โพลีเมอร์ที่สมบูรณ์แบบ — โพลีเมอร์ที่สร้างสมดุลระหว่างคุณสมบัติทางกายภาพและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม — ไม่มีอยู่จริง แต่โพลีบิวทิลีนเทเรฟทาเลต (PBAT) นั้นใกล้เคียงกับความสมบูรณ์แบบมากกว่าหลายๆ ตัว
หลังจากหลายทศวรรษแห่งความล้มเหลวในการหยุดยั้งผลิตภัณฑ์ของตนที่ลงเอยด้วยการฝังกลบและมหาสมุทร ผู้ผลิตโพลีเมอร์สังเคราะห์ตกอยู่ภายใต้แรงกดดันที่ต้องรับผิดชอบ หลายคนเพิ่มความพยายามเป็นสองเท่าในการส่งเสริมการรีไซเคิลเพื่อป้องกันคำวิพากษ์วิจารณ์ บริษัทอื่นๆ กำลังพยายามแก้ไขปัญหาขยะด้วยการลงทุนในพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น polylactic acid (PLA) และ polyhydroxy fatty acid esters (PHA) โดยหวังว่าการย่อยสลายตามธรรมชาติจะช่วยบรรเทาขยะบางส่วนได้เป็นอย่างน้อย
แต่ทั้งการรีไซเคิลและโพลีเมอร์ชีวภาพต้องเผชิญกับอุปสรรค ตัวอย่างเช่น แม้จะมีความพยายามหลายปี แต่สหรัฐอเมริกายังคงรีไซเคิลพลาสติกน้อยกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ และโพลีเมอร์จากชีวภาพ ซึ่งมักจะเป็นผลิตภัณฑ์จากการหมัก กำลังดิ้นรนเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและขนาดของโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่พวกเขาตั้งใจจะทดแทน
PBAT ผสมผสานคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์บางประการของโพลีเมอร์สังเคราะห์และโพลีเมอร์ชีวภาพเข้าด้วยกัน มาจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเคมีทั่วไป ได้แก่ กรดเทเรฟทาลิกบริสุทธิ์ (PTA) บิวเทนไดออล และกรดอะดิปิก แต่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ เนื่องจากเป็นโพลีเมอร์สังเคราะห์ จึงสามารถผลิตได้ในปริมาณมากได้ง่าย และมีคุณสมบัติทางกายภาพที่จำเป็นในการสร้างฟิล์มยืดหยุ่นได้เทียบเท่ากับพลาสติกทั่วไป
ความสนใจใน PBAT กำลังเพิ่มขึ้น ผู้ผลิตที่ก่อตั้งแล้ว เช่น BASF ของเยอรมนีและ Novamont ของอิตาลี มองเห็นความต้องการที่เพิ่มขึ้นหลังจากรักษาตลาดมาหลายทศวรรษ พวกเขาเข้าร่วมโดยผู้ผลิตในเอเชียมากกว่าครึ่งโหลที่คาดหวังว่าธุรกิจโพลีเมอร์จะเจริญรุ่งเรืองในขณะที่รัฐบาลระดับภูมิภาคผลักดันให้เกิดความยั่งยืน
Marc Verbruggen อดีต CEO ของผู้ผลิต PLA NatureWorks และปัจจุบันเป็นที่ปรึกษาอิสระ เชื่อว่า PBAT เป็น "ผลิตภัณฑ์พลาสติกชีวภาพที่ถูกที่สุดและง่ายที่สุดในการผลิต" และเขาเชื่อว่า PBAT กำลังกลายเป็นพลาสติกชีวภาพที่มีความยืดหยุ่นที่โดดเด่น ซึ่งเหนือกว่า poly succinate butanediol ester ( PBS) และคู่แข่ง PHA และมีแนวโน้มว่าจะอยู่ในอันดับเดียวกับ PLA ในฐานะพลาสติกย่อยสลายทางชีวภาพที่สำคัญที่สุด 2 ชนิด ซึ่งเขากล่าวว่ากำลังกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่โดดเด่นสำหรับการใช้งานแบบแข็ง
Ramani Narayan ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกนกล่าวว่าจุดขายหลักของ PBAT ซึ่งก็คือความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพนั้นมาจากพันธะเอสเตอร์ มากกว่าโครงกระดูกคาร์บอน-คาร์บอนในโพลีเมอร์ที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ เช่น โพลีเอทิลีน พันธะเอสเตอร์จะถูกไฮโดรไลซ์ได้ง่ายและถูกทำลายโดยเอนไซม์
ตัวอย่างเช่น กรดโพลีแลกติกและ PHA เป็นโพลีเอสเตอร์ที่สลายตัวเมื่อพันธะเอสเทอร์แตกตัว แต่โพลีเอสเตอร์ที่พบมากที่สุด ได้แก่ โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ซึ่งใช้ในเส้นใยและขวดโซดา นั้นไม่สลายตัวง่ายนัก เนื่องจากวงแหวนอะโรมาติกในโครงกระดูกมาจาก PTA จากข้อมูลของ Narayan วงแหวนที่ให้คุณสมบัติเชิงโครงสร้างยังทำให้ PET ไม่ชอบน้ำอีกด้วย “น้ำเข้าไม่ใช่เรื่องง่าย และทำให้กระบวนการไฮโดรไลซิสทั้งหมดช้าลง” เขากล่าว
Basf ผลิตโพลีบิวทิลีนเทเรฟทาเลต (PBT) ซึ่งเป็นโพลีเอสเตอร์ที่ทำจากบิวเทนไดออล นักวิจัยของบริษัทมองหาพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่สามารถผลิตได้ง่าย พวกเขาแทนที่ PTA บางส่วนใน PBT ด้วยกรดไกลโคลิกไขมันไดแอซิด ด้วยวิธีนี้ ชิ้นส่วนอะโรมาติกของพอลิเมอร์จะถูกแยกออกจากกันเพื่อให้สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ ในเวลาเดียวกัน ยังมี PTA เหลืออยู่เพียงพอที่จะให้คุณสมบัติทางกายภาพที่มีคุณค่าแก่โพลีเมอร์
Narayan เชื่อว่า PBAT สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ดีกว่า PLA เล็กน้อย ซึ่งต้องใช้ปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรมในการย่อยสลาย แต่ไม่สามารถแข่งขันกับ PHA ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดได้ ซึ่งสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ในสภาพธรรมชาติ แม้แต่ในสภาพแวดล้อมทางทะเล
ผู้เชี่ยวชาญมักจะเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกายภาพของ PBAT กับโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ยืดหยุ่นที่ใช้ในการผลิตฟิล์ม เช่น ถุงขยะ
PBAT มักผสมกับ PLA ซึ่งเป็นโพลีเมอร์แข็งที่มีคุณสมบัติคล้ายโพลีสไตรีน แบรนด์ Ecovio ของ Basf มีพื้นฐานมาจากการผสมผสานนี้ ตัวอย่างเช่น Verbruggen กล่าวว่าถุงช้อปปิ้งที่ย่อยสลายได้มักประกอบด้วย PBAT 85% และ PLA 15%
Novamont เพิ่มมิติใหม่ให้กับสูตร บริษัทผสม PBAT และโพลีเอสเตอร์อะโรมาติกอะโรมาติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอื่นๆ กับแป้งเพื่อสร้างเรซินสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน
Stefano Facco ผู้จัดการฝ่ายพัฒนาธุรกิจคนใหม่ของบริษัท กล่าวว่า “ในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา Novamont มุ่งเน้นไปที่การใช้งานที่ความสามารถในการย่อยสลายสามารถเพิ่มมูลค่าให้กับตัวผลิตภัณฑ์ได้ -
ตลาดใหญ่สำหรับ PBAT คือวัสดุคลุมดินซึ่งกระจายอยู่รอบๆ พืชผลเพื่อป้องกันวัชพืชและช่วยรักษาความชื้น เมื่อใช้ฟิล์มโพลีเอทิลีน จะต้องดึงขึ้นและมักจะฝังในหลุมฝังกลบ แต่ฟิล์มที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสามารถปลูกฝังกลับลงไปในดินได้โดยตรง
ตลาดใหญ่อีกแห่งหนึ่งคือถุงขยะที่ย่อยสลายได้สำหรับบริการอาหารและการรวบรวมอาหารและขยะจากสวน
กระเป๋าจากบริษัทต่างๆ เช่น BioBag ซึ่ง Novamont เข้าซื้อกิจการเมื่อเร็วๆ นี้ ได้รับการจำหน่ายในร้านค้าปลีกมานานหลายปี
เวลาโพส : 26-11-21