Savršeni polimeri — polimeri koji uravnotežuju fizička svojstva i uticaje na okolinu — ne postoje, ali polibutilen tereftalat (PBAT) je bliži savršenstvu od mnogih.
Nakon decenija neuspjeha da spreče da njihovi proizvodi završe na deponijama i oceanima, proizvođači sintetičkih polimera su pod pritiskom da preuzmu odgovornost. Mnogi udvostručuju svoje napore da promovišu recikliranje kako bi se odbranili od kritika. Druge kompanije pokušavaju riješiti problem otpada ulaganjem u biorazgradivu plastiku na bio-baziranoj bazi kao što su polimliječna kiselina (PLA) i esteri polihidroksi masnih kiselina (PHA), u nadi da će prirodna degradacija ublažiti barem dio otpada.
Ali i recikliranje i biopolimeri suočavaju se s preprekama. Na primjer, uprkos godinama napora, Sjedinjene Države i dalje recikliraju manje od 10 posto plastike. A polimeri na biološkoj bazi — često proizvodi fermentacije — bore se da postignu performanse i obim sintetičkih polimera koje bi trebali zamijeniti.
PBAT kombinuje neka od korisnih svojstava sintetičkih i bioloških polimera. Dobija se od uobičajenih petrokemijskih proizvoda – rafinisane tereftalne kiseline (PTA), butandiola i adipinske kiseline, ali je biorazgradiv. Kao sintetički polimer, može se lako masovno proizvoditi i ima fizička svojstva potrebna za izradu fleksibilnih filmova uporedivih s onima od tradicionalne plastike.
Interes za PBAT je u porastu. Etablirani proizvođači kao što su njemački BASF i talijanski Novamont bilježe povećanu potražnju nakon decenija negovanja tržišta. Njima se pridružuje više od pola tuceta azijskih proizvođača koji očekuju da će posao za polimer procvjetati dok regionalne vlade zagovaraju održivost.
Marc Verbruggen, bivši izvršni direktor PLA proizvođača NatureWorks, a sada nezavisni konsultant, vjeruje da je PBAT „najjeftiniji i najlakši bioplastični proizvod za proizvodnju” i vjeruje da PBAT postaje najistaknutija fleksibilna bioplastika, ispred polisukcinat butandiol estera ( PBS) i PHA konkurenti. I vjerovatno će se rangirati uz PLA kao dvije najvažnije biorazgradive plastike, za koju kaže da postaje dominantan proizvod za krute primjene.
Ramani Narayan, profesor hemijskog inženjerstva na Državnom univerzitetu u Mičigenu, rekao je da glavna prodajna tačka PBAT-a - njegova biorazgradivost - dolazi od esterskih veza, a ne od ugljenik-ugljičnog skeleta u nerazgradivim polimerima poput polietilena. Esterske veze se lako hidroliziraju i oštećuju enzimima.
Na primjer, polimliječna kiselina i PHA su poliesteri koji se razgrađuju kada se njihove esterske veze prekinu. Ali najčešći poliester - polietilen tereftalat (PET), koji se koristi u vlaknima i bocama od sode - ne kvari se tako lako. To je zato što aromatični prsten u njegovom kosturu dolazi od PTA. Prema Narayanu, prstenovi koji daju strukturna svojstva također čine PET hidrofobnim. “U vodu nije lako ući i ona usporava cijeli proces hidrolize”, rekao je.
Basf proizvodi polibutilen tereftalat (PBT), poliester napravljen od butandiola. Istraživači kompanije tražili su biorazgradivi polimer koji bi mogli lako proizvesti. Zamijenili su nešto PTA u PBT sa masnom dikiselinom glikolnom kiselinom. Na taj način se aromatični dijelovi polimera odvajaju tako da mogu biti biorazgradivi. Istovremeno, ostaje dovoljno PTA da polimeru da vrijedna fizička svojstva.
Narayan vjeruje da je PBAT malo biorazgradiviji od PLA, koji zahtijeva industrijski kompost da se razgradi. Ali ne može se takmičiti s komercijalno dostupnim PHA-ima, koji su biorazgradivi u prirodnim uvjetima, čak iu morskim sredinama.
Stručnjaci često uspoređuju fizička svojstva PBAT-a s polietilenom niske gustoće, elastičnim polimerom koji se koristi za pravljenje filmova, poput vreća za smeće.
PBAT se često miješa sa PLA, krutim polimerom sa svojstvima sličnim polistirenu. Basfov brend Ecovio baziran je na ovoj mješavini. Na primjer, Verbruggen kaže da vreća za kupovinu koja se može kompostirati obično sadrži 85% PBAT i 15% PLA.
Novamont dodaje još jednu dimenziju receptu. Kompanija miješa PBAT i druge biorazgradive alifatske aromatične poliestere sa škrobom kako bi stvorila smole za specifične primjene.
Stefano Facco, novi menadžer poslovnog razvoja kompanije, rekao je: “Tokom 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 širi oko usjeva kako bi spriječio korov i pomogao u zadržavanju vlage. Kada se koristi polietilenska folija, ona se mora povući i često zakopati na deponijama. Ali biorazgradivi filmovi mogu se uzgajati direktno natrag u tlo.
Još jedno veliko tržište su kese za smeće koje se mogu kompostirati za ugostiteljstvo i kućno sakupljanje hrane i otpada iz dvorišta.
Torbe kompanija kao što je BioBag, koje je nedavno kupio Novamont, godinama se prodaju u maloprodaji.
Vrijeme objave: 26-11-21