Рассматривая различные варианты

В число прочих альтернатив в области биополимеров входят пластмассы с высоким содержанием крахмала и не разлагаемые биологически материалы, которые производятся из мономеров на биологической основе. Как рассказывает Дэниел Тейн, вице-президент по продажам  принадлежащей Teinnovations PSM North America, Plastarch Material (PSM) представляет собой биологически разлагаемую смолу, изготовленную из кукурузного крахмала. PSM более чем на 80% состоит из кукурузного крахмала, и демонстрирует разложение, превышающее 70% после пребывания в почве 95 дней. Материал не растворим в воде, тем не менее, он также устойчив к воздействию масел и жиров. При наличии также огнестойкости в 1 час при 250°F, PSM является кандидатом для производства контейнеров для пищевых продуктов, подвергаемых обработке в микроволновой печи.

В этом году компания DuPont Engineering Polymers начнет предлагать на рынке два биополимера: вариант Hytrel на биологической основе и совершенно новый биополимер под названием Sorona. Оба биополимера были представлены на выставке NPE прошлого года, и они должны быть запущены в промышленное производство к концу года. Оба биополимера не разлагаются биологическим путем. Компания DuPont разработала технологию для производства мономера 1,3 пропандиола, или PDO, с использованием процесса ферментации на основе кукурузного сахара и генетически сконструированных бактерий, что схоже с технологией Metabolix.

В марте 2004 года компания создала совместное предприятие с компанией Tate & Lyle, крупной компанией по производству продуктов на основе кукурузы с опытом работы с технологиями ферментации, для того, чтобы появилась компания DuPont Tate & Lyle BioProducts. Это совместное предприятие затем построило в Лоудоне, Теннеси, одно из крупнейших предприятий по обработке биоматериалов в мире: оно способно производить 100 миллионов фунтов Bio-PDO в год.  Производство потребляет на 40% меньше энергии, чем аналогичное производство на основе нефтехимических продуктов, и сможет сэкономить 10 миллионов галлонов бензина в год.

По данным DuPont, Sorona обладает эксплуатационными характеристиками и формовочными параметрами, аналогичными параметрам PBT. Как говорит Нэндан Рао,  директор по глобальной технологии компании DuPont, “Помимо хорошей прочности и жесткости, здесь наблюдаются улучшенный внешний вид поверхности, глянец и хорошая размерная стабильность, что делает этот материал очень привлекательным для использования при изготовлении целого ряда применений, таких как: детали и компоненты автомобилей, электрические и электронные систем, а также промышленные и потребительские продукты”.

Предварительные оценки, в ходе которых сравнивался Hytrel, изготовленный на основе Bio-PDO, с имеющимся в настоящее время Hytrel, показали наличие улучшения свойств, таких как температурный диапазон и упругое восстановление. Этот материал предназначается для производства автомобильных применений.

На помощь приходят микробы

Американское химической общество недавно отметило в апрельском выпуске своего журнала Environmental Science & Technology, что можно в будущем использовать бактерии для преобразования основного компонента полистирольного пенопласта в биологически разлагаемый полимер.

Такие микробы, представляющие собой специальный штамм почвенных бактерий Pseudomonas putida, преобразовывали полистирольный пенопласт (такой как используемый для одноразовой упаковки двустворчатых моллюсков) в биологически разлагаемую пластмассу. Кевин О’Коннор из Университетского колледжа Дублина является автором исследования, подтверждающего эту способность. О’Коннор и его коллеги из Ирландии и Германии использовали пиролиз, технологию, которая преобразует материалы за счет их нагревания в отсутствии кислорода, для преобразования полистирола в стирольное масло. Затем исследователи снабдили этим маслом P. putida, бактерию, которая может питаться стиролом, и которая переработала масло в биологически разлагаемый полимер PHA (полигидроксиалканоаты). По словам О’Коннора, эту технологию можно также использовать для переработки прочих типов использованных пластмасс в PHA.

По данным Агентства по охране окружающей среды США, в глобальном масштабе производится более 14 миллионов метрических тонн полистирола в год,  и большая часть этих материалов оказывается, в конечном итоге, на свалке. Хотя на долю полистирола приходится менее 1% твердых отходов, которые производятся в США, там оседает на свалках, по крайней мере, 2.3 миллионов тонн в год. Как отмечают авторы исследования, в настоящее время утилизируется только 1% полистирольных отходов.

Биопластмассовый бум в Европе

В Западной Европе имеется множество потребителей, серьезно озабоченных проблемами охраны окружающей среды, и это наглядно подтверждает популярность биологически разлагаемых материалов. Согласно данным Европейской Биопластмассовой Ассоциации (Берлин, Германия), отрасль по производству биопластмасс  в Европе пережила свой первый бум в области развития рынка на протяжении 2006 г, такой вывод можно сделать на основе обзора данных 66 компаний-членов ассоциации. Выделяется еще целый ряд факторов: разработка материалов, наращивание производственных мощностей и разработка продуктов в соответствии со следующими данными:

Достижения в области разработки материалов:

• Ecovio (BASF, Германия)
• Origo-Bi (Novamont, Италия)
• Biopar и Bioparen (BIOP Biopolymer Technologies, Германия)
• PHA (Metabolix/ADM, США)
• Sorona, Hytrel (Dupont, США)
• смеси PLA (FKuR, Германия)

Новые производственные мощности:

• BIOP Biopolymer Technologies (10,000 тонн; Германия)
• Novamont (20,000 тонн; Biorefinery, Италия)
• Metabolix/ADM (50,000 тонн; США)
• Plantic (10,000 тонн; Австралия)

Продвижение разработки продуктов

• Новые пленки из PLA со свойствами HDPE (FKuR)
• Белые пленки из PLA, самоклеящиеся этикетки (Treofan)
• Металлизированные пленки от Cellulose (Innovia Films) или PLA (Treofan)
• Полностью компостируемые этикетки из бумаги или PLA (natura)
•Снимающиеся пленки из PLA для крышек (Treofan)
• Вспененные биопластмассовые поддоны (Coopbox, Sirap Gema)
• Первая полностью биологически разлагаемая бутылка (представлена Ihr Platz)
• Полный ассортимент маточных смесей для PLA и материалов на основе крахмала (PolyOne, Sukano)

www.polymery.ru