PBAT نسبت به بسیاری از پلیمرها به کمال نزدیکتر است

پلیمرهای کامل - پلیمرهایی که خصوصیات فیزیکی و اثرات محیطی را متعادل می کنند - وجود ندارند ، اما پلی بوتیلن تفاتالات (PBAT) از بسیاری نزدیکتر به کمال است.

پس از گذشت چند دهه از عدم متوقف کردن محصولات خود در محل های دفن زباله و اقیانوس ها ، سازندگان پلیمر مصنوعی تحت فشار قرار می گیرند تا مسئولیت را به عهده بگیرند. بسیاری تلاش های خود را برای ارتقاء بازیافت برای جلوگیری از انتقادات دو برابر می کنند. شرکت های دیگر در تلاشند تا با سرمایه گذاری در پلاستیک های زیستی مبتنی بر زیست تخریب پذیر مانند اسید پلیلاکتیک اسید (PLA) و استرهای اسید چرب پلی هیدروکسی (PHA) ، مشکل زباله را برطرف کنند ، به این امید که تخریب طبیعی حداقل برخی از زباله ها را کاهش دهد.

اما هر دو بازیافت و بیوپلیمرها با موانعی روبرو هستند. به عنوان مثال ، با وجود سالها تلاش ، ایالات متحده هنوز کمتر از 10 درصد پلاستیک را بازیافت می کند. و پلیمرهای مبتنی بر زیستی-که اغلب محصولات تخمیر هستند-در تلاشند تا به عملکرد و مقیاس پلیمرهای مصنوعی که آنها برای جایگزینی هستند ، دست یابند.

PBAT برخی از خواص مفید پلیمرهای مصنوعی و مبتنی بر زیستی را ترکیب می کند. این محصول از محصولات مشترک پتروشیمیایی - اسید ترفنتالیک تصفیه شده (PTA) ، Butanediol و Adipic اسید حاصل می شود ، اما زیست تخریب پذیر است. به عنوان یک پلیمر مصنوعی ، می توان آن را به راحتی تولید کرد و از خصوصیات بدنی لازم برای ساخت فیلم های انعطاف پذیر قابل مقایسه با فیلم های پلاستیک سنتی برخوردار است.

علاقه به PBAT رو به افزایش است. تولیدکنندگان مستقر مانند BASF آلمان و Novamont ایتالیا پس از چندین دهه پرورش بازار شاهد افزایش تقاضا هستند. آنها به بیش از نیمی از تولید کنندگان آسیایی پیوسته اند که انتظار دارند که این پلیمر تجارت را شکوفا کند ، زیرا دولت های منطقه ای برای پایداری فشار می آورند.

مارک وربروگگن ، مدیرعامل سابق تولید کننده PLA NatureWorks و اکنون یک مشاور مستقل ، معتقد است که PBAT "ارزانترین و ساده ترین محصول بیوپلاستیک برای تولید" است و او معتقد است که PBAT در حال تبدیل شدن به بیوپلاستیک قابل انعطاف است ، از پلی سوکینتیول Butanediol Ester (پیش از پلی سوکسینات Butanediol (استر) است. PBS) و رقبای PHA. و به احتمال زیاد در کنار PLA به عنوان دو مهمترین پلاستیک زیست تخریب پذیر ، که به گفته وی در حال تبدیل شدن به محصول غالب برای برنامه های سفت و سخت است ، رتبه بندی می شود.

رامانی ناریان ، استاد مهندسی شیمی در دانشگاه ایالتی میشیگان ، گفت که نقطه اصلی فروش PBAT-تجزیه پذیری آن-از اوراق قرضه استر ناشی می شود ، نه اسکلت کربن-کربن در پلیمرهای غیر قابل تجزیه مانند پلی اتیلن. پیوندهای استر به راحتی توسط آنزیم ها هیدرولیز و آسیب می بینند.

به عنوان مثال ، اسید پولیلاکتیک و PHA پلی استرهایی هستند که هنگام شکسته شدن پیوند استر آنها تخریب می شوند. اما رایج ترین پلی استر - پلی اتیلن تفاتالات (PET) ، که در الیاف و بطری های نوشابه استفاده می شود - به راحتی تجزیه نمی شود. این امر به این دلیل است که حلقه معطر موجود در اسکلت آن از PTA است. به گفته ناریان ، حلقه هایی که به خصوصیات ساختاری می دهند ، آبگریز PET را نیز می سازند. وی گفت: "ورود آب آسان نیست و کل فرآیند هیدرولیز را کند می کند."

BASF باعث می شود پلی بوتیلن تفاتالات (PBT) ، پلی استر ساخته شده از Butanediol. محققان این شرکت به دنبال یک پلیمر تخریب پذیر بودند که به راحتی می توانستند تولید کنند. آنها مقداری PTA را در PBT با اسید گلیکولیک دیالوکس چربی جایگزین کردند. به این ترتیب ، قسمت های معطر پلیمر از هم جدا می شوند تا بتوانند تخریب پذیر باشند. در عین حال ، PTA به اندازه کافی برای ارائه خصوصیات بدنی ارزشمند پلیمر باقی مانده است.

ناریان معتقد است PBAT کمی تخریب پذیر از PLA است ، که برای تجزیه کمپوست صنعتی نیاز دارد. اما نمی تواند با PHA های تجاری موجود ، که در شرایط طبیعی تخریب پذیر هستند ، حتی در محیط های دریایی ، رقابت کنند.

کارشناسان غالباً خصوصیات بدنی PBAT را با پلی اتیلن با چگالی کم مقایسه می کنند ، یک پلیمر الاستیک که برای ساخت فیلم ها مانند کیسه های زباله استفاده می شود.

PBAT اغلب با PLA مخلوط می شود ، یک پلیمر سفت و سخت با خواص مانند پلی استایرن. برند Ecovio BASF مبتنی بر این ترکیب است. به عنوان مثال ، Verbruggen می گوید یک کیسه خرید کمپوست به طور معمول شامل 85 ٪ PBAT و 15 ٪ PLA است.

نوامونت بعد دیگری به دستور العمل اضافه می کند. این شرکت PBAT و سایر پلی استرهای معطر آلیفاتیک تخریب پذیر را با نشاسته مخلوط می کند تا رزین هایی را برای برنامه های خاص ایجاد کند.

Stefano Facco ، مدیر جدید توسعه تجارت این شرکت ، گفت: "طی 30 سال گذشته ، نوامونت روی برنامه هایی متمرکز شده است که قابلیت های تخریب می تواند ارزش خود را به خود محصول اضافه کند. "

یک بازار بزرگ برای PBAT مالچ است که برای جلوگیری از علفهای هرز و کمک به حفظ رطوبت در اطراف محصولات زراعی پخش می شود. هنگامی که از فیلم پلی اتیلن استفاده می شود ، باید آن را کشیده و اغلب در محل های دفن زباله دفن شود. اما فیلم های تخریب پذیر می توانند مستقیماً به داخل خاک کشت شوند.

یکی دیگر از بازار بزرگ کیسه های زباله قابل کمپوست برای خدمات غذایی و جمع آوری خانه از مواد غذایی و زباله های حیاط است.

کیف های شرکت هایی مانند Biobag که اخیراً توسط Novamont به دست آمده است ، سالها در خرده فروشان فروخته شده است.