+7 (495) 787 55 99
Главная » Новинки » Биоразлагаемые добавки нового поколения

Новинки

Биоразлагаемые добавки нового поколения

Попадая в землю, пластик распадается со временем на мелкие частицы, а процесс разложения сопровождается выделением в окружающую среду химических веществ. Через грунтовые воды микрочастицы пластика и химикаты просачиваются к ближайшим источникам воды. Пластиковые отходы составляет 80 % всего мусора в Мировом океане.

По данным океанологов, желудки 90 % пернатых обитателей моря содержат в себе полимерные частицы, что говорит о более серьезных масштабах загрязнения морей и океанов пластиком и микропластиком, чем считалось ранее. Более 40 стран установили законодательные ограничения и запреты на использование пластиковых пакетов и одноразовой посуды. Может быть, не стоило лишний раз напоминать об этих в общем-то известных фактах, если бы проблема, о которой речь, не была бы столь острой и актуальной. Более того, складывающийся из-за нее в обществе негативный имидж пластика в целом, раздуваемый рядом некомпетентных СМИ, отрицательно влияет на рынок полимерных материалов и их переработки. Эффективное решение этой проблемы предложила компания Polymateria, запатентовавшая в 2019 г. технологию каталитического процесса с помощью специальных биоразлагаемых добавок, в результате которого происходит химическое превращение полимерных цепей в биосовместимые олигомеры. Другими словами, эти «чудо-добавки» преобразуют пластик в биологическую массу, абсолютно безвредную с точки зрения экологии! Polymateria – компания со штабквартирой в Лондоне, специализирующаяся на создании инновационных технологий и разработке экологичных решений для индустрии пластмасс. Совместные исследования проводятся с Имперским колледжем Лондона, лаборатории которого оснащены самым современным научно-исследовательским оборудованием.

Принцип действия новых добавок

Предложенная технология основана на синергии всех известных факторов, способствующих деструкции пластика (воды, влаги, света и тепла) и эффективному расщеплению полимерных цепей. При этом используемые в составе новых добавок пребиотические активаторы латентного действия, предназначенные для вовлечения живых микроорганизмов в процесс разложения пластика на начальной стадии его деградации, позволяют управлять временем начала этого процесса.

На рис. 1 схематично представлена кинетика процесса разложения пластика с помощью добавок серии Polymateria. Процесс деградации в зависимости от выбранной марки добавки может начаться через 6 мес, через 1 год или через 2 года. После разложения продукт (бывший пластик) находится в такой форме, в которой он может быть полностью разрушен до диоксида углерода, воды и биомассы при помощи естественных микроорганизмов.

Методы оценки эффективности действия новых добавок

Добавки Polymateria выпускаются в форме гранулированного суперконцентрата, состоящего из обычных по размеру гранул, и подходит для традиционных методов и условий переработки пластмасс. Ее стандартная дозировка при вводе в основной полимер составляет около 2% масс. Базовыми являются две торговые марки добавок:

• Cycle+ (рассчитана на длительный срок службы – от 6 мес до 3 лет, сохраняя пригодность пластика к вторичной переработке);

• DegrAid (рассчитана на короткий срок службы – менее 6 мес – и непригодна к вторичной переработке).

Вместе с тем каждый суперконцентрат может быть индивидуально модифицирован с учетом типа полимера, области применения и срока службы изделия. На сегодняшний день допущены к использованию биоразлагаемые добавки Polymateria для полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), линейного полиэтилена (ЛПЭНП) и полипропилена (ПП). Разрабатываются также версии добавок для полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), полистирола, полиэтилентерефталата и полиамида. При этом речь идет не о традиционных оксо-разлагаемых или энзимных продуктах, а о новом поколении добавок, которые обеспечивают именно «биотрансформацию» пластика, что убедительно доказывает сокращение его молекулярной массы более чем на 90 %.

Главный аргумент в пользу использования данных добавок – это то, что в природе не остается даже следов микропластика: олигомеры и мономеры сами по себе в полимеры уже не превращаются, что предотвращает загрязнение отходами пластика не только земной поверхности, но и морской среды. Новые добавки Polymateria разработаны в полном соответствии с требованиями стандарта ЕС ISO 14021, являющегося в данном случае основой для «Экологической самодекларации». Методы оценки эффективности разложения пластика основаны на стандартах ASTM с жесткими критериями его прохождения или непрохождения в качестве биоразлагаемого.

Лаборатория компании Polymateria может по запросу производить трехстадийное тестирование конкретного полимерного изделия для проверки эффективности действия биоразлагаемых добавок, в процессе которой последовательно оцениваются:

• принципиальная способность к разложению согласно стандарту ASTM D6954. Здесь в качестве критериев абиотической деградации пластика в результате ускоренного старения определяются его относительное удлинение при разрыве (εр), углеродный индекс (CI), средневесовая молекулярная масса (Mw) и среднечисловая молекулярная масса (Mn), после чего принимается принципиальное решение о прохождении или непрохождении добавкой проверки на ее использование в качестве биоразлагаемой;

• способность к биоразложению в почве согласно ASTM D5988 и ASTM D5338, критерием оценки которой служит степень конверсии СО2, которая должна быть не менее 90 %, определяется также и время полного биоразложения в почве;

• экотоксичность для растений и живых существ согласно OECD 202, 207 и 222.

На этой стадии тестирования проверяется отсутствие острой токсичности и хронической токсичности продуктов разложения. Данный подход гарантирует наглядность проверки и достоверность полученных данных.

Результаты испытаний и практического применения

В таблице в качестве примера приведены результаты успешного тестирования толстостенной емкости из ПП для моющих средств объемом 1 л, содержащей новую добавку. Эффективность действия новых биоразлагающих добавок была проверена и подтверждена также на примере ряда других изделий из различных полимерных мате- риалов – контейнера из ПП с крышкой из ЛПЭНП, мягкой хлебной упаковки из соэкструзионной пленки ПП и ПЭНП, групповой упаковки из термоусадочной ПЭ-пленки, трехслойной поливной полипропиленовой пленки, упаковок из пятислойной БОПП-пленки и трехслойной поливной ПП-пленки, лотков из термоформованного ПП и др. (рис. 2).

Для переработчиков особенно важным является подтвержденный промышленными испытаниями факт, заключающийся в том, что полимерная продукция, содержащая новые биоразлагающие добавки, сохраняет пригодность к вторичной переработке (рис. 3). В заключение необходимо добавить, что биоразлагаемые добавки Polymateria нового поколения полностью соответствуют нормам FDA и законодательно-нормативным актам ЕС.

 
Схема проезда