Перфектните полимери - полимери, които балансират физическите свойства и ефектите на околната среда - не съществуват, но полибутилен терефталат (PBAT) е по -близо до съвършенството, отколкото мнозина.
След десетилетия на неуспех да спрат продуктите си, завършващи в депата и океаните, синтетичните производители на полимери са под натиск да поемат отговорност. Мнозина удвояват усилията си да насърчават рециклирането, за да се откажат от критиките. Други компании се опитват да се справят с проблема с отпадъците, като инвестират в биоразградими биологични пластмаси като полилактична киселина (PLA) и полихидрокси естери с мастни киселини (PHA), с надеждата, че естественото разграждане ще облекчи поне част от отпадъците.
Но както рециклирането, така и биополимерите са изправени пред препятствия. Например, въпреки години усилия, САЩ все още рециклират по -малко от 10 процента от пластмасите. И биологичните полимери-често продуктите на ферментацията-се борят за постигане на производителността и мащаба на синтетичните полимери, които имат за цел да заменят.
PBAT съчетава някои от полезните свойства на синтетичните и био-базирани полимери. Той се получава от обикновени нефтохимични продукти - рафинирана терефталова киселина (PTA), бутанедиол и адипинова киселина, но е биоразградима. Като синтетичен полимер той може лесно да се произвежда масово и има физическите свойства, необходими за направата на гъвкави филми, сравними с тези на традиционните пластмаси.
Интересът към PBAT нараства. Установените производители като Германия BASF и Италия Новамонт наблюдават увеличено търсене след десетилетия на подхранване на пазара. Към тях се присъединяват повече от половин дузина азиатски производители, които очакват бизнесът да процъфтява полимерът, тъй като регионалните правителства настояват за устойчивост.
Марк Вербругген, бивш изпълнителен директор на производителя на PLA NatureWorks и сега независим консултант, вярва, че PBAT е „най -евтиният и лесен биопластичен продукт за производство“ и той вярва, че PBAT се превръща в най -известния гъвкав биопластичен, той изпреварва Poly Succinate Butanediol Ester ( PBS) и PHA конкуренти. И вероятно ще се класира заедно с PLA като двете най -важни биоразградими пластмаси, които според него се превръщат в доминиращ продукт за твърди приложения.
Рамани Нараян, професор по химическо инженерство в държавния университет в Мичиган, заяви, че основната продажна точка на PBAT-биоразградимостта му-идва от естерни връзки, а не от скелета на въглерод-въглерод в неразграждащи се полимери като полиетилен. Естерните връзки лесно се хидролизират и се повредят от ензимите.
Например, полилактичната киселина и PHA са полиестери, които се разграждат, когато техните естерни връзки се счупят. Но най -често срещаният полиестер - полиетилен терефталат (PET), използван във влакна и бутилки със сода - не се разпада толкова лесно. Това е така, защото ароматният пръстен в скелета му идва от PTA. Според Нараян пръстените, които дават структурни свойства, също правят PET хидрофобни. „Водата не е лесна за влизане и тя забавя целия процес на хидролиза“, каза той.
BASF прави полибутилен терефталат (PBT), полиестер, направен от бутанедиол. Изследователите на компанията търсиха биоразградим полимер, който лесно биха могли да произведат. Те замениха някои PTA в PBT с мастната диацидна гликолова киселина. По този начин ароматните части на полимера са разделени, така че да могат да бъдат биоразградими. В същото време се оставя достатъчно PTA, за да придаде на полимерните ценни физически свойства.
Нараян вярва, че PBAT е малко по -биоразградим от PLA, което изисква индустриалния компост да се разлага. Но той не може да се конкурира с наличните в търговската мрежа PHA, които са биоразградими при естествени условия, дори в морска среда.
Експертите често сравняват физическите свойства на PBAT с полиетилен с ниска плътност, еластичен полимер, използван за направата на филми, като торбички за боклук.
PBAT често се смесва с PLA, твърд полимер с полистирен-подобни свойства. Марката на Ecovio на BASF се основава на тази смес. Например, Verbruggen казва, че композитната пазарна чанта обикновено съдържа 85% PBAT и 15% PLA.
Novamont добавя още едно измерение към рецептата. Компанията смесва PBAT и други биоразградими алифатни ароматни полиестери с нишесте за създаване на смоли за специфични приложения.
Стефано FACCO, новият мениджър за развитие на бизнеса, каза: „През последните 30 години Novamont се фокусира върху приложения, при които възможностите за деградация могат да добавят стойност към самия продукт. "
Голям пазар на PBAT е мулч, който се разпространява около културите, за да се предотврати плевелите и да помогне за задържане на влагата. Когато се използва полиетилен филм, той трябва да се издърпва и често се погребва в депата. Но биоразградимите филми могат да се отглеждат директно обратно в почвата.
Друг голям пазар са компостируеми торбички за боклук за обслужване на храни и домашно събиране на отпадъци от храна и двор.
Чанти от компании като BioBag, наскоро придобити от Novamont, се продават в търговците на дребно от години.
Време за публикация: 26-11-21