Täydelliset polymeerit - polymeerit, jotka tasapainottavat fysikaalisia ominaisuuksia ja ympäristövaikutuksia - ei ole, mutta polybutyleenitereftalaatti (PBAT) on lähempänä täydellisyyttä kuin monet.
Sen jälkeen kun vuosikymmeniä ei ole pysäyttämättä tuotteitaan kaatopaikoille ja valtamerille, synteettiset polymeerien valmistajat ovat painostettu ottamaan vastuuta. Monet ovat uudistamassa pyrkimyksiään edistää kierrätystä kritiikin torjumiseksi. Muut yritykset yrittävät puuttua jäteongelmaan investoimalla biohajoaviin biopohjaisiin muoveihin, kuten polylaatikonhappoon (PLA) ja polyhydroksirasvahappoestereihin (PHA), siinä toivossa, että luonnollinen hajoaminen lievittää ainakin osaa jätteistä.
Mutta sekä kierrätys että biopolymeerit kohtaavat esteet. Esimerkiksi vuosien ponnisteluista huolimatta Yhdysvallat kierrättää edelleen alle 10 prosenttia muovista. Ja biopohjaiset polymeerit-usein käymistuotteet-kamppailevat niiden synteettisten polymeerien suorituskyvyn ja laajuuden saavuttamiseksi.
PBAT yhdistää joitain synteettisten ja biopohjaisten polymeerien hyödyllisiä ominaisuuksia. Se on johdettu tavallisista petrokemiallisista tuotteista - puhdistetusta tereftaalihapoista (PTA), butaneediolista ja adipihaposta, mutta se on biohajoava. Synteettisenä polymeerinä se voidaan helposti tuottaa massatuotannon, ja sillä on fysikaalisia ominaisuuksia, jotta voidaan tehdä joustavia kalvoja, jotka ovat verrattavissa perinteisten muovien ominaisuuksiin.
Kiinnostus PBAT: hen on nousussa. Perustetut tuottajat, kuten Saksan BASF ja Italian Novamont, näkevät lisääntynyttä kysyntää vuosikymmenien ajan vaalimisen jälkeen. Heihin liittyy yli puoli tusinaa aasialaista tuottajaa, jotka odottavat polymeerin liiketoiminnan kukoistavan, kun alueelliset hallitukset pyrkivät kestävyyteen.
PLA -valmistajan NatureWorksin entinen toimitusjohtaja Marc Verbruggen ja nyt itsenäinen konsultti uskoo, että PBAT on ”halvin ja helpoin bioplastinen tuote valmistukseen” ja hän uskoo, että Pbatista on tulossa preement joustava bioplastinen, se on Poly sucninaatt Butanediol -esterin edessä ( PBS) ja PHA -kilpailijat. Ja se todennäköisesti sijoittuu PLA: n rinnalle kahta tärkeintä biohajoavaa muovia, joista hänen mukaansa on tulossa hallitseva tuote jäykille sovelluksille.
Michiganin osavaltion yliopiston kemiantekniikan professori Ramani Narayan sanoi, että PBAT: n tärkein myyntipiste-sen biohajoavuus-tulee esterisidoksista eikä hiilihiilisen luurankoon hajottamattomissa polymeereissä, kuten polyeteeni. Esterisidokset hydrolysoivat helposti ja vaurioituvat entsyymeillä.
Esimerkiksi polymaattihappo ja PHA ovat polyestereitä, jotka hajoavat, kun niiden esterisidokset rikkovat. Mutta yleisin polyesteri - polyeteenitereftalaatti (PET), jota käytetään kuiduissa ja soodapulloissa - ei hajoa yhtä helposti. Tämä johtuu siitä, että aromaattinen rengas sen luurankoon tulee PTA: sta. Narayanin mukaan rakenteellisia ominaisuuksia antavat renkaat tekevät myös PET -hydrofobisista. "Vettä ei ole helppo päästä sisään ja se hidastaa koko hydrolyysiprosessia", hän sanoi.
BASF tekee polybutyleenitereftalaatista (PBT), butaneediolista valmistetun polyesterin. Yhtiön tutkijat etsivät biohajoavaa polymeeriä, jonka he voivat helposti tuottaa. He korvasivat PBT: n PTA: n rasva -diasidin glykolihapolla. Tällä tavalla polymeerin aromaattiset osat erotetaan siten, että ne voivat olla biohajoavia. Samanaikaisesti riittävästi PTA: ta jätetään antamaan polymeerille arvokkaita fysikaalisia ominaisuuksia.
Narayan uskoo, että PBAT on hiukan biohajoavampi kuin PLA, joka vaatii teollisuuskompostin hajoamisen. Mutta se ei voi kilpailla kaupallisesti saatavien PHA: n kanssa, jotka ovat biohajoavia luonnollisissa olosuhteissa, jopa meriympäristöissä.
Asiantuntijat vertailevat usein PBAT: n fysikaalisia ominaisuuksia matalatiheyksiseen polyeteeniin, elastiseen polymeeriin, jota käytetään kalvojen, kuten roskapussien, valmistukseen.
PBAT sekoitetaan usein PLA: n kanssa, jäykän polymeerin kanssa, jolla on polystyreenin kaltaisia ominaisuuksia. BASF: n Ecovio -tuotemerkki perustuu tähän sekoitukseen. Esimerkiksi Verbruggenin mukaan kompostoitava ostoskassi sisältää tyypillisesti 85% PBAT: ta ja 15% PLA: ta.
Novamont lisää reseptiin uuden ulottuvuuden. Yhtiö sekoittaa PBAT: n ja muut biohajoavat alifaattiset aromaattiset polyesterit tärkkelyksen kanssa hartsien luomiseksi tiettyihin sovelluksiin.
Yrityksen uusi liiketoiminnan kehittämispäällikkö Stefano Facco sanoi: ”Viimeisen 30 vuoden aikana Novamont on keskittynyt sovelluksiin, joissa huonontumisominaisuudet voivat lisätä arvoa itse tuotteelle. "
PBAT: n suuret markkinat ovat multaa, joka on levinnyt viljelykasvien ympärille rikkakasvien estämiseksi ja kosteuden pitämiseksi. Kun polyeteenikalvoa käytetään, se on vedettävä ylös ja haudata usein kaatopaikoille. Mutta biohajoavia kalvoja voidaan viljellä suoraan takaisin maaperään.
Toinen suuret markkinat ovat kompostoitavia roskapusseja ruokapalveluun ja kodin kokoelmaan ruoka- ja pihajätteitä.
Novaamontin äskettäin hankkimien yritysten kaltaisten yritysten laukkuja on myyty vähittäiskauppiaissa vuosia.
Viestin aika: 26-11-21