Біорозкладаний пластик: пакети, упаковка, плівка для харчових продуктів з розкладаються полімерів, правда і брехня про виробництво і користь цих матеріалів

Сучасні технології дозволяють створювати предмети, які не підвладні часу. Вони міцні та довговічні.

Час розкладання однієї звичайної близько 400 років.

Такі особливості мають негативний ефект – адже вже вироблене нікуди не дівається, а обсяги виробництва продовжують рости.

Швидкість збільшення частки пластмас в смітті зростає приблизно на 10-12% в рік в кожній країні. При цьому нешкідливих способів знищення таких відходів немає.

Стандартні методи переробки сміття – спалювання і закопування – не вирішує проблему.

При спалюванні в атмосферу виділяються отруйні гази (їх близько 210), отруйні живі організми і руйнують озоновий екран. В результаті зростає ризик виникнення ракових захворювань.

Швидкість розвитку парникового ефекту від спалюваних пакетів в 40 разів вище, ніж від теплоелектростанцій.

В результаті закапування сміття ховається від очей, але не утилізується. Потрібні інноваційні способи вирішення даного завдання.

В даний час існує кілька варіантів вирішення проблеми глобального забруднення планети:

  • рециклинг (вторинне використання пластику у виробництві);
  • бактерії, що прискорюють розкладання відходів;
  • біорозкладаний пластик (використання нових матеріалів).

Види розкладаються полімерів

Створення разлагаемого пластика вважається найбільш перспективною галуззю боротьби за екологічне благополуччя.

В результаті виробляється матеріал, доступний для природних деструкторов – бактеріологічних організмів, що розкладають полімери.

Однак такий варіант пластика має мінус – низький термін зберігання і високі гідрофільні властивості (поглинання вологи).

З натуральних компонентів

В даний час створено пластик, заснований на біополімерів. На відміну від синтетичних пластмас, він створений з компонентів, що існують в природі.

Це значить, є бактерії, які їм харчуються і розкладають його. Одним з таких полімерів є крохмаль. Він знаходиться в рослинах і є живильним середовищем для мікроорганізмів.

Виділяють три основних види:

  1. біопластик, виготовлений з термопластичної смоли на основі сополимера акрилонітрилу з бутадієном і стиролом (АБС-полімер). Це біологічні полімери рослинного походження. Комбінування різних смол дозволяє змінювати властивості пластика. АБС-пластик вважається одним з найміцніших. З нього виготовляють корпуси меблів, деталі автомобіля. При ізоляції від зовнішнього середовища період служби збільшується в рази.
  2. Полігідроксіалканоат – полімер, синтезований бактеріями. У відсутності азоту і фосфору деякі бактерії виділяють PHA, який згодом служить для них джерелом додаткової енергії. Ця речовина має властивість утворювати полімери, а головне – у відсутності потрібних бактерій стійкий до розкладання. Повне розкладання відбувається за 7 – 10 тижнів.
  3. полілактид – матеріал, виготовлений з молочної кислоти. Молочна кислота – найпоширеніша речовина, що використовується великою кількістю бактерій в енергетичному процесі. Такий полімер має високу міцність, прозорістю і жаростійкістю. На розкладання в присутності кисломолочних бактерій йде до 90 днів.

З додаванням інгредієнтів, що прискорюють розкладання

Інший варіант вирішення проблеми – додавати до синтетичних пластмас каталізатор, прискорює процес розкладання. Існує кілька варіантів:

  1. Біосинтетичний сополімер – полігідроксібутірат або полігідроксівалерат. Компоненти взаіморазлагают один одного, роблячи доступними для бактерій. Термін розкладання такого матеріалу – 6 місяців.
  2. Biocell – суміш ацетату целюлози, різних добавок і пластифікаторів. матеріал має високими механічними властивостями і хорошою прозорістю. Може використовуватися в якості пакетів, пляшок і оргскла. Комбінація компонентів сприяє його розкладанню під дією прямих сонячних променів, води і грунтової мікрофлори. Період розкладання – 18 місяців.
  3. Mater-Bi складається з амілози, амілопектину, полівінілового спирту (ПВС) або полікапролактона. Використовується для зберігання сухих продуктів і матеріалів. Цей біополімер розчинний у воді. Швидкість розкладання залежить від кількості вологи. У воді розчиняється за кілька хвилин, після чого його можна просто вилити на грунт.

Частка виробництва перерахованих біополімерів неухильно зростає. До 2020 року відсоток використан
ня таких матеріалів становитиме 43%.

Технологія виробництва

Особливих етапів, категорично відрізняються від виробництва звичайних полімерів, немає.

Принцип – розплавити, витягнути, надати форму – зберігається.

Більшість біополімерів проводиться в дві стадії.

На першій синтезується полімер з природних компонентів.

На другій стадії до отриманого сировини додають синтетичний компонент.

Під час другого етапу виробник може змінювати кількість хімічного компонента для отримання потрібних властивостей. В результаті молекули природного полімеру і синтетичного зв’язуються по черзі.

Умови та швидкість розкладання біополімерів

Умови та швидкість розкладання різних біополімерів залежить від складу і співвідношення компонентів.

Орієнтовна таблиця параметрів розкладання різних біополімерів.

Назва биополимера швидкість розкладання умови розкладання
АБС-полімер До 2 років Контакт з повітрям, висока вологість, перепади температур.
Полігідроксіалканоат Від 7 до 10 тижнів Субстрат з бактеріями, що розкладають полімер. Грунт, волога.
полілактид До 90 днів Вода, кисломолочні бактерії.
Biopol До 6 місяців Природне середовище, грунт, волога.
Biocell До 18 місяців Прямі сонячні промені, волога, грунт.
Mater-Bi Кілька хвилин Велика кількість води

Бактерії, необхідні для розкладання біопластмаси знаходяться в грунті, повітрі, воді. Для розкладання матеріалу досить забезпечити прямий контакт субстрату з матеріалом.

Правда чи брехня?

Біополімери позиціонуються як нешкідливі для природи і людини матеріали, які після використання легко знищуються. Це дійсно так, якщо матеріал виготовлений за технологією з використанням заявлених компонентів.

В даний час багато виробників біоматеріалів виявляються недобросовісними. Вони використовують в технології крейда як біодобавку. Цей компонент дійсно прискорює розкладання матеріалу і знижує його міцність.

Небезпека такого експерименту полягає в тому, що подальшої переробки полімеру не відбувається – поживного субстрату для залучення бактерій немає.

Такий матеріал після розкладання залишиться в грунті, де пролежить близько 400 років.

Небезпека для людини полягає в тому, що мікрочастинки полімеру можуть відриватися від нього під час використання вироби, після чого потрапляти в організм.

Відео по темі

Пропонуємо переглянути відео-ролик про виробництво упаковки для харчових продуктів з розкладається поліетилену, зокрема біоразлагающейся пакетів і плівки, щоб не тільки дізнатися про те, з чого її роблять, а й з’ясувати, що правда, а що брехня в питанні доцільності її використання:

висновок

Біополімери – це майбутнє, яке врятує людство від глобальних катастроф, пов’язаних із звалищами і токсичними газами. Використання сил природи для знищення сміття – єдиний правильний шлях, що дозволяє не нашкодити ні людині, ні навколишньому середовищу.

Пошук відповідних технологій і компонентів до сих пір триває, але вже зараз можна вибрати матеріал, безпечний для життя.

Ссылка на основную публикацию