Зміст
Біорозкладні полімери: що це
Під цим терміном мають на увазі особливий тип матеріалів, які здатні руйнуватися за участю мікроорганізмів до безпечних для навколишнього середовища речовин. У процесі розкладання вони утворюють біомаси, вуглекислий газ та воду. Біорозкладні матеріали не забруднюють екологію, піддаються переробці. Процес розкладання швидше відбувається при промисловому компостуванні в умовах оптимальної температури та вологості.
Особливості виробництва біорозкладного пластику
Виготовлення таких матеріалів ґрунтується на процесі переробки відновлюваної сировини. Найчастіше використовуються цукрова тростина, кукурудзяний або картопляний крохмаль. Такі органічні речовини в процесі виробництва проходять етап полімеризації, в результаті чого утворюється пластик, що має гнучкість, здатний забезпечити герметичність і при цьому має властивість розкладатися. З нього робиться біорозкладна упаковка, яка використовується в харчовій та інших видах промисловості.
Залежно від процесу виробництва, матеріал відрізняється на види:
- РНА – виробляється шляхом ферментації ліпідів та цукрів у біополімери;
- PLA – утворюється при перетворенні сировини в мономер, після полімеризується, в результаті чого створюється довгий ланцюжок полімеру.
Після того, як утворюється полімер, його плавлять і в процесі екструзії перетворюють на гранули, надають інші форми, після чого постачають на виробництво для подальшого лиття.
ПЕТ: характеристики та етапи виробництва
Поліетилентерефталат або ПЕТ – це група термопластичного поліестеру, який є одним із найбільш затребуваних при виробництві різної пластикової тари. З нього роблять преформи для пляшок, кришки.
Виробляють ПЕТ з етиленгліколю та терефталевої кислоти шляхом полімеризації. Сировина піддається хімічній обробці, під час якої під впливом каталізатора відбувається реакція поліконденсації. В результаті утворюється поліетилентерефталат та вторинні продукти, які теж знайшли застосування у промисловості.
Для нього характерні:
- легкість;
- висока ударна міцність;
- стійкість до впливу сонячних променів, води, газу, органічних сполук, олій.
Також для тари з ПЕТ властива можливість повторної переробки, що робить використання матеріалу рентабельним та економічно вигідним для виробництв.
Порівняльні характеристики ПЕТ та біорозкладного пластику
Перше, що потрібно відзначити – процес розкладання біорозкладного полімеру. Насправді, його здатність розпадатися на безпечні речовини досить умовна. Щоб відповісти на запитання «скільки розкладається пластик, що розкладається», варто відразу уточнити умови. Утилізація шляхом промислового компостування прискорює процес до 6 місяців. Але в побуті (домашній компост, сміття) процес займає до декількох років, а в природних (відкрите повітря, вода, ґрунт) – десятки років.
Іншими словами, можливість і сам процес реального розкладання біопластику залежить від інфраструктури. Якщо немає спеціально створених умов для промислового компостування, то суттєвої переваги перед ПЕТ цей матеріал практично не має.
Щоб точно визначити плюси та мінуси біопластику, як альтернативи, проведемо порівняння за основними характеристиками:
| Характеристика | Біорозкладний пластик | Перероблений ПЕТ |
|---|---|---|
| Заявлена екологічність | Розкладається за певних умов. | Має налагоджену систему утилізації та переробки, утворює менше відходів |
| Швидкість розкладання | Заявлено, як «кілька місяців», але в природному середовищі – до десятків років. | Не розкладається під впливом біологічних факторів, але не накопичується у вигляді відходів, оскільки є програми збирання та переробки |
| Міцність | Низька термічна та механічна міцність, чутливість до впливу вологи, крихкість. | Висока міцність, стабільність текстури, стійкість до хімічної дії, масел, органічних речовин, тиску. |
| Економічна доступність | Дорогий, оскільки висока собівартість виробництва через дорожнечу сировини, спеціальні технології та сертифікацію. | Доступний, оскільки виробляється в тому числі в результаті переробки. |
| Ризики забруднення для навколишнього середовища | У складі біорозкладних пластиків часто містяться пластифікатори, різні підсилювачі характеристик, токсичність та небезпека яких поки що не вивчена. | Складники вивчені, регламентовані та для виробництва використовуються стабільні стандарти та нормативи, що дозволяє зменшити ризики для навколишнього середовища. |
Слід також зазначити, що поліетилентерефталат має більш широкий спектр застосування через високі показники надійності. З нього виробляють ПЕТ кришки, преформи для виробництва пластикових пляшок різного обсягу. Він більш практичний, що дозволяє використовувати тару в різних галузях промисловості: хімічну, технічну, харчову.
Ще одна важлива перевага ПЕТ та суттєвий мінус біорозкладного пластику в тому, що перший не вимагає використання сільськогосподарських земель для отримання сировини. Виробляється ПЕТ із продуктів нафтопереробки, цим вирішуючи проблему їх рентабельного застосування. А для біорозкладного пластику потрібно культивування та вирощування сировини. У перспективі світової економіки, коли гостро стоїть питання голоду на планеті, його виробництво може завдати шкоди, особливо в країнах, що розвиваються.