje své úsilí o podporu recyklace, aby odrazila kritiku. Jiné společnosti se snaží řešit problém s odpadem investováním do biologicky rozložitelné biologické plasty, jako jsou kyselina polylaktická (PLA) a polyhydroxy mastné kyseliny (PHA), v naději, že přirozená degradace zmírní alespoň část odpadu.
Recyklace i biopolymery však čelí překážkám. Například, navzdory letům úsilí, Spojené státy stále recyklují méně než 10 procent plastů. A polymery na bázi bio-často produkty fermentace-se snaží dosáhnout výkonu a měřítka syntetických polymerů, které mají nahradit.
PBAT kombinuje některé z prospěšných vlastností syntetických a biologických polymerů. Je odvozen od běžných petrochemických produktů - rafinované kyseliny tereftalové (PTA), butanediolu a kyseliny adipové, ale je biologicky rozložitelná. Jako syntetický polymer může být snadno vyráběn hromadně a má fyzikální vlastnosti potřebné k tomu, aby byly flexibilní filmy srovnatelné s vlastnostmi tradičních plastů.
Zájem o PBAT je na vzestupu. Zavedení producenti, jako je německý BASF a Itálie Novamont, vidí po desetiletích trhu zvýšenou poptávku. Připojili se k nim více než půl tuctu asijských výrobců, kteří očekávají, že podnikání polymer vzkvétá, protože regionální vlády usilují o udržitelnost.
Marc Verbruggen, bývalý generální ředitel výrobce PLA NatureWorks a nyní nezávislý konzultant, se domnívá, že PBAT je „nejlevnější a nejjednodušší bioplastický produkt k výrobě“ a věří, že PBAT se stává fleeminentním bioplastikem, je před poly polykrytinátovým esterem ( PBS) a PHA konkurenti. A je pravděpodobné, že se umístí spolu s PLA jako dvě nejdůležitější biologicky rozložitelné plasty, o nichž se podle něj stává dominantním produktem přísných aplikací.
Ramani Narayan, profesor chemického inženýrství na Michiganské státní univerzitě, uvedl, že hlavní prodejní místo PBAT-jeho biologicky rozložitelnost-pochází spíše z esterů, než z kostru uhlíkově uhlíku v negradovatelných polymerech, jako je polyethylen. Esterové vazby jsou snadno hydrolyzovány a poškozeny enzymy.
Například kyselina polylaktická a pHA jsou polyestery, které se degradují, když se jejich esterové vazby rozbijí. Ale nejběžnější polyester - polyethylen tereftalát (PET), používaný ve vláknech a lahvích sody - se však nerozkládá tak snadno. Je to proto, že aromatický kroužek v jeho kostru pochází z PTA. Podle Narayana jsou prsteny, které dávají strukturální vlastnosti, také hydrofobní. "Voda není snadná a zpomaluje celý proces hydrolýzy," řekl.
BASF vyrábí polybutylen tereftalát (PBT), polyester vyrobený z butanediolu. Vědci společnosti hledali biologicky rozložitelný polymer, který by mohli snadno produkovat. Nahradili část PTA v PBT kyselinou glykolovou kyselinou tukovou diacidou. Tímto způsobem jsou aromatické části polymeru odděleny tak, aby mohly být biologicky rozložitelné. Současně zbývá dostatek PTA, aby polymerové poskytly cenné fyzikální vlastnosti.
Narayan věří, že PBAT je o něco biologicky rozložitelnější než PLA, což vyžaduje rozložení průmyslového kompostu. Nemůže však konkurovat komerčně dostupným PHA, které jsou biologicky rozložitelné v přírodních podmínkách, a to ani v mořském prostředí.
Odborníci často porovnávají fyzikální vlastnosti PBAT s polyethylem s nízkou hustotou, elastickým polymerem používaným k vytváření filmů, jako jsou pytle na odpadky.
PBAT je často smíchán s PLA, tuhým polymerem s vlastnostmi podobnými polystyrenu. Značka Ecovio BASF je založena na této směsi. Například Verbruggen říká, že kompostovatelná nákupní taška obvykle obsahuje 85% PBAT a 15% PLA.
Novamont přidává do receptu další dimenzi. Společnost mísí PBAT a další biologicky rozložitelné alifatické aromatické polyestery se škrobem, aby vytvořila pryskyřice pro specifické aplikace.
Společnost Stefano FACCO, nový manažer rozvoje podnikání společnosti, uvedl: „Za posledních 30 let se Novamont zaměřil na aplikace, kde schopnosti degradace mohou přidat hodnotu samotnému produktu. "
Velkým trhem pro PBAT je mulč, který se šíří kolem plodin, aby se zabránilo plevelům a pomáhá udržet vlhkost. Při použití polyethylenového filmu musí být vytažen a často pohřben na skládkách. Ale biologicky rozložitelné filmy mohou být pěstovány přímo zpět do půdy.
Dalším velkým trhem jsou kompostovatelné sáčky na odpadky pro potravinářské služby a domácí sběr potravin a odpadu na zahradě.
Tašky od společností, jako je Biobag, které nedávno získalo Novamont, se u maloobchodníků prodávaly po celá léta.
Čas příspěvku: 26-11-21