БИОПОЛИМЕРИ тенденции, мнения, перспективи
Днес пластмасовата индустрия се развива с много високи темпове, което се дължи на бързия растеж на потреблението. През последните десет години търсенето на пластмаси се е увеличило повече от 10 пъти и до 2010 г. анализаторите прогнозират увеличение на потреблението до 260 милиона тона. Такава впечатляваща прогноза обаче предизвиква и оправдана тревога, свързана с натрупването на отпадъци от синтетични полимерни материали. Биоразградимите пластмаси са предназначени да решат проблема.
Какво е?
Терминът биоразградими пластмаси включва широка гама от полимери, които при подходящи условия могат да се разложат на компоненти, които са безвредни за природата. Основната идея на производството на биоразградими пластмаси е да се възпроизведат естествените „цикли на развитие“. При тяхното производство се използват възобновяеми ресурси, тоест вещества, образувани в растенията по време на фотосинтезата. След употреба такива материали могат да се компостират и с помощта на микроорганизми или други природни фактори да се преработят в първоначалните продукти - вода и въглероден диоксид. Материалите, произведени от биоразградими полимери, са сходни по основни свойства с традиционните пластмаси, но имат различни технически характеристики и възможности за приложение поради тяхната специална химическа структура.
В момента можем да подчертаем три основни насоки в развитието на биоразградими пластмаси:
• полиестери на хидроксикарбоксилни киселини;
• пластмаси на основата на възобновяеми естествени суровини;
• придаване на свойства за биоразграждане на индустриални полимерни материали.
Таблица 1 показва биоразградимите полимери, предлагани в момента от производителите на пазара.
Биоразградими полиестери
Още през 1925 г. е установено, че полихидроксимаслената киселина е хранителна среда за различни микроорганизми, които разлагат полилактида до CO2 и H2O. Полиестерите на други хидроксикарбоксилни киселини имат сходни свойства: гликолова, млечна, валерианова и капронова.
Естествени полимери
Обикновено тези полимери са композитни материали на базата на нишесте, целулоза, хитозан или протеин, съдържащи различни добавки. Съотношението на компонентите в сместа определя "биоразградимостта" на цялата система, физико-механичните свойства и цената.
Водоустойчиви PDU
Водоустойчивите биоразградими състави се приготвят от смес от нишестени етери и полиоксиалкилен гликол, в която част от полиетилен гликола е заменена с полиоксибутират. Филм на основата на разградено нишесте, импрегниран със съполимер на етилен с винилов алкохол и лифатни полиестери, има висока якост и запазва свойствата си при температура 50 ° C в продължение на 3 месеца.