Sinteza, proprietăți și aplicații ale bioplastice distructibile pe bază de acid lactic

Lider în ceea ce privește producția între bioplastice fracturabile a rămas până în prezent polilactida (acid polilactic). Această rășină poate fi preparată sintetic prin enzimatică și fermentarea substraturi care conțin zahăr. In industria de acid lactic a fost preparat prin hidroliza acidului 2-clorpropionic și sărurile sale (100 ° C) sau laktonitrila CH3CH (OH) CN (100 ° C, H2SO4), urmată de formarea esterilor, eliberarea și hidroliza care conduce la un produs de înaltă calitate.

Există și alte metode de obținere a acidului lactic: oxidarea propilenei cu oxizi de azot (15-20 ° C) urmată de tratarea cu H2SO4- CH3CHO interacțiunea cu CO (200 ° C, 20 MPa). Polilactide obținut prin polimerizarea lactidei optic active în soluție la 100-150 ° C sau în masă, la 140-200 ° C

Lactida obținut ca metodă biotehnologică, sau enzimatic prin fermentarea maltoză zahăr dextroză, porumb sau cartof mash (Fig. 5.7). În continuare lactida este polimerizat. Pentru a conferi rezistență la căldură a PLA și a îmbunătăți proprietățile mecanice, de obicei, preparate din copolimeri poliglicolidă polilactidice.

Fig. 5.7. Materiale și etapelor de producție prime polilactidă

Potrivit firmei de cercetare Pira, aceasta a fost de 43% în 2007. Proporția polilactidă în producția totală de materiale plastice biodegradabile. Domeniul de aplicare al polilactidă este foarte largă. Polilactidă produce o varietate de produse: (. Tabelul 5.1) Veselă de unică folosință, ambalaj pentru dulciuri, materiale de film, de tip blister de ambalare, produse din material spongios. Materiale de film de bioplastice sunt folosite pentru mulching, deoarece acestea sunt chiar acolo, în pământ și putregai.

Ambalarea polilactidă total distruse în 45 de zile, în condițiile de kompostinga industriale în anumite cerințe (temperatură de cel puțin 60 ° C, un nivel de umiditate specific, prezenta bacteriilor si altele.). În procesul de degradare a mediului natural va dura mai mult, pachetul nu se poate prăbuși complet. PL Proprietățile sunt prezentate pe scurt în Tabelul. 5.2.

Tabelul 5.1. Utilizarea practică a polilactidă

Tabelul 5.2. Proprietățile PLA

Prin «Cargill» stapanit producția polilactidă de porumb capacitate de dextroză de fermentație până la 6 mii. Tone pe an. În viitor, compania intenționează să își extindă producția la 50-150 de mii. Tone și reduce costul polilactidă de la 250 la 2,2 dolari. per kg. Este demn de remarcat faptul că dintre toate proiectele depuse, spun analistii, cel mai de succes în acest moment este un proiect dezvoltat de Cargill Dow, un joint-venture între cele două companii: Corporation agricole Cargill Corporation și unul dintre liderii în producția de produse chimice Dow Chemical Company. Cargill Dow este o companie lider în producția de acid polilactic - un polimer, fabricat din resurse regenerabile agricole: cereale și sfeclă de zahăr.

Ea se bazează pe zaharuri din plante. Dezvoltat de Cargill Dow, polimerul are transparență bună, rezistență și rezistență la umezeală precum și PET nu transmite mirosuri. Posibila sfera de aplicare - l diverse filme de ambalare, containere rigide, și chiar acoperire. Experții spun că compania de ambalare PL-polimer poate descompune complet în termen de patruzeci și cinci de zile, cu condiția ca o structură de compostare respectivă.

Tehnologia Potrivit reprezentanților Cargill Dow, care le-au dezvoltat oferă un control îmbunătățit al structurii polimerului. Avantajul acestei tehnologii este abilitatea de a fi utilizat ca materie primă o varietate de culturi agricole care conțin zahăr, care sunt cultivate în diferite regiuni ale lumii. În Europa, puteți folosi grâu sau sfeclă în America - porumb sau fasole. Această tehnologie utilizată în aproape orice culturi care conțin zahăr natural.

În ciuda tuturor acestor avantaje ale polilactidă, introducerea pe scară largă a acesteia ca un polimer pentru uz casnic și scopuri tehnice, până de curând constrânsă de productivitate scăzută a liniilor de producție și, în consecință, costul ridicat al producției. Cu toate acestea, spre deosebire de mulți dintre concurenții săi, biopolimeri de la compania Cargill Dow a câștigat un succes comercial destul de semnificative. O serie de companii europene și americane au anunțat deja posibilitatea utilizării de noi materiale polimerice, inclusiv pentru producerea de diferite tipuri de ambalaje.

Vorbind despre Bio-create din bioplastic, ar trebui, de asemenea, remarcat faptul că există, de asemenea, a dezvoltat producția de idei nu este doar o singură dată Bio-produse alimentare și de ambalare care conțin bacterii specifice patogeni uciderea. Polilactidă utilizate pentru a produce atât ustensile de unică folosință și o varietate de ambalaje, pentru că nu este dăunător pentru sănătatea umană. Astfel de procese sunt în curs de dezvoltare în mod activ mare corporație japoneză acid lactic Ajinomoto- obținut prin fermentarea prime bioplastice pe bază de grâu astfel ideal pentru fabricarea de materiale pentru ambalaje flexibile. Experții biodegradabilă plastice Societate cred că acest bioplastic va fi dezvoltat în continuare pe piața din Asia de materiale polimerice.

Cu toate acestea, PLA rezistența la căldură convențională inferioară a materialelor polimerice, totuși acest material de ambalaj nu poate fi umplut cu un conținut la o temperatură de 50 ° C și mai sus, deoarece ea începe să se deformeze. În plus, proprietățile de barieră la oxigen PMC mai rău (mai puțin de 10 de ori) decât din polietilen tereftalat (PET), polipropilenă, policlorură de vinil (PVC). Prin urmare, ambalarea PLA este cel mai frecvent utilizate pentru ambalarea produselor alimentare uscate și unele congelate, precum și lichide, cu un termen de valabilitate mic. Coeficientul de difuzie ridicat de CO2 nu permite utilizarea sticlelor PMK pentru distribuirea băuturilor carbonatate și limitează domeniul utilizării îmbutelierea laptelui, sucuri de fructe, apă și ulei vegetal.

Astăzi este încă prea devreme pentru a vorbi despre consumul de masa de polimeri biodegradabili - atâta timp cât acestea sunt utilizate este limitată, cu toate acestea, scara de producție și metode pentru îmbunătățirea proprietăților tehnologice a acestora sunt în mod constant îmbunătățite. Recent, în Japonia, bazat pe biopolimerului dezvoltat submarin capabil să reziste la încălzire la 300 ° C și peste.

plastice Descrise derivate din materii prime regenerabile, pentru distrugere nu sunt necesare komposting industriale - suficienta apa sau expunerea la soare. Compania canadiană Cascades a dezvoltat un nou ambalaj polistiren Bioxo pe bază TDPA-aditivi (Totally Aditivi plastic degradabile). Acest material de ambalare este complet distrus în termen de trei ani la un depozit de deșeuri convențional - trebuie să aibă un oxigen, lumină ultravioletă și impact mecanic accidental.

compania NNZ produce film de ambalare pentru buchete care pot fi îngropate în grădină, și nu este doar „retras“, dar, de asemenea, fertiliza solul. În vara anului 2007, compania brazilian Braskem a anunțat comercializarea iminentă a tehnologiei de producție de polietilenă de etanol pe bază de trestie de zahăr. Potrivit reprezentanților companiei, materialul inovator nu este doar similar cu plastic sintetic tradițional - este identic cu ei. Până în 2009, Braskem intenționează să construiască o instalație pentru producerea de biopolietilena capacitate de 200 de mii. Tone pe an.

Principalul producator comercial al PLA astăzi este compania NATUREWORKS (el deține compania Cagrill), având în plante biopolimeri în Nebraska (SUA). Această producție este operat la doar 50% din capacitatea anuală declarată de 140 mii. Tone (circa asemenea indicator a fost discutat la deschiderea companiei în 2003). Se folosește doar una dintre cele două linii de producție, precum și de a lansa un al doilea de investiții, suplimentare. Acestea vor oferi companiei japoneze Teijin, care a achiziționat acțiunile companiei Cagrill NATUREWORKS jumătate.

Lansarea celei de a doua linie și trecerea la capacitate maximă (poate chiar mai mare), programată pentru sfârșitul anului 2008 - începutul anului 2009, NATUREWORKS - nu este singurul jucător care intenționează să își extindă prezența pe piață.
firma Cereplast, specializata in productia de mase plastice din materii prime de origine vegetală, a anunțat că, în 2008, în statul american Indiana castiga noua fabrica cu o capacitate de 225 de mii. tone pe an.

În primul rând, în cantități limitate, și până la începutul anului 2010, compania își va atinge capacitatea deplină și, dacă totul merge conform planului, va fi cea mai mare din lume în producția de bioplastice. Departamentul de Biotehnologie al corporației japoneze Toyota a dezvoltat un prototip de plante cu o capacitate de 1000. Pt pe an. Experții companiei se așteaptă ca până în 2020, producția de materiale plastice biodegradabile va deveni în valoare de 38 de miliarde de dolari în afaceri la nivel mondial., și a decis să ia un „loc în soare“, în timp util. instalație industrială Hucail în Țările de Jos completează lucrările de construcție a instalației, în cazul în care acesta va fi produs în fiecare an nu este mai mică de 50 mii. tone de polilactidă.

Grupul agricol din SUA ADM, împreună cu Metabolix intenționează să construiască o unitate de producție pentru producerea de PHA capacitate de plante din poliester de 50 mii. Tone. Procter&Gamble Produse chimice, de asemenea, intenționează să lanseze în Europa, producția APH enzimei. China operează deja pe instalația de fabricare submarin, el reușește compania Tianan. grupul belgian Solvay a anunțat intenția de a investi în producția de clorură de polivinil (PVC) din etanol (materie primă regenerabilă pe baza de trestie de zahăr), cu o capacitate anuală de 60 mii. tone. Conform proiectului, construirea unui complex industrial ar trebui să fie finalizat până în 2010

NA Warriors, TG Volova

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit