Polimer yang sempurna - polimer yang mengimbangi sifat fizikal dan kesan alam sekitar - tidak wujud, tetapi polybutylene terephthalate (PBAT) lebih dekat dengan kesempurnaan daripada banyak.
Selepas beberapa dekad gagal menghentikan produk mereka yang berakhir di tapak pelupusan dan lautan, pembuat polimer sintetik berada di bawah tekanan untuk mengambil tanggungjawab. Ramai yang sedang menggantikan usaha mereka untuk mempromosikan kitar semula untuk menangkis kritikan. Syarikat-syarikat lain cuba menangani masalah sisa dengan melabur dalam plastik berasaskan bio biodegradable seperti asid polilaktik (PLA) dan ester asid lemak polyhydroxy (PHA), dengan harapan bahawa kemerosotan semulajadi akan mengurangkan sekurang-kurangnya beberapa sisa.
Tetapi kedua -dua kitar semula dan biopolimer menghadapi halangan. Sebagai contoh, walaupun bertahun -tahun usaha, Amerika Syarikat masih mengitar semula kurang daripada 10 peratus plastik. Dan polimer berasaskan bio-selalunya produk penapaian-sedang berjuang untuk mencapai prestasi dan skala polimer sintetik yang dimaksudkan untuk menggantikannya.
PBAT menggabungkan beberapa sifat bermanfaat polimer sintetik dan bio. Ia berasal dari produk petrokimia biasa - asid terephthalic yang halus (PTA), butanediol dan asid adipic, tetapi ia boleh terbiodegradasi. Sebagai polimer sintetik, ia dapat dengan mudah dihasilkan secara besar-besaran, dan ia mempunyai sifat fizikal yang diperlukan untuk membuat filem fleksibel setanding dengan plastik tradisional.
Kepentingan PBAT semakin meningkat. Pengeluar yang ditubuhkan seperti BASF Jerman dan Novamont Itali melihat peningkatan permintaan selepas beberapa dekad memupuk pasaran. Mereka disertai oleh lebih daripada setengah dozen pengeluar Asia yang mengharapkan perniagaan untuk polimer berkembang sebagai kerajaan serantau mendorong kemampanan.
Marc Verbruggen, bekas Ketua Pegawai Eksekutif PLA pengilang NatureWorks dan kini seorang perunding bebas, percaya bahawa PBAT adalah "produk bioplastik yang paling murah dan paling mudah untuk menghasilkan" dan dia percaya bahawa PBAT menjadi bioplastik yang fleksibel, ia berada di hadapan poli succinate butanediol ( PBS) dan pesaing PHA. Dan ia mungkin berpangkat bersama PLA sebagai dua plastik biodegradable yang paling penting, yang dikatakannya menjadi produk dominan untuk aplikasi yang tegar.
Ramani Narayan, seorang profesor kejuruteraan kimia di Michigan State University, berkata titik jualan utama PBAT-biodegradabilitynya-berasal dari ikatan ester, bukannya rangka karbon-karbon dalam polimer yang tidak boleh didesari seperti polietilena. Bon ester mudah dihidrolisis dan rosak oleh enzim.
Sebagai contoh, asid polylactic dan PHA adalah poliester yang merendahkan apabila ikatan ester mereka pecah. Tetapi poliester yang paling biasa - polietilena terephthalate (PET), yang digunakan dalam serat dan botol soda - tidak memecah dengan mudah. Ini kerana cincin aromatik dalam kerangkanya berasal dari PTA. Menurut Narayan, cincin yang memberikan sifat -sifat struktur juga membuat hidrofobik haiwan. "Air tidak mudah masuk dan ia melambatkan proses hidrolisis keseluruhan," katanya.
BASF menjadikan polybutylene terephthalate (PBT), poliester yang diperbuat daripada butanediol. Penyelidik syarikat mencari polimer biodegradable yang mereka dapat dengan mudah menghasilkan. Mereka menggantikan beberapa PTA di PBT dengan asid glikol di diacid adipose. Dengan cara ini, bahagian aromatik polimer dipisahkan supaya mereka boleh terbiodegradasi. Pada masa yang sama, PTA yang cukup ditinggalkan untuk memberikan sifat fizikal yang berharga polimer.
Narayan percaya PBAT sedikit lebih biodegradable daripada PLA, yang memerlukan kompos perindustrian untuk mengurai. Tetapi ia tidak dapat bersaing dengan PHA yang tersedia secara komersil, yang boleh dibiodegrasikan dalam keadaan semula jadi, walaupun dalam persekitaran laut.
Pakar sering membandingkan sifat fizikal PBAT kepada polietilena berkepadatan rendah, polimer elastik yang digunakan untuk membuat filem, seperti beg sampah.
PBAT sering dicampur dengan PLA, polimer tegar dengan sifat seperti polistirena. Jenama Ecovio BASF didasarkan pada campuran ini. Sebagai contoh, Verbruggen mengatakan beg membeli -belah kompostable biasanya mengandungi 85% PBAT dan 15% PLA.
Novamont menambah dimensi lain untuk resipi. Syarikat ini mencampurkan PBAT dan poliester aromatik alifatik biodegradable yang lain dengan kanji untuk membuat resin untuk aplikasi tertentu.
Stefano Facco, pengurus pembangunan perniagaan baru syarikat itu, berkata: "Sepanjang 30 tahun yang lalu, Novamont telah memberi tumpuan kepada aplikasi di mana keupayaan degradasi dapat menambah nilai kepada produk itu sendiri. "
Pasaran besar untuk PBAT adalah mulsa, yang tersebar di sekitar tanaman untuk mencegah rumpai dan membantu mengekalkan kelembapan. Apabila filem polietilena digunakan, ia mesti ditarik dan sering dikebumikan di tapak pelupusan sampah. Tetapi filem biodegradable boleh ditanam terus ke dalam tanah.
Satu lagi pasaran besar adalah beg sampah yang boleh dikomposkan untuk perkhidmatan makanan dan koleksi rumah makanan dan sisa halaman.
Beg dari syarikat -syarikat seperti Biobag, yang baru -baru ini diperoleh oleh Novamont, telah dijual di peruncit selama bertahun -tahun.
Masa Post: 26-11-21