PBAT უფრო ახლოს არის სრულყოფილებასთან, ვიდრე ბევრი პოლიმერი

სრულყოფილი პოლიმერები - პოლიმერები, რომლებიც აბალანსებენ ფიზიკურ თვისებებს და გარემოზე ეფექტებს - არ არსებობს, მაგრამ პოლიბუტილენის ტერეფტალატი (PBAT) უფრო ახლოს არის სრულყოფილებასთან, ვიდრე ბევრს.

ათწლეულების განმავლობაში, თუ ისინი ვერ შეაჩერებენ ნაგავსაყრელებსა და ოკეანეებში, მათი პროდუქციის დასრულების შემდეგ, სინთეზური პოლიმერული მწარმოებლები ზეწოლას განიცდიან პასუხისმგებლობის აღების მიზნით. ბევრი აჭარბებს ძალისხმევას, რომ ხელი შეუწყოს გადამუშავებას კრიტიკისთვის. სხვა კომპანიები ცდილობენ ნარჩენების პრობლემის მოგვარებას ბიოდეგრადირებადი ბიოზე დაფუძნებული პლასტმასის ინვესტიციით, როგორიცაა პოლილაქტური მჟავა (PLA) და პოლჰიდროქსი ცხიმოვანი მჟავების ეთერები (PHA), იმ იმედით, რომ ბუნებრივი დეგრადაცია შეამსუბუქებს ნარჩენებს.

მაგრამ ორივე გადამუშავება და ბიოპოლიმერები წინაშე დგას დაბრკოლებებით. მაგალითად, წლების განმავლობაში ძალისხმევის მიუხედავად, შეერთებული შტატები კვლავ გადამუშავდება პლასტმასის 10 პროცენტზე ნაკლები. და ბიოზე დაფუძნებული პოლიმერები-ხშირად დუღილის პროდუქტები-ცდილობენ სინთეზური პოლიმერების შესრულებისა და მასშტაბის მისაღწევად, რომლის შეცვლასაც აპირებენ.

PBAT აერთიანებს სინთეზური და ბიოზე დაფუძნებული პოლიმერების ზოგიერთ სასარგებლო თვისებას. იგი გამომდინარეობს საერთო პეტროქიმიური პროდუქტებისგან - დახვეწილი ტერეფალინის მჟავა (PTA), ბუტანედიოლი და ადიპური მჟავა, მაგრამ ის ბიოდეგრადირებადია. როგორც სინთეზური პოლიმერი, ის შეიძლება ადვილად გამოწვეული იყოს მასობრივი წარმოებით, და მას აქვს ფიზიკური თვისებები, რომლებიც საჭიროა მოქნილი ფილმების შედარების მიზნით, ტრადიციული პლასტმასის საშუალებით.

PBAT– ის მიმართ ინტერესი იზრდება. დამკვიდრებული მწარმოებლები, როგორიცაა გერმანიის BASF და იტალიის ნოვამონტი, ხედავენ გაზრდილ მოთხოვნას ბაზრის ათწლეულების შემდეგ. მათ უერთდებიან ნახევარ ათზე მეტი აზიის მწარმოებელი, რომლებიც ელოდება ბიზნესს, რომ პოლიმერი აყვავდეს, რადგან რეგიონალური მთავრობები მდგრადობას უბიძგებენ.

მარკ ვერბრუგგენი, PLA მწარმოებლის NatureWorks– ის ყოფილი აღმასრულებელი დირექტორი და ახლა დამოუკიდებელი კონსულტანტი, თვლის, რომ PBAT არის ”იაფი და უმარტივესი ბიოპლასტიკური პროდუქტი წარმოებისთვის” და იგი თვლის PBS) და PHA კონკურენტები. და სავარაუდოდ, ის PLA– ს გვერდით იქნება, როგორც ორი ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიოდეგრადირებადი პლასტმასი, რომელიც, მისი თქმით, ხისტი პროგრამებისთვის დომინანტური პროდუქტი ხდება.

რამან ნარაიანმა, მიჩიგანის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ქიმიური ინჟინერიის პროფესორმა, თქვა, რომ PBAT– ის მთავარი გაყიდვების წერტილი-მისი ბიოდეგრადირება-ეს არის ესტერის ობლიგაციებიდან, ვიდრე ნახშირბადის ნახშირბადის ჩონჩხი არა კოდირებულ პოლიმერებში, როგორიცაა პოლიეთილენი. ესტერის ობლიგაციები ადვილად ჰიდროლიზდება და დაზიანებულია ფერმენტებით.

მაგალითად, პოლილაქტური მჟავა და PHA არის პოლიესტერები, რომლებიც დეგრადირებენ, როდესაც მათი ესტერის ობლიგაციები იშლება. მაგრამ ყველაზე გავრცელებული პოლიესტერი - პოლიეთილენის ტერეფტალატი (PET), რომელიც გამოიყენება ბოჭკოებში და სოდა ბოთლებში - არ იშლება ისე მარტივად. ეს იმიტომ ხდება, რომ მის ჩონჩხში არომატული რგოლი მოდის PTA- სგან. ნარაიანის თქმით, რგოლები, რომლებიც სტრუქტურულ თვისებებს იძლევა, ასევე ქმნის PET ჰიდროფობიას. ”წყალი არ არის ადვილი შესვლა და ის ანელებს ჰიდროლიზის მთელ პროცესს,” - თქვა მან.

BASF ქმნის პოლიბუტილენის ტერეფტალატს (PBT), ბუტანედიოლისგან დამზადებულ პოლიესტერს. კომპანიის მკვლევარებმა მოიძიეს ბიოდეგრადირებადი პოლიმერი, რომელსაც მათ ადვილად შეეძლოთ წარმოება. მათ PBT– ში რამდენიმე PTA ჩაანაცვლეს ცხიმოვანი დიაციდული გლიკოლის მჟავით. ამ გზით, პოლიმერის არომატული ნაწილები გამოყოფილია ისე, რომ ისინი ბიოდეგრადირებადი იყოს. ამავდროულად, საკმარისი PTA დარჩა, რომ პოლიმერს მისცეს ღირებული ფიზიკური თვისებები.

ნარაიანი თვლის, რომ PBAT ოდნავ უფრო ბიოდეგრადირებადია, ვიდრე PLA, რომელიც მოითხოვს სამრეწველო კომპოსტის დაშლას. მაგრამ მას არ შეუძლია კონკურენცია გაუწიოს კომერციულად ხელმისაწვდომი PHA- ს, რომლებიც ბიოდეგრადირებადია ბუნებრივ პირობებში, თუნდაც საზღვაო გარემოში.

ექსპერტები ხშირად ადარებენ PBAT- ის ფიზიკურ თვისებებს დაბალი სიმკვრივის პოლიეთილენს, ელასტიური პოლიმერი, რომელიც გამოიყენება ფილმების გადაღებისთვის, მაგალითად, ნაგვის ჩანთები.

PBAT ხშირად შერეულია PLA, ხისტი პოლიმერი, რომელსაც აქვს პოლისტიროლის მსგავსი თვისებები. BASF- ის ECOVIO ბრენდი ემყარება ამ ნაზავს. მაგალითად, Verbruggen ამბობს, რომ კომპოსტირებადი სავაჭრო ჩანთა, როგორც წესი, შეიცავს 85% PBAT და 15% PLA.

ნოვამონტს რეცეპტს კიდევ ერთი განზომილება უმატებს. კომპანია აერთიანებს PBAT- ს და სხვა ბიოდეგრადირებადი ალიფატური არომატული პოლიესტერებს სახამებელს, რათა შექმნან ფისები კონკრეტული პროგრამებისთვის.

კომპანიის ახალი ბიზნესის განვითარების მენეჯერმა სტეფანო FACCO- მა თქვა: ”ბოლო 30 წლის განმავლობაში, Novamont– მა ყურადღება გაამახვილა პროგრამებზე, სადაც დეგრადაციის შესაძლებლობებს შეუძლიათ დაამატოთ ღირებულება თავად პროდუქტს. ”

PBAT– ის დიდი ბაზარი არის მულჩ, რომელიც ვრცელდება მოსავლის გარშემო, სარეველების თავიდან ასაცილებლად და ტენიანობის შენარჩუნებაში. როდესაც პოლიეთილენის ფილმი გამოიყენება, ის უნდა გაიყვანოს და ხშირად დაკრძალოს ნაგავსაყრელებში. მაგრამ ბიოდეგრადირებადი ფილმების გაშენება შესაძლებელია უშუალოდ ნიადაგში.

კიდევ ერთი დიდი ბაზარია კომპოსტირებადი ნაგვის ჩანთები კვების ობიექტისა და სახლის შეგროვებისთვის საკვების და ეზოს ნარჩენებისთვის.

ჩანთები ისეთი კომპანიებიდან, როგორიცაა BioBag, რომელიც ახლახან ნოვამონტის მიერ შეძენილია, წლების განმავლობაში გაიყიდა საცალო ვაჭრობაში.