Все о биоразлагаемом пластике

В последние годы ведется активный поиск экологичных альтернатив традиционным пластикам. Ведь они оказывают пагубное воздействие на окружающую среду из-за длительного периода разложения и выделяемых вследствие этого токсичных веществ. Одним из последних достижений промышленности стал биоразлагаемый пластик. Данный тип материала изготавливается на основе натурального сырья, из-за чего быстро разлагается, не приводит к увеличению объемов отходов и не наносит вреда экологическому фону планеты. В этом тексте будут рассмотрены основные виды и принципы производства биоразлагаемого пластика, его преимущества и недостатки, а также сфера использования в различных отраслях промышленности.

Виды разлагающихся полимеров

Существует несколько видов биоразлагаемых пластиков, каждый из которых имеет свои уникальные свойства и применение. К наиболее распространенным типам относятся:

• PLA (полимолочная кислота): производится из возобновляемых ресурсов, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник. При правильных условиях компостируется. Используется при изготовлении упаковочной тары, одноразовых стаканчиков и столовых приборов.
• PHA (полигидроксиалканоаты): биополимер, производится бактериями, полностью биоразлагаемый и компостируемый. Используется при изготовлении упаковки для пищевых продуктов, пакетов и одноразовых медицинских изделий из пластмасс.
• PBS (полибутилен сукцинат): основой для него служит кукурузный крахмал или растительное масло, требует создания определенных условия для распада. Применяется также при разработке упаковки, одноразовой посуды и сельскохозяйственных пленочных материалов.
• полимер из крахмала, целлюлозы: в их основе возобновляемые ресурсы, изделия разлагаются в специфических условиях, сфера применения аналогична другим видам биоразлагаемых пластиков.

Производственные мощности биополимеров PHA в настоящее время стремительно увеличиваются. Пластики из полимолочной кислоты полноценно заменяют собой продукцию из PS (полистирола), PP (полипропилена) и ABS. Полиэфиры имеют натуральную основу, не наносят вреда природе при разложении.

Технология производства

Все технологии производства биоразлагаемых пластиков делятся на химические и биологические (подразумевают участие микроорганизмов или активируются посредством ферментов). К самым известным способам инновационных материалов относят:

• изготовлении полимеров путем механической и химической обработки деструктурированного крахмала, полученного из целлюлозы. Производство выделяется высокими финансовыми затратами. Также несет убытки продуктовая отрасль. На фоне голодающего населения бедных стран изготовления пластика из продуктов питания выглядит негуманным.
• химический синтез полимеров из мономеров: для этого используется молочная кислота, которую получают посредством ферментизации сахаров. Чтобы такие пластики разлагались, нужно создать определенную среду конкретной температуры и содержания кислорода в воздухе. Основой для PLA служит кукуруза, сахарный тростник, сахарная свекла. То есть при производстве этого пластика также высока угроза продуктовой безопасности населения.
• биотехнологический способ с привлечением микроорганизмов, синтезирующих термопластичные полигидроксибутират, полигидроксиалканоаты (PHA), бактериальную целлюлозу). Это метод синтеза бактериями дорогостоящий и подрывает рентабельность бизнеса.
• химический синтез из отработанных нефтепродуктов и прочих не возобновляемых видов сырья: в этот класс входят синтетические пластики с добавлением биоразлагаемых компонентов.

Плюсы и минусы биоразлагаемого пластика

К преимуществам биоразлагаемого пластика относятся:

• Экологичность: изделия со временем разлагаются естественным образом, в отличие от традиционных пластиков, на разложение которых уходят сотни лет. Это способствует сокращению объемов пластиковых отходов на свалках и в океанах, минимизирует вред, причиняемый дикой природе и окружающей среде.
• Уменьшение выхлопов CО₂: биоразлагаемые пластики изготавливаются по большей части из возобновляемых ресурсов, что снижает выбросы CО₂ при их производстве и утилизации;
• Универсальность: материалы могут использоваться в самых разных областях, от упаковки продуктов питания до производства медицинского пластика.
• Подлежат переработке: способность перерабатываться делает их еще более экологичным вариантом.

К недостаткам пластмасс природного происхождения относят:

• Путаница в маркировке «биоразлагаемых пластиков»: часто тип материалов указывают неверно, что приводит к путанице среди потребителей. Не все изделия разлагаются так быстро, как рекламируется.
• Стоимость: производство природных пластмасс обходится значительно дороже, чем традиционных. Это делает их менее доступными для предприятий и потребителей.
• Ограниченный срок хранения: биоразлагаемые пластмассы имеют менее длительный срок хранения, чем обычные полимеры, что ограничивают сферу их применения в ряде областей;
• Для компостирования требуются специальные условия: хоть такие пластмассы подлежат разложению, для компостирования необходимо создать определенную температуру и обеспечить процентное содержание кислорода.

Области применения

Сфера применения биопластиков предельно широка и разнообразна:

• изготовление упаковочных материалов для продуктов питания;
• одноразовая посуда и приборы;
• медицинский пластик;
• производство имплантантов в медицине;
• пленочные материалы в сельском хозяйстве;
• пакеты для отходов, тара для пищевых продуктов.

Как можно видеть, интерес аудитории к бипластикам из-за высокой природной ценности и активном внедрении экологических стандартов на предприятиях, стремительно растет. Они применяются во многих отраслях промышленности, успешно заменяя собой традиционные полимеры и не нанося вреда окружающей среде.