Регистрация нового ЭКО-пользователя

or Отмена

Биоразлагаемые полимерные упаковочные материалы

Полимерная упаковка выходит из оборота почти сразу же после того, как товар попал в руки покупателя. Отходы полимеров, в том числе и упаковочных материалов, подвергают либо захоронению в земле, либо утилизации, которая осуществляется по одному из трех направлений: сжигание, пиролиз, рециклинг. Очевидно, что ни захоронение, ни утилизация не улучшают экологическую обстановку.

И хотя до недавнего времени долговечность синтетических полимеров считалась их главным достоинством, согласно современным представлениям сопряжена со значительными проблемами и в перспективе представляет серьезную угрозу для экологии.

Радикальным решением проблемы полимерного мусора, по мнению ряда специалистов, является создание полимеров, способных при соответствующих условиях подвергаться биодеградации (то есть биоразложению) с образованием безвредных для живой и неживой природы веществ.

В таком подходе, вообще-то, нет ничего нового - индустрия пластмасс началась с использования в качестве сырья природных ингредиентов (натурального каучука и нитроцеллюлозы). Полимеры, аналогичные природным, применяются довольно давно. Полимеры на основе гидрата целлюлозы используется для кондитерских товаров и для упаковки сосисок, а на основе ацетат целлюлозы - применялся для упаковки сухих продуктов без жиров.

Первоначально, идея создания синтетических полимеров заключалась как раз в том, чтобы создавать материалы, отличающиеся исключительно высокой стойкостью к воздействию факторов окружающей среды. А теперь, формируется новый подход к разработке полимерных материалов, диаметрально противоположный традиционному. Необходимо получение полимеров, которые сохраняют эксплуатационные характеристики только в течение периода потребления, а затем претерпевают физико-химические и биологические превращения под действием факторов окружающей среды и легко включаются в процессы метаболизма природных биосистем.

Считается, что полимерные материалы на основе растительного сырья - зерновых, древесины, крахмала, полисахаров - разлагается на полностью безопасные компоненты: воду, диоксид углерода, биомассу, и другие естественные природные соединения, то есть обеспечивают абсолютную экологичность процессов утилизации. К тому же запасы растительного сырья могут возобновляться вечно. Однако, это слишком упрощенный взгляд на проблему, и все не так просто, как кажется на первый взгляд. Для того, чтобы идея биоразложения полимерного материала реализовалась, необходима совокупность трех основных факторов:

- соответствующие условия окружающей среды;

- наличие микроорганизмов, селективно действующих на полимерный материал;

- полимерные материалы определенной химической структуры.

Если один из этих элементов отсутствует, то биоразложение как экологическая идея просто не реализуется. Примером могут служить газеты или яичная скорлупа, которые после длительного пребывания в земле или на свалках почти полностью сохраняются.

Биоразлагаемые полимерные материалы по способу их изготовления можно разделить на несколько основных групп:

- полимеры на основе природных полимеров (натуральный каучук, белки, полисахариды, хитин, эпоксидированные масла, полимеры из ненасыщенных растительных масел, лигнин, поллулан и т.д.);

- химически синтезированные полимеры;

- микробиологические синтезированные полимеры и их смеси;

- композиционные материалы.

Специалисты пока не пришли к единому мнению относительно классификации биоразлагаемых полимеров. Например, имеются классификации, основанные на технологических подходах к решению проблемы биоразложения полимеров. Выделяются следующие направления:

- селекция специальных штаммов микроорганизмов, способных осуществлять деструкцию полимеров;

- синтез биоразлагаемых полимеров методами биотехнологии;

- синтез биоразлагаемых полимерных материалов, имеющих химическую структуру, сходную со структурой природных полимеров;

- разработка материалов, производимых с использованием возобновляющихся биологических ресурсов.

Основной перспективный и многообещающий пластик для пищевой промышленности - полилактид, водостойкий, биоразлагемый гидролизом до углекислого газа, воды и метана, полимер, хорошо компостируемый. Спектр его использования в пищевой промышленности обширен: ламинирование бумаги для упаковки, посуда для микроволновых печей, мешки для отходов, одноразовая посуда, упаковка для пищевых продуктов. На основе полилактидов получают сополимеры с гликолидами, капролактоном, пластифицируют собственным мономером и олигомером.

В действительности, перечень полимерных материалов, способных к биоразложению гораздо шире, и поиск альтернативного сырья для полимеров имеет довольно продолжительную историю. Корни этих поисков уходят в 30-е годы, когда промышленный магнат Генри Форд исследовал возможность использования полимерных материалов на основе соевых культур для различных комплектующих своих автомобилей.

Реальный успех был достигнут значительно позднее. Биоразлагаемые материалы с активным растительным наполнителем впервые появились в 70-80-е годы ХХ века на рынке упаковки в США, Италии, Германии. Это были композиции крахмала с различными синтетическими полимерами. По сравнению с термопластами на основе пластифицированного крахмала они удачно сочетали технологичность и высокие эксплуатационные характеристики, присущие синтетическому компоненту, со способностью к биодеструкции, обусловленной наличием в их составе природного полимера - крахмала.

Сейчас перспективы роста потребления биоразлагаемых полимеров улучшаются. Сформировалась рыночная ниша, появились рентабельные предприятия, свойства новых биополимеров стали приближаться к характеристикам традиционных полимерных материалов - полистиролу, полипропилену и т.д.

Сейчас доступными считаются более 30 различных биополимеров, которые находят широкое применение не только на рынке упаковки, но и в текстильной промышленности, сельском хозяйстве, медицине, строительстве. Практически все крупные в области производства полимерной продукции фирмы предложили свои ассортимент биоразлагаемых материалов.

Наиболее успешным считают проект, предложенный совместным предприятием двух крупнейших в своих сегментах компаний - сельскохозяйственного гиганта Cargill и лидера в производстве химических продуктов Dow Chemical. Созданная компания Cargill Dow претендует на позиции лидера в производстве полимолочной кислоты (PLA) - полимера, изготавливаемого на основе растительных сахаров из возобновляемых сельскохозяйственных ресурсов: зерновых и сахарной свеклы. Получаемый полимер обладает хорошей прозрачностью, прочностью, глянцем, является отличным влагопротектором, так же, как и ПЭТ, не пропускает запахи. Предполагаемая сфера применения - двуосноориентированные упаковочные пленки, жесткие контейнеры и даже покрытия. Компания утверждает, что упаковка из PLA-полимера способна полностью разлагаться в течение 45 дней при условии создания соответствующей структуры компостирования. Следует заметить, что в отличие от своих конкурентов, биополимеры от Cargill Dow оказались довольно успешными с коммерческой точки зрения. Успех подтверждается заинтересованностью компании Hoechst Trespaphan Gmbh, известного производителя ориентированной пленки.

Рынок биоразлагаемых полимеров является одним из наиболее быстроразвивающихся сегментов агрохимического комплекса в странах Америки, Европы и Японии.

Несмотря на разницу в оценке обемов потребления биораглагаемых полимеров, общественность европейских стран воспринимает этот сегмент как вполне реальную часть рынка. В связи с этим в 2000 г. ЕС приняла стандарт EN 13432, регламентирующий требования к биоразлагаемым полимерам. По решению Европейской Комиссии 2001/524/WE этот стандарт приведен в соответствие с директивой 94/62/WE. Стандарт внедряет критерии оценки и процедуры, касающейся возможности естественного гниения биоразлагаемых синтетических материалов в компостных ямах, а также их обработку без присутствия кислорода (речь идет о запрете на сжигание).

Однако, все не так просто и не настолько оптимистично, как кажется на первый взгляд. Переход производству и потреблению биоразлагаемых полимерных материалов вовсе не означает окончательное решение вопроса охраны окружающей среды от использованной полимерной упаковки, тары и других вышедших из употребления изделий из полимеров. Существует целый ряд причин, которые явно не оставляют место оптимизму при более критическом рассмотрении вопроса:

- трудность регулирования скорости распада на свалках под воздействием факторов окружающей среды;

- довольно высокая стоимость полимеров, способных разлагаться по воздействием факторов окружающей среды, в том числе под действием микроорганизмов;

- технологические трудности производства биоразлагаемых полимеров;

- безвозвратная потеря ценных сырьевых ресурсов, в том числе пищевых, особенно с учетом наличия голода в отдельных регионах мира не доказано снижение опасности отрицательного воздействия материалов и продуктов их распада на природу и животный мир.

Поэтому, по мнению ряда специалистов, избавление от отходов полимеров путем создания и применения быстроразлагаемых материалов должно иметь контролируемое применение, а возможно, и ограниченное.

Кроме того, обсуждается и моральный аспект проблемы - имеет ли человечество моральное право использовать сельскохозяйственное сырье для производства химической продукции, если в мире существует голод?

Наилучший вариант решения  -  это частичное ограничение использование пластика. Больше всего мы используем пластиковые пакеты, некоторые всего по одному разу.  Хорошей альтернативой послужат наши эко-сумки из хлопка и льна, которые прослужат вам несколько лет и заменять до 1000 пакетов.

А вообще, в мире очень много необычного и интересного. Например, есть растение которое может притворяться мертвой. Стоит только прикоснуться и растение "падает". Про эту необычную мимозу можно прочитать здесь.

У питона челюсти не связаны жестко между собой и могут раздвигаться, поэтому они могут заглатывать пищу гораздо больших габаритов собственной головы. Для того, чтобы полностью проглотить крокодила питону понадобилось около 15 минут. Далее вы можете увидеть фотографии, на которых запечатлена эта трапеза. В качестве обеденного блюда - крокодил. Посмотреть фото>>

Последнее изменение Понедельник, 02 Июнь 2014 11:24