Студопедия — Використання біорозкладних полімерів у різних країнах світу
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Використання біорозкладних полімерів у різних країнах світу






Біопластик помалу, але все впевненіше починає витісняти звичайну пластмасу. Свідоцтво тому – активні розробки в цій сфері і впровадження у виробництво біопластику провідними компаніями в різних країнах світу. Так, італійська компанія Novamont вже давно приступила до випуску згадано вище біопластику під назвою Mater-Bi, до складу якого входить поліамід, змішаний з окислювальними гідрофільними сполуками, що мають низьку молекулярну масу. Під дією мікроорганізмів навколишнього середовища матеріал розпадається на мономери, і повне його руйнування відбувається протягом декількох місяців. Матеріал легко переробляється на існуючому обладнанні і застосовується для виготовлення одноразового посуду, медичних виробів, хірургічного інструменту. У Австрії і Швеції McDonald's пропонує в своїх ресторанах виделки і ножі, отримані з кукурудзи, компанія Goodyear випустила перші біотини Biotred GT3, а магазини Carrefour у Франції, Esselunga в Італії і Co-Op в Норвегії продають свої товари в біопластикових пакетах з того ж Mater-Bi.

Ряд компаній вже зараз пропонують матеріали, в яких можна регулювати параметри біорозкладання. Наприклад, британська компанія Symphony Environment Ltd випустила на ринок біополімер на поліетиленовій основі, в якому ступінь розкладання контролюється особливими добавками. Залежно від кількості і якості речовин, що заздалегідь додаються, повне розкладання паковання може варіюватися від трьох місяців до п'яти років.

Найбільш успішним вважають проект, запропонований спільним підприємством двох найбільших у своїх сегментах компаній - сільськогосподарського гіганта Cargill і лідера у виробництві хімічних продуктів Dow Chemical. Створена компнія Cargill Dow претендує на позиції лідера у виробництві полімолочної кислоти (PLA) - полімеру, що виготовляється на основі рослинних цукрів з поновлюваних сільськогосподарських ресурсів: зернових і цукрового буряка. Одержуваний полімер має гарну прозорість, міцність, глянець, є відмінним вологопротектором, так само, як і ПЕТФ, не пропускає запахи. Сфера застосування – двоорієнтовані пакувальні плівки, жорсткі контейнери. Компанія стверджує, що паковання з PLA-полімеру здатне повністю розкладатися протягом 45 днів за умови створення відповідної структури компостування.

Фірма Tubize Plastics (Франція) випустила два матеріали:
- Biopac, що виготовляється з речовин рослинного походження, в основі яких використовується ацетат целюлози з пластифікаторами-добавками, які прискорюють розкладання. Розкладання на 50% відбувається протягом 6 –– 12 місяців. Матеріал використовується для упакування побутових відходів;

- Biocell 163 на основі ацетату целюлози. Після занурення у воду матеріал починає вбирати вологу і через 6 місяців 40% матеріалу розкладається, перетворюючись на вуглекислий газ і воду. Повне руйнування відбувається протягом 18 місяців.

Серійний випуск саморозкладних полімерних плівок здійснюється фірмами США, Канади під торговими марками Polyclean, Ecostar, Ampact, основою для яких є поліетилен низької щільності.

У США запатентована біорозкладна полімерна композиція, що складається з крохмалю (до 70%), полігідроксиефіру, полікапролактону. Причому використовуються різні види крохмалю: кукурудзяний, картопляний, рисовий, а також їхні суміші за відповідного співвідношення складових.. З такої композиції виготовляють горщики для розсади, футляри для бритв, коробки тощо.

Поліетилен і поліпропілен поряд з основними перевагами у виробництві пакувальних матеріалів мають один досить суттєвий недолік - це період їхнього розкладу в природних умовах, який за оцінкою різних вчених, складає сотні років. Проблема утилізації використаного полімерного паковання зростає високими темпами і вимагає пошуку ефективних рішень. Екологічно вигідну технологію для вирішення цієї проблеми запропонувала компанія Symphony Environmental (Великобританія), яка основана на застосуванні спеціальної добавки d2WTM у виробництві пакувальних матеріалів. Це дає змогу традиційні полімери перетворювати в оксібіорозкладні. Добавка d2WTM являє собою мастербатч, який застосовується для виготовлення різних виробів, в тому числі пакувальних матеріалів і паковання з поліетилену і поліпропілену. Частка добавки в композиції складає лише 1% до загальної кількості основної сировини, що не змінює основних властивостей кінцевих виробів, а лише надає їм одну перевагу - оксібіорозкладність. Як відомо макромолекули ПЕ і ПП складаються із атомів водню і вуглецю і сполучені між собою в довгі переплетені ланцюги. Завдяки цьому матеріали з таких полімерів характеризуються еластичністю і міцністю, саме вони перешкоджають утворенню сполучень атомів кисню і вуглецю, що призводить до окислення, а, як наслідок, і до розпаду (деструкції) полімеру. Молекулярна маса типового полімеру сягає 300000 одиниць атомної маси, в той час як молекула води має масу всього 18 одиниць. А чим нижче молекулярна маса, тим слабкіші ланцюги і менше опір окисленню.

Добавка d2WTMдіє саме на вуглецеві зв'язки довгих молекулярних ланцюгів полімеру, в результаті чого через відповідний період часу вони руйнуються, активізуючи розщеплення полімеру. Виріб з нього стає крихким і швидко розкладається на дрібні пластівці.

Оскільки молекулярні ланцюги під час деструкції полімеру зменшуються в розмірі, кисень отримує можливість зв'язуватись з вуглецем і перетворюватись у вуглекислий газ. Молекулярна маса полімеру знижується до 40000 одиниць атомної маси і на цьому етапі полімер стає гідрофільним (змочуваним водою), в результаті чого мікроорганізми отримують доступ до вуглецю і водню. Вуглець "зникає", перетворюючись в СО2, а водень — у Н2О. Ця стадія і може бути названа "біологічним розпадом". Процес розпаду полімеру викликає будь-яка комбінація високої температури, світла і тиску, що діють як каталізатори і визначають швидкість і, відповідно, термін розкладу.

Полімери з добавкою d2WTMможуть також піддаватись вторинному переробленню. Однією із властивостей добавки d2WTMє те, що введенням її можна задавати необхідний період часу до початку розкладу полімеру (від декількох місяців до декількох років). Це означає, що вироби зберігатимуть всі необхідні властивості протягом запланованого терміну використання, і процес розкладу розпочнеться тільки після запрограмованого періоду часу. Добавка сертифікована за багатьма міжнародними стандартами. Завдяки добавці d2WTMпакувальні матеріали і паковання з полімерів зможуть доповнитись ще однією дуже важливою і позитивною характеристикою — екологічністю.

Схема біорозкладу такого пакувального матеріалу на основі поліетилену наведена на рис. 8.

Компанія Innovia Films Group останнім часом застосовує целофан для упакування надто проблемного продукту свіжих дріжджів, захищаючи їх від проникнення мікроорганізмів, розширюючи діапазон температури зберігання до -50С (-110С для паперу з восковим покриттям), забезпечуючи незмінною якість продукції протягом подовженого терміну.

Рис.8. Схема розкладу поліетилену

Целофан має задовільне сприйняття до всіх традиційних способів нанесення друку на його поверхню(малюнок і текст), без труднощів перероблення на пакувальних автоматах за швидкості до 65 паковань на хвилину.

Компанія Du Pont розробила і виготовила два нових відновлюваних пакувальних матеріали, до композиції яких введено полімер з термопластичного крохмалю. Віоmax TPS, який піддається повторному переробленню на 85-90%, розроблено для виготовлення термопластичних лотків, а також контейнерів, отриманих методом лиття під тиском. Інший полімер Віоmax TPS на 35% піддається вторинному переробленню. З нього можна виготовляти паковання для косметики і контейнери, отримані литтям під тиском.

У Китаї як полімерна матриця використовуються полігідроксибутират, сополімер гідроксибутират з гідроксивалератом, полілактиди. У термопласт вводять 40% мікронізованого (зшитого) крохмалю, який має підвищену водостійкість. Такі модифіковані термопласти біорозкладаються на 50% в грунті протягом 120 діб.

На жаль, в нашій країні поки що із-за інертності відповідальних за цей сегмент економіки владних структур і нерозуміння всіх аспектів важливості вирішення «сміттєвої проблеми» громадськістю цій важливій загально державній і науково-технічній проблемі з розробки, виробництва і широкого впровадження біорозкладаних матеріалів і виробів на їхній основі приділяється дуже мало уваги. Проте, якщо ми насправді не хочемо повторити негативний досвід відсталих азіатських і африканських країн, необхідно терміново вживати заходи щодо виробництва власного біорозкладного пластику для використання в різних галузях економіки.

Проведений аналіз досвіду передових країн світу з розроблення і впровадження систем щодо забезпечення чистого довкілля шляхом створення екологічно безпечного матеріалу для виготовлення паковань широких асортименту і призначення свідчить, що прискорене впровадження біодеградаційних матеріалів сприятиме вирішенню багатьох природоохоронних проблем.

Однак, все не так просто і не настільки оптимістично, як здається на перший погляд. Виробництво і споживання біорозкладних полімерних матеріалів зовсім не означає остаточне вирішення питання охорони навколишнього середовища від використаного полімерного паковання, тари та інших засобів, що вийшли з вживання, і виробів з полімерів. Існує цілий ряд причин, які явно не залишають місце оптимізму за більш критичного розгляду питання:

· трудність регулювання швидкості розпаду відходів полімерного паковання на звалищах під впливом факторів навколишнього середовища;

· досить висока вартість біорозкладних полімерів;

· технологічні труднощі виробництва біорозкладних полімерів;

· не доведено зниження небезпеки негативного впливу матеріалів і продуктів їхнього розкладу на природу і тваринний світ.

Тому, позбавлення від відходів полімерів шляхом створення та використання біорозкладних матеріалів вимагає вирішення низки важливих наукоємних і технічних завдань і повинно мати контрольоване застосування.

Разом з тим, розглянуті різні хімічні матеріали і сполуки, що використовуються для отримання біорозкладних пакувальних матеріалів, наведені результати аналізу ринку таких матеріалів та сфери їхнього використання в різних сегментах життєдіяльності людини провідними країнами світу вселяє впевненість в тому, що майбутнє екологічно-чистого паковання і довкілля залежить від широкого запровадження біорозкладних полімерів.







Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 2624. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Методы анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия   Содержанием анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия является глубокое и всестороннее изучение экономической информации о функционировании анализируемого субъекта хозяйствования с целью принятия оптимальных управленческих...

Образование соседних чисел Фрагмент: Программная задача: показать образование числа 4 и числа 3 друг из друга...

Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Признаки классификации безопасности Можно выделить следующие признаки классификации безопасности. 1. По признаку масштабности принято различать следующие относительно самостоятельные геополитические уровни и виды безопасности. 1.1. Международная безопасность (глобальная и...

Прием и регистрация больных Пути госпитализации больных в стационар могут быть различны. В цен­тральное приемное отделение больные могут быть доставлены: 1) машиной скорой медицинской помощи в случае возникновения остро­го или обострения хронического заболевания...

ПУНКЦИЯ И КАТЕТЕРИЗАЦИЯ ПОДКЛЮЧИЧНОЙ ВЕНЫ   Пункцию и катетеризацию подключичной вены обычно производит хирург или анестезиолог, иногда — специально обученный терапевт...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия