Мы можем разделить биопластики на четыре категории в зависимости от того, сколько времени им требуется на разрушение:
-
Разлагаемый
Все виды пластика поддаются разложению в нужное время и в условиях окружающей среды. Однако нефтяной пластик распадается на крошечные фрагменты, но никогда не вернется к своим компонентам, поэтому он продолжает загрязнять окружающую среду своими химическими веществами.
-
Биоразлагаемый
Биопластик поддается биологическому разложению, а это означает, что если его оставить в окружающей среде, микроорганизмы в почве разрушат компоненты биопластика в течение нескольких месяцев, и он вернется в свою естественную форму целлюлозы и других компонентов.
-
Компостируемый
Биопластики, которые микроорганизмы могут разлагать на биомассу при определенных условиях и временных масштабах, называются компостируемыми. Не все биопластики можно компостировать. Биопластики должны соответствовать стандартам ASTM D6400, чтобы получить этикетку как компостируемые.
-
Оксо-разлагаемый
В некоторых биопластиках есть прооксиданты, которые ответственны за их разрушение. Но до сих пор остаются сомнения в том, полностью ли биопластик разрушается или нет.
Многие страны принимают среду из биопласта, чтобы уменьшить вредное воздействие нефтяного пластика. Биопластик имеет много преимуществ перед традиционным пластиком, и вот некоторые из них:
-
При производстве биопластиков ископаемое топливо и невозобновляемые ресурсы не используются;
-
В процессе производства биопластиков в атмосферу выделяется меньше парниковых газов;
-
Биопластики биоразлагаемы, не содержат токсинов и подходят для медицинских целей;
Биопластик может показаться золотой заменой пластику, но у него есть свои недостатки, которые мы не можем игнорировать:
-
Стоимость производства биопластика высока, но она меняется по мере того, как все больше компаний производят его;
-
Компостирование возможно только на участках компостирования;
-
Не все биопластики подлежат вторичной переработке или биоразложению;
-
Они могут препятствовать процессам переработки нефтяных пластиков;
Биопластик может показаться лучшим вариантом, чем пластик, но между ними есть некоторое сходство.
Биопластики биоразлагаемы, но не полностью биоразлагаемы. Биопластик распадается на миллионы частей, но не возвращается в исходное состояние, если его оставить в окружающей среде. Морские или наземные животные могут проглотить эти кусочки и столкнуться с теми же проблемами, если бы они ели традиционный пластик.
Нам нужны биореакторы, чтобы разрушать биопластики до их первоначального состояния, а биореакторы - это промышленность с многомиллионными доходами. В противном случае для полного разрушения биопластика требуются определенные температура, давление и наличие микроорганизмов.
Проще говоря, естественное биоразложение биопластиков происходит очень медленно, поскольку для разложения им требуются сложные условия. Кроме того, поскольку биореакторы слишком дороги для установки повсюду, большинство биопластиков попадает на свалки, а затем в океаны. Этим они ничем не отличаются от традиционного пластика.
Биопластики могут содержать тяжелые металлы, как и пластмассы, и могут фрагментироваться под воздействием ультрафиолетового излучения и истирания. Эти фрагменты могут оставаться в окружающей среде столько же, сколько и пластик, и вносить свой вклад в ее загрязнение.
Мы верим, что биопластическая среда решит глобальную проблему пластикового загрязнения, но это не вся правда. Биопластики так же вредны для окружающей среды, как и нефтяные пластики, если не разлагаются должным образом. Нам необходимо как можно больше утилизировать нефтяные пластики и понимать, как использовать биопластики, чтобы спасти природу от их вредного воздействия.
Термопластичный крахмал в настоящее время представляет собой наиболее широко используемый биопластик, составляя около 50 % рынка биопластиков. Простой крахмальный биопластик можно сделать в домашних условиях. Чистый крахмал способен впитывать влагу и, таким образом, является подходящим материалом для производства капсул с лекарственными препаратами в фармацевтическом секторе. Можно также добавить гибкие усилители и пластификаторы, такие как сорбит и глицерин, чтобы крахмал также можно было обрабатывать термопластически. Характеристики получающегося в результате биопластика (также называемого «термопластичным крахмалом») могут быть адаптированы к конкретным потребностям путем корректировки количества этих добавок.
Пластмассы на основе крахмала представляют собой сложные смеси крахмала с компостируемыми пластиками, такими как полимолочная кислота, терефталат полибутиленадипата, сукцинат полибутилена, поликапролактон и полигидроксиалканоаты. Эти сложные смеси улучшают водостойкость, а также технологические и механические свойства.
Пленки на основе крахмала (в основном используются для упаковочных целей) изготавливаются в основном из крахмала, смешанного с термопластичными полиэфирами для образования биоразлагаемых и компостируемых продуктов. Эти пленки используются специально для упаковки потребительских товаров в журнальных упаковках и пузырьковых пленках. В пищевой упаковке эти пленки рассматриваются как пекарные или фруктовые и овощные пакеты. Компостирование мешков с этими пленками используется при селективном сборе органических отходов.
Кроме того, ученые, работающие в Службе сельскохозяйственных исследований, разработали новую плёнку на основе крахмала, которую можно использовать в качестве бумаги.
Биопластиками целлюлозы являются главным образом сложные эфиры целлюлозы (включая ацетат целлюлозы и нитроцеллюлозу) и их производные, включая целлулоид.
Целлюлоза может стать термопластичной при значительной модификации. Примером этого является ацетат целлюлозы, который дорог и поэтому редко используется для упаковки. Однако целлюлозные волокна, добавленные в крахмалы, могут улучшить механические свойства, газопроницаемость и водостойкость, поскольку они менее гидрофильны, чем крахмал.
Группа из Шанхайского университета смогла создать новый зеленый пластик на основе целлюлозы с помощью метода, называемого горячим прессованием.
Утилизация пластика
На сегодняшний день известно несколько способов утилизации и уничтожения пластмасс:
1) Захоронение на полигонах. От этого способа отказываются страны, заботящиеся об экологии. При сжигании пластмасс образуются опасные для атмосферы диоксиды.
2) Переработка отходов в полимерное сырье по технологии для изготовления изделий. Себестоимость вторичных полимерных материалов намного ниже, чем первичных.
3) Использование в металлургическом производстве. Важнейшей характеристикой отходов пластмасс является их энергетическая ценность.
4) Пиролиз пластмассовых отходов. Этот способ позволяет получить топливо, на 95% состоящее из жидких углеводородов и на 5% из горючего газа. Применение этой технологии выгодно. При использовании данной технологии получаемый на выходе шлак является безопасным продуктом и может быть использован впоследствии для различных целей, в том числе для преобразования его в энергию.
5) Разработка биоразрушаемых полимеров с заданным сроком службы.
Сегодня стоит обратить пристальное внимание на биополимеры. Учитывая экологическую чистоту таких материалов, производители могут формировать свой позитивный образ на рынке, а также демонстрировать абсолютно новый уровень развития биополимеров. Многообразие способов переработки новых полимеров создает идеальные условия для распространения их во всем мире. Биополимеры представляют собой продукты синтеза на основе сахара, крахмала, целлюлозы, лигнина и растительных масел. По имеющимся расчетам, в течение жизненного цикла биополимеров (от получения до полного перегнивания на свалке или сжигания в качестве топлива) образуется значительно меньше углекислого газа, чем у пластиков из нефтехимического сырья. Некоторые биополимеры растительного происхождения уже появились на рынке. Примером перерабатываемого полимера могут служить полиэстеры, т.е. полимолочная кислота и полигидроксиалканы.Источники -
https://ru.wikipedia.org
-
https://www.bibliofond.ru
-
https://plus-one.ru/manual/2021/06/15/kakoy-plastik-samyy-bezopasnyy
-
https://hightech.fm/2021/07/27/eco-friendly-plastic
-
https://www.plasticcollectors.com/ru/blog/is-bioplastic-environment-friendly/