PBAT está máis preto da perfección que moitos polímeros Ⅰ

Non existen polímeros perfectos (polímeros que equilibran as propiedades físicas e os efectos ambientais), pero o tereftalato de polibutileno (PBAT) está máis preto da perfección que moitos.

Despois de décadas sen conseguir que os seus produtos acabasen en vertedoiros e océanos, os fabricantes de polímeros sintéticos están baixo presión para asumir a responsabilidade. Moitos están a redobrar os seus esforzos para promover a reciclaxe para evitar as críticas. Outras empresas están tentando resolver o problema dos residuos investindo en plásticos biodegradables, como o ácido poliláctico (PLA) e os ésteres de ácidos graxos polihidroxi (PHA), coa esperanza de que a degradación natural alivie polo menos parte dos residuos.

Pero tanto a reciclaxe como os biopolímeros enfróntanse a obstáculos. Por exemplo, a pesar de anos de esforzos, os Estados Unidos aínda reciclan menos do 10 por cento dos plásticos. E os polímeros de base biolóxica, moitas veces os produtos da fermentación, están loitando para acadar o rendemento e a escala dos polímeros sintéticos que están destinados a substituír.

PBAT combina algunhas das propiedades beneficiosas dos polímeros sintéticos e de base biolóxica. Derívase de produtos petroquímicos comúns: ácido tereftálico refinado (PTA), butanodiol e ácido adípico, pero é biodegradable. Como polímero sintético, pode ser facilmente producido en masa e ten as propiedades físicas necesarias para facer películas flexibles comparables ás dos plásticos tradicionais.

O interese polo PBAT está en aumento. Produtores establecidos como a alemá BASF e a italiana Novamont están a ver un aumento da demanda despois de décadas de nutrir o mercado. A eles únense máis de media ducia de produtores asiáticos que esperan que o negocio do polímero floreza mentres os gobernos rexionais impulsan a sustentabilidade.

Marc Verbruggen, antigo CEO do fabricante de PLA NatureWorks e agora consultor independente, cre que o PBAT é "o produto bioplástico máis barato e máis fácil de fabricar" e cre que o PBAT se está a converter no bioplástico flexible preeminente. competidores PBS) e PHA. E é probable que se clasifique xunto ao PLA como os dous plásticos biodegradables máis importantes, que di que se está a converter no produto dominante para aplicacións ríxidas.

Ramani Narayan, profesor de enxeñería química na Universidade Estatal de Michigan, dixo que o principal punto de venda de PBAT - a súa biodegradabilidade - provén de enlaces éster, en lugar do esqueleto carbono-carbono en polímeros non degradables como o polietileno. Os enlaces éster son facilmente hidrolizados e danados por encimas.

Por exemplo, o ácido poliláctico e o PHA son poliésteres que se degradan cando se rompen os seus enlaces éster. Pero o poliéster máis común, o tereftalato de polietileno (PET), usado en fibras e botellas de refresco, non se descompón tan facilmente. Isto débese a que o anel aromático do seu esqueleto provén do PTA. Segundo Narayan, os aneis que dan propiedades estruturais tamén fan que o PET sexa hidrófobo. "Non é fácil entrar auga e ralentiza todo o proceso de hidrólise", dixo.

Basf fabrica polibutileno tereftalato (PBT), un poliéster feito de butanodiol. Os investigadores da compañía buscaron un polímero biodegradable que puidesen producir facilmente. Substituíron algúns PTA en PBT por ácido glicólico diácido adiposo. Deste xeito, sepáranse as partes aromáticas do polímero para que sexan biodegradables. Ao mesmo tempo, queda suficiente PTA para darlle ao polímero propiedades físicas valiosas.

Narayan cre que o PBAT é lixeiramente máis biodegradable que o PLA, que require compost industrial para descompoñerse. Pero non pode competir cos PHA dispoñibles comercialmente, que son biodegradables en condicións naturais, mesmo en ambientes mariños.

Os expertos adoitan comparar as propiedades físicas do PBAT co polietileno de baixa densidade, un polímero elástico usado para facer películas, como as bolsas de lixo.

A miúdo mestúrase PBAT con PLA, un polímero ríxido con propiedades similares ao poliestireno. A marca Ecovio de Basf baséase nesta mestura. Por exemplo, Verbruggen di que unha bolsa de compra compostable normalmente contén un 85% de PBAT e un 15% de PLA.

Novamont engade outra dimensión á receita. A empresa mestura PBAT e outros poliésteres aromáticos alifáticos biodegradables con amidón para crear resinas para aplicacións específicas.

Stefano Facco, o novo director de desenvolvemento de negocios da compañía, dixo: "Nos últimos 30 anos, Novamont centrouse en aplicacións nas que as capacidades de degradación poden engadir valor ao produto en si. "

Un gran mercado para o PBAT é o mulch, que se espalla polos cultivos para evitar malas herbas e axudar a reter a humidade. Cando se usa película de polietileno, debe ser tirada cara arriba e moitas veces enterrada en vertedoiros. Pero as películas biodegradables pódense cultivar directamente no chan.

Outro gran mercado son as bolsas de lixo compostables para o servizo de alimentación e a recollida domiciliaria de alimentos e residuos do xardín.

As bolsas de empresas como BioBag, recentemente adquirida por Novamont, véndense desde hai anos a venda polo miúdo.