Dokonalé polymery – polymery, které vyvažují fyzikální vlastnosti a vlivy na životní prostředí – neexistují, ale polybutylentereftalát (PBAT) je blíže k dokonalosti než mnohé jiné.
Po desetiletích, kdy se jim nedařilo zabránit tomu, aby jejich produkty skončily na skládkách a v oceánech, jsou výrobci syntetických polymerů pod tlakem, aby převzali odpovědnost.Mnozí zdvojnásobují své úsilí o propagaci recyklace, aby odrazili kritiku.Jiné společnosti se snaží problém s odpady řešit investicemi do biologicky odbouratelných plastů na biologické bázi, jako je kyselina polymléčná (PLA) a estery polyhydroxymastných kyselin (PHA), v naději, že přirozená degradace zmírní alespoň část odpadu.
Ale jak recyklace, tak biopolymery čelí překážkám.Například Spojené státy navzdory letitému úsilí stále recyklují méně než 10 procent plastů.A biopolymery – často produkty fermentace – se snaží dosáhnout výkonu a rozsahu syntetických polymerů, které mají nahradit.
PBAT kombinuje některé z prospěšných vlastností syntetických a biopolymerů.Je odvozen od běžných petrochemických produktů – rafinované kyseliny tereftalové (PTA), butandiolu a kyseliny adipové, ale je biologicky odbouratelný.Jako syntetický polymer jej lze snadno sériově vyrábět a má fyzikální vlastnosti potřebné k výrobě pružných fólií srovnatelných s tradičními plasty.
Zájem o PBAT roste.Zavedení výrobci, jako je německý BASF a italský Novamont, zaznamenávají po desetiletích péče o trh zvýšenou poptávku.K nim se připojuje více než půl tuctu asijských výrobců, kteří očekávají, že byznys s polymerem bude vzkvétat, protože regionální vlády prosazují udržitelnost.
Marc Verbruggen, bývalý generální ředitel výrobce PLA NatureWorks a nyní nezávislý konzultant, věří, že PBAT je „nejlevnější a nejsnadněji vyrobitelný bioplastový produkt“ a věří, že PBAT se stává předním flexibilním bioplastem, je před polysukcinát butandiolesterem ( PBS) a PHA konkurenti.A pravděpodobně se vedle PLA zařadí mezi dva nejdůležitější biologicky rozložitelné plasty, které se podle něj stávají dominantním produktem pro pevné aplikace.
Ramani Narayan, profesor chemického inženýrství na Michiganské státní univerzitě, řekl, že hlavní prodejní argument PBAT – jeho biologická odbouratelnost – pochází z esterových vazeb, spíše než z uhlík-uhlíkového skeletu v nedegradovatelných polymerech, jako je polyethylen.Esterové vazby jsou snadno hydrolyzovány a poškozovány enzymy.
Například kyselina polymléčná a PHA jsou polyestery, které se rozkládají, když se jejich esterové vazby rozbijí.Ale nejběžnější polyester — polyethylentereftalát (PET), používaný ve vláknech a lahvích na sodu — se tak snadno nerozloží.Je to proto, že aromatický kruh v jeho kostře pochází z PTA.Podle Narayana kroužky, které dávají strukturální vlastnosti, také činí PET hydrofobním."Vodu není snadné dostat dovnitř a zpomaluje celý proces hydrolýzy," řekl.
Basf vyrábí polybutylentereftalát (PBT), polyester vyrobený z butandiolu.Výzkumníci společnosti hledali biologicky odbouratelný polymer, který by mohli snadno vyrobit.Nahradili část PTA v PBT tukovou dikyselinou glykolovou.Tímto způsobem se oddělí aromatické části polymeru, takže mohou být biologicky odbouratelné.Současně je ponecháno dostatek PTA, aby poskytl polymeru cenné fyzikální vlastnosti.
Narayan věří, že PBAT je o něco více biologicky rozložitelný než PLA, což vyžaduje průmyslový kompost, aby se rozložil.Nemůže však konkurovat komerčně dostupným PHA, které jsou biologicky odbouratelné v přírodních podmínkách, dokonce i v mořském prostředí.
Odborníci často srovnávají fyzikální vlastnosti PBAT s nízkohustotním polyethylenem, elastickým polymerem používaným k výrobě fólií, jako jsou pytle na odpadky.
PBAT se často mísí s PLA, tuhým polymerem s vlastnostmi podobnými polystyrenu.Značka Ecovio společnosti Basf je založena na této směsi.Například Verbruggen říká, že kompostovatelná nákupní taška obvykle obsahuje 85 % PBAT a 15 % PLA.
Novamont dodává receptu další rozměr.Společnost míchá PBAT a další biologicky odbouratelné alifatické aromatické polyestery se škrobem za účelem vytvoření pryskyřic pro specifické aplikace.
Stefano Facco, nový manažer obchodního rozvoje společnosti, řekl: „Během posledních 30 let se Novamont soustředil na aplikace, kde schopnosti degradace mohou přidat hodnotu samotnému produktu.“
Velkým trhem pro PBAT je mulč, který se rozprostírá kolem plodin, aby zabránil plevelům a pomohl udržet vlhkost.Když se použije polyetylenová fólie, musí být vytažena a často pohřbena na skládkách.Ale biologicky odbouratelné filmy mohou být kultivovány přímo zpět do půdy.
Dalším velkým trhem jsou kompostovatelné odpadkové pytle pro stravovací provoz a domácí svoz potravin a dvorního odpadu.
Tašky od společností jako BioBag, nedávno získané společností Novamont, se u maloobchodníků prodávají už léta.
Čas příspěvku: 26-11-21