Введение в биоразлагаемые пластмассы

Распространено мнение, что пластик не разлагается биологически, но на самом деле это не так. Концепция биоразлагаемых пластиков и полимеров была впервые представлена ​​в 1980-х годах.

Бактерии

Бактерии, способные разрушать пластик, были разработаны еще в 1975 году, когда группа японских ученых обнаружила штамм Flavobacterium, обитающий в бассейнах, содержащих сточные воды с нейлоновой фабрики. В то время были разработаны два штамма бактерий, разрушающих нейлон. Было обнаружено, что флавобазгтерии и псевдомонады обладают ферментами (нейлоназой), способными расщеплять нейлон. Не было известно, что эти два типа бактерий существовали до изобретения нейлона в 1935 году.

Биоразлагаемый пластик разлагается под действием живых организмов, обычно бактерий.

Существует два типа биоразлагаемых пластиков:биопластики, пластики, полученные из возобновляемого сырья, такого как поли-3-гидроксибутират (PHB) и полигидроксивалерат (PHV), и пластики, содержащие биоразлагаемые добавки. Последние получают из нефтехимии и содержат добавки, усиливающие биоразложение. В то время как большинство ароматических сложных полиэфиров почти полностью устойчивы к микробной атаке, алифатические полиэфиры являются биоразлагаемыми из-за их потенциально гидролизуемых сложноэфирных связей. Полимолочная кислота (C ₃ H ₄ 0 ₂ ) ⁿ или PLA представляет собой биоразлагаемый термопластичный алифатический полиэфир, полученный из возобновляемых источников. PLA несколько вводит в заблуждение, поскольку это не поликислота, а скорее полиэфир, полученный из возобновляемых источников, таких как кукуруза, корни тапиоки, чипсы или крахмалы и сахарный тростник. PLA занимает второе место в мире по потреблению биопластиков.

Биоразлагаемые полимеры

Биоразлагаемые полимеры - это особый тип полимера, который приводит к образованию побочных продуктов, таких как CO _2, N _2, H ₂ O, биомасса и неорганические соли, когда они распадаются. Эти пластмассы встречаются как в природе, так и синтетически и состоят в основном из сложноэфирных, амидных и эфирных групп. То, как они распадаются, определяется их структурой и часто синтезируется в результате реакций конденсации, а также полимеризации с раскрытием цикла.

Биоразлагаемый - не значит компостируемый.

Компостируемый означает, что материал может быть переработан в компост или перегной, а биоразлагаемый означает, что вещество может быть биологически расщеплено. В настоящее время ведется много споров о том, насколько эффективно производство биопластов из природных материалов.

Компостируемые пластмассы

Для производства 1 кг полимолочной кислоты, наиболее широко доступного компостируемого пластика, требуется 2,65 кг кукурузы. Ежегодно производится 270 миллионов тонн пластика для замены обычного пластика полимолочной кислотой, полученной из кукурузы. Это производство удаляет 715,5 миллионов тонн кукурузы из мировых запасов продовольствия как раз в то время, когда глобальное потепление снижает продуктивность хозяйств. Сегодняшняя кукуруза используется в основном для производства биотоплива, 40% которого используется для производства этанола. 35% используется в пищу для животных и лишь небольшой процент используется в качестве пищевых культур, в основном кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы. Хотя бактерии, питающиеся пластиком, не могут быть лучшим решением для утилизации пластика, вполне вероятно, что бактерии действительно обладают способностью потреблять углеводороды.

Биоразлагаемые пластмассы производятся для изготовления упаковки, бутылок, банок, упаковки с воздушными подушками, чайных пакетиков, точилок для карандашей и ручек.

Вопросы? Комментарии? Дайте мне знать в разделе комментариев ниже.

Хотите узнать больше о том, как производятся пластмассы? Загрузите наш бесплатный глоссарий по производству пластмасс!