Savršeni polimeri — polimeri koji uravnotežuju fizička svojstva i učinke na okoliš — ne postoje, ali polibutilen tereftalat (PBAT) bliži je savršenstvu od mnogih drugih.
Nakon desetljeća neuspjeha u zaustavljanju da njihovi proizvodi završe na odlagalištima i u oceanima, proizvođači sintetičkih polimera su pod pritiskom da preuzmu odgovornost. Mnogi udvostručuju svoje napore u promicanju recikliranja kako bi se obranili od kritika. Druge tvrtke pokušavaju riješiti problem otpada ulaganjem u biorazgradljivu plastiku na biološkoj bazi kao što je polilaktična kiselina (PLA) i polihidroksi esteri masnih kiselina (PHA), u nadi da će prirodna razgradnja ublažiti barem dio otpada.
Ali i recikliranje i biopolimeri nailaze na prepreke. Na primjer, unatoč godinama truda, Sjedinjene Države još uvijek recikliraju manje od 10 posto plastike. A polimeri na biološkoj osnovi — često proizvodi fermentacije — bore se za postizanje performansi i opsega sintetičkih polimera koje bi trebali zamijeniti.
PBAT kombinira neka od korisnih svojstava sintetičkih i bioloških polimera. Dobiva se iz uobičajenih petrokemijskih proizvoda – rafinirane tereftalne kiseline (PTA), butandiola i adipinske kiseline, ali je biorazgradiv. Kao sintetski polimer, može se lako masovno proizvoditi i ima fizikalna svojstva potrebna za izradu fleksibilnih filmova usporedivih s onima od tradicionalne plastike.
Interes za PBAT je u porastu. Etablirani proizvođači poput njemačkog BASF-a i talijanskog Novamonta bilježe povećanu potražnju nakon desetljeća njegovanja tržišta. Pridružuje im se više od pola tuceta azijskih proizvođača koji očekuju da će posao s polimerom procvjetati dok se regionalne vlade zalažu za održivost.
Marc Verbruggen, bivši izvršni direktor PLA proizvođača NatureWorks, a sada neovisni konzultant, vjeruje da je PBAT "najjeftiniji i najlakši proizvod od bioplastike za proizvodnju" i vjeruje da PBAT postaje eminentna fleksibilna bioplastika, ispred poli sukcinat butandiol estera ( PBS) i PHA konkurenti. Vjerojatno će se rangirati uz PLA kao dvije najvažnije biorazgradive plastike, za koju kaže da postaje dominantan proizvod za krute primjene.
Ramani Narayan, profesor kemijskog inženjerstva na Sveučilištu Michigan State, rekao je da glavna prodajna točka PBAT-a - njegova biorazgradivost - dolazi od esterskih veza, a ne kostura ugljik-ugljik u nerazgradivim polimerima poput polietilena. Esterske veze lako se hidroliziraju i oštećuju enzimi.
Na primjer, polilaktična kiselina i PHA su poliesteri koji se razgrađuju kada se njihove esterske veze pokidaju. Ali najčešći poliester - polietilen tereftalat (PET), koji se koristi u vlaknima i bocama soda - ne razgrađuje se tako lako. To je zato što aromatski prsten u njegovom kosturu dolazi od PTA. Prema Narayanu, prstenovi koji daju strukturna svojstva također čine PET hidrofobnim. "Vodu nije lako unijeti i ona usporava cijeli proces hidrolize", rekao je.
Basf proizvodi polibutilen tereftalat (PBT), poliester napravljen od butandiola. Istraživači tvrtke tražili su biorazgradivi polimer koji bi mogli lako proizvesti. Zamijenili su nešto PTA u PBT s adipoznom dikiselinom glikolnom kiselinom. Na taj način se odvajaju aromatski dijelovi polimera kako bi bili biorazgradivi. U isto vrijeme ostaje dovoljno PTA da polimeru daju vrijedna fizička svojstva.
Narayan vjeruje da je PBAT nešto više biorazgradiv od PLA, za koji je potreban industrijski kompost za razgradnju. Ali ne može se natjecati s komercijalno dostupnim PHA, koji su biorazgradivi u prirodnim uvjetima, čak i u morskom okruženju.
Stručnjaci često uspoređuju fizička svojstva PBAT-a s polietilenom niske gustoće, elastičnim polimerom koji se koristi za izradu filmova, poput vrećica za smeće.
PBAT se često miješa s PLA, krutim polimerom sa svojstvima sličnim polistirenu. Basfov brand Ecovio temelji se na ovoj mješavini. Na primjer, Verbruggen kaže da vrećica za kupovinu koja se može kompostirati obično sadrži 85% PBAT i 15% PLA.
Novamont daje još jednu dimenziju receptu. Tvrtka miješa PBAT i druge biorazgradive alifatske aromatske poliestere sa škrobom kako bi stvorila smole za specifične primjene.
Stefano Facco, novi voditelj poslovnog razvoja tvrtke, rekao je: “Tijekom proteklih 30 godina, Novamont se fokusirao na aplikacije u kojima mogućnosti degradacije mogu dodati vrijednost samom proizvodu. “
Veliko tržište za PBAT je malč, koji se posipa oko usjeva kako bi se spriječio korov i pomogao zadržati vlagu. Kada se koristi polietilenska folija, mora se povući i često zakopati na odlagalištima. Ali biorazgradivi filmovi mogu se kultivirati izravno natrag u tlo.
Drugo veliko tržište su vreće za smeće koje se mogu kompostirati za posluživanje hrane i kućno prikupljanje hrane i otpada iz dvorišta.
Torbe tvrtki kao što je BioBag, koju je Novamont nedavno kupio, godinama se prodaju u maloprodaji.
Vrijeme objave: 26.11.21