Perfekte polimere - polimere wat fisiese eienskappe en omgewingseffekte balanseer - bestaan nie, maar polibutyleentereftalaat (PBAT) is nader aan perfeksie as baie.
Na dekades van versuim om hul produkte te stop wat in stortingsterreine en oseane beland, is sintetiese polimeervervaardigers onder druk om verantwoordelikheid te neem. Baie mense verdubbel hul pogings om herwinning te bevorder om kritiek af te weer. Ander ondernemings probeer die afvalprobleem aanspreek deur te belê in bio-afbreekbare bio-gebaseerde plastiek soos poli-acid acid (PLA) en polyhydroxy-vetsuuresters (PHA), in die hoop dat natuurlike afbraak ten minste sommige van die afval sal verlig.
Maar beide herwinning en biopolimere staar hindernisse in die gesig. Ondanks jare se pogings herwin die Verenigde State byvoorbeeld minder as 10 persent van die plastiek. En bio-gebaseerde polimere-dikwels die fermentasieprodukte-sukkel om die werkverrigting en skaal van die sintetiese polimere wat hulle bedoel is om te vervang, te bereik.
PBAT kombineer enkele van die voordelige eienskappe van sintetiese en bio-gebaseerde polimere. Dit is afgelei van algemene petrochemiese produkte - verfynde tereftaliensuur (PTA), butanediol en adipiensuur, maar dit is biologies afbreekbaar. As 'n sintetiese polimeer kan dit maklik massa vervaardig word, en dit het die fisiese eienskappe wat nodig is om buigsame films vergelykbaar te maak met dié van tradisionele plastiek.
Belangstelling in PBAT neem toe. Gevestigde produsente soos Duitsland se BASF en Italië se Novamont sien 'n groter vraag na dekades van die koestering van die mark. Hulle word saamgevoeg deur meer as 'n halfdosyn Asiatiese produsente wat verwag dat sake vir die polimeer sal floreer namate streeksregerings op volhoubaarheid aanstoot.
Marc Verbruggen, voormalige uitvoerende hoof van die PLA -vervaardiger NatureWorks en nou 'n onafhanklike konsultant, is van mening dat PBAT “die goedkoopste en maklikste bioplastiese produk is om te vervaardig” en hy glo dat PBAT die belangrikste buigsame bioplastiese is, dit is voor die poli -succinate butanediol ester ( PBS) en PHA -mededingers. En dit sal waarskynlik saam met PLA beskou word as die twee belangrikste bio -afbreekbare plastiek, wat volgens hom die dominante produk word vir rigiede toepassings.
Ramani Narayan, 'n professor in chemiese ingenieurswese aan die Michigan State University, het gesê die belangrikste verkooppunt van PBAT-sy bio-afbreekbaarheid-kom van esterbindings, eerder as die koolstof-koolstofskelet in nie-afbreekbare polimere soos poliëtileen. Esterbindings word maklik gehidroliseer en deur ensieme beskadig.
Byvoorbeeld, polilaktiensuur en PHA is polyesters wat afbreek as hul esterbindings breek. Maar die algemeenste poliëster - poliëtileentereftalaat (PET), wat in vesels en koeldrankbottels gebruik word - breek nie so maklik af nie. Dit is omdat die aromatiese ring in sy skelet van die PTA afkomstig is. Volgens Narayan maak die ringe wat strukturele eienskappe gee, ook hidrofobies vir troeteldiere. 'Water is nie maklik om in te kom nie en dit vertraag die hele hidrolise -proses,' het hy gesê.
BASF maak polybutileentereftalaat (PBT), 'n poliëster van butanediol. Die navorsers van die onderneming het gesoek na 'n biologiese afbreekbare polimeer wat hulle maklik kon produseer. Hulle het 'n paar PTA in PBT vervang met adipose diakiedglikolsuur. Op hierdie manier word die aromatiese dele van die polimeer geskei sodat dit bioafbreekbaar kan wees. Terselfdertyd is daar genoeg PTA oor om die polimeer waardevolle fisiese eienskappe te gee.
Narayan meen PBAT is effens meer biologies afbreekbaar as PLA, wat vereis dat industriële kompos ontbind. Maar dit kan nie meeding met kommersieel beskikbare PHA's nie, wat in natuurlike omstandighede bio -afbreekbaar is, selfs in mariene omgewings.
Kenners vergelyk dikwels die fisiese eienskappe van PBAT met lae-digtheid poliëtileen, 'n elastiese polimeer wat gebruik word om films, soos vullissakke, te maak.
PBAT word dikwels gemeng met PLA, 'n starre polimeer met polistireenagtige eienskappe. BASF se Ecovio -handelsmerk is gebaseer op hierdie mengsel. Verbruggen sê byvoorbeeld 'n komposterbare inkopiesak bevat gewoonlik 85% PBAT en 15% PLA.
Novamont voeg 'n ander dimensie aan die resep toe. Die maatskappy meng PBAT en ander bio -afbreekbare alifatiese aromatiese poliësters met stysel om harsen vir spesifieke toepassings te skep.
Stefano Facco, die nuwe bestuurder van die onderneming, het gesê: “Die afgelope 30 jaar het Novamont gefokus op toepassings waar agteruitgangsvermoëns waarde tot die produk self kan toevoeg. '
'N Groot mark vir PBAT is deklaag, wat rondom gewasse versprei is om onkruid te voorkom en om vog te behou. As poliëtileenfilm gebruik word, moet dit opgetrek word en dikwels in stortingsterreine begrawe word. Maar bio -afbreekbare films kan direk in die grond verbou word.
'N Ander groot mark is komposteerbare vullissakke vir voedseldiens en huisversameling van voedsel en werfafval.
Sakke van maatskappye soos Biobag, wat onlangs deur Novamont verkry is, is al jare by kleinhandelaars verkoop.
Postyd: 26-11-21