Содержание
Биоразлагаемые полимеры: что это
Под этим термином подразумевают особый тип материалов, которые способны разрушаться при участии микроорганизмов до безопасных для окружающей среды веществ. В процессе разложения они образуют биомассы, углекислый газ и воду. Биоразлагаемые материалы не загрязняют экологию, поддаются переработке. Процесс разложения быстрее проходит при промышленном компостировании в условиях оптимальной температуры и влажности.
Особенности производства биоразлагаемого пластика
Изготовление таких материалов основано на процессе переработки возобновляемого сырья. Чаще всего используются сахарный тростник, кукурузный или картофельный крахмал. Такие органические вещества в процессе производства проходят этап полимеризации, в результате чего образуется пластик, обладающий гибкостью, способный обеспечить герметичность и при этом, имеющий свойство разлагаться. Из него делается биоразлагаемая упаковка, которая используется в пищевой и других видах промышленности.
В зависимости от процесса производства, материал различается на виды:
- РНА – производится путем ферментации липидов и сахаров в биополимеры;
- PLA – образуется при преобразовании сырья в мономер, после полимеризуется, в результате чего создается длинная цепочка полимера.
После того, как образуется полимер, его плавят и в процессе экструзии превращают в гранулы, придают другие формы, после чего поставляют на производство для дальнейшего литья.
ПЭТ: характеристики и этапы производства
Полиэтилентерефталат или же ПЭТ – это группа термопластичного полиэстера, который является одним из самых востребованных при производстве различной пластиковой тары. Из него делают преформы для бутылок, крышки.
Производят ПЭТ из этиленгликоля и терефталевой кислоты путем полимеризации. Сырье подвергается химической обработке, в ходе которой под воздействием катализатора происходит реакция поликонденсации. В результате образуется полиэтилентерефталат и вторичные продукты, которые тоже нашли применение в промышленности.
Для него характерны:
- легкость;
- высокая ударная прочность;
- устойчивость к воздействию солнечных лучей, воды, газа, органических соединений, масел.
Также для тары из ПЭТ свойственна возможность повторной переработки, что делает использование материала рентабельным и экономически выгодным для производств.
Сравнительные характеристики ПЭТ и биоразлагаемого пластика
Первое, что нужно отметить – процесс разложения биоразлагаемого полимера. На самом деле, его способность распадаться на безопасные вещества довольна условная. Чтобы ответить на вопрос «сколько разлагается биоразлагаемый пластик», стоит сразу уточнить условия. Утилизация путем промышленного компостирования ускоряет процесс до 6 месяцев. Но в быту (домашний компост, мусорки) процесс занимает до нескольких лет, а в естественных (открытый воздух, вода, грунт) – десятки лет.
Другими словами, возможность и сам процесс реального разложения биопластика зависит от инфраструктуры. Если нет специально созданных условий для промышленного компостирования, то существенного преимущества перед ПЭТ у этого материала практически нет.
Чтобы точно определить плюсы и минусы биопластика, как альтернативы, проведем сравнение по основным характеристикам:
|
Характеристика |
Биоразлагаемый пластик |
Переработанный ПЭТ |
|
Заявленная экологичность |
Разлагается при определенных условиях. |
Имеет налаженную систему утилизации и переработки, образует меньше отходов |
|
Скорость разложения |
Заявлено, как «несколько месяцев», но в естественной среде – до десятков лет. |
Не разлагается под воздействием биологических факторов, но не накапливается в виде отходов, поскольку есть программы сбора и переработки |
|
Прочность |
Низкая термическая и механическая прочность, чувствительность к воздействию влаги, хрупкость. |
Высокая прочность, стабильность текстуры, стойкость к химическому воздействию, маслам, органическим веществам, давлению. |
|
Экономическая доступность |
Дорогой, поскольку высокая себестоимость производства из-за дороговизны сырья, специальных технологий и сертификации. |
Доступный, поскольку производится в том числе в результате переработки. |
|
Риски загрязнения для окружающей среды |
В составе биоразлагаемых пластиков часто содержатся пластификаторы, разные усилители характеристик, токсичность и опасность которых пока не изучена. |
Составляющие изучены, регламентированы и для производства используются стабильные стандарты и нормативы, что позволяет уменьшить риски для окружающей среды. |
Стоит также отметить, что полиэтилентерефталат имеет более широкий спектр применения из-за высоких показателей надежности. Из него производят ПЭТ крышки, преформы для производства пластиковых бутылок различного объема. Он более практичный, что позволяет использовать тару в разных отраслях промышленности: химической, технической, пищевой.
Еще одно важное преимущество ПЭТ и существенный минус биоразлагаемого пластика в том, что первый не требует использования сельскохозяйственных земель для получения сырья. Производится ПЭТ из продуктов нефтепереработки, тем самым решая проблему их рентабельного применения. А для биоразлагаемого пластика требуется культивирование и выращивание сырья. В перспективе мировой экономики, когда остро стоит вопрос голода на планете, его производство может принести урон, особенно в развивающихся странах.