Стратегии применения возобновляемого продукта

Биомассу можно использовать самым различным образом, как можно видеть на следующем рисунке 'Стратегии применения возобновляемого продукта'. Когда способ с использованием полностью натурального материала оказывается слишком сложным, можно создавать сплавы возобновляемых продуктов с синтетическими. Тому имеется множество примеров, такие как, например:

1. Возобновляемые полимеры с синтетическими полимерами;
2. Возобновляемые волокна с синтетическими матрицами;
3. Возобновляемые матрицы с синтетическими волокнами;
4. Возобновляемые полимеры с синтетическими добавками;
5. Возобновляемые добавки с синтетическими полимерами.

Наконец, можно также извлекать мономеры или олигомеры, и использовать их, отдельно или в сочетании с мономерами на нефтяной основе, для синтеза традиционных полимеров.

Рисунок 2: Стратегии применения возобновляемого продукта

Истории успеха полимеров

Целлюлоза и натуральный каучук являются наиболее индустриализированными природными полимерами, которые используются для производства волокон, бумаги,  промышленного круглого лесоматериала, фанеры, продуктов на основе древесной массы и шин и прочих каучуковых товаров.

Некоторые технологии в настоящее время не используются, такие как отвердение казеина молочного белка с формальдегидом, или соевого белка с фенолформальдегидными смолами. Их использование прекратилось из-за чувствительности к воде и влажности после того, как промышленное потребление достигло пика в более чем 100,000 тонн перед Второй мировой войной.

Более недавние и интересные примеры включают, например:

• PLA, биологически разлагаемый полимер, напоминающий прозрачный полистирол с хорошими эстетическими свойствами (блеском и прозрачностью), но жесткий и хрупкий, который нуждается в модификациях и пластификации для большинства применений. По сравнению с конкурирующим полимером на нефтехимической основе, зависимость от ископаемых ресурсов уменьшилась на 25-55%, а объем выхлопных газов, вызывающих глобальное потепление, уменьшился на 10-70%.

• Новый полимер SORONA от компании DuPont, на основе возобновляемых сырьевых материалов, производится из глюкозы, получаемой из кукурузного крахмала. Потребление ископаемых ресурсов для реализации технологического процесса снижается на 50%.

• Поступление спирта, которое происходит за счет ферментации сахаров, может привести к созданию этанола, а затем этана, а затем за счет традиционной полимеризации к созданию полиэтилена, полипропилена, полистирола и ПВХ. Пропандиол дает Soranol и Hytrel.

• Полиолы могут давать полиуретановые пенопласты, термопластические полиуретаны, полиуретановые эластомеры, ненасыщенные полиэфирные смолы (UPR).

• Соевое масло используется для производств эпоксидов.

• Глицерин, побочный продукт биологического дизельного топлива, преобразуется в Пропандиол для производства полиолов, которые участвуют в синтезе:

   - Ненасыщенных полиэфирных смол (UPR), 
   - Термопластических эластомеров (TPE), таких как COPE, PEBA и TPU.

• Янтарная кислота является промежуточным веществом для полимеризации.

• Rilsan® полиамид 11, Pebax® и Platamid® являются уникальными высокоэффективными полимерами на биологической основе, которые производятся из возобновляемых источников.

• BASF представляет Ultramid® BALANCE, полиамид 6.10, который почти на 60% основан на себациновой кислоте, возобновляемом сырьевом материале, получаемом из касторового масла.

• Vegetable Oil Polymer Network (VOPNet) исследует производство полиуретанов, эпоксидов, акрилов и стиролов из возобновляемых источников.

• Ацетат целлюлозы основан на натуральной целлюлозе.

• TPU Pearlthane® & Pearlbond® ECO от Merquinsa основаны на возобновляемых источниках.