Nid yw polymerau perffaith - polymerau sy'n cydbwyso priodweddau ffisegol ac effeithiau amgylcheddol - yn bodoli, ond mae tereffthalad polybutylene (PBAT) yn agosach at berffeithrwydd na llawer.
Ar ôl degawdau o fethu ag atal eu cynhyrchion rhag gorffen mewn safleoedd tirlenwi a chefnforoedd, mae gwneuthurwyr polymer synthetig dan bwysau i gymryd cyfrifoldeb. Mae llawer yn dywyllu eu hymdrechion i hyrwyddo ailgylchu i ofalu am feirniadaeth. Mae cwmnïau eraill yn ceisio mynd i'r afael â'r broblem wastraff trwy fuddsoddi mewn plastigau bio-seiliedig bioddiraddadwy fel asid polylactig (PLA) ac esterau asid brasterog polyhydroxy (PHA), yn y gobaith y bydd diraddio naturiol yn lleddfu rhywfaint o'r gwastraff o leiaf.
Ond mae ailgylchu a biopolymerau yn wynebu rhwystrau. Er enghraifft, er gwaethaf blynyddoedd o ymdrechion, mae'r Unol Daleithiau yn dal i ailgylchu llai na 10 y cant o blastigau. Ac mae polymerau bio-seiliedig-cynhyrchion eplesu yn aml-yn ei chael hi'n anodd cyflawni perfformiad a graddfa'r polymerau synthetig y maent i fod i'w disodli.
Mae PBAT yn cyfuno rhai o briodweddau buddiol polymerau synthetig a bio-seiliedig. Mae'n deillio o gynhyrchion petrocemegol cyffredin - asid terephthalic mireinio (PTA), butanediol ac asid adipig, ond mae'n fioddiraddadwy. Fel polymer synthetig, gellir ei gynhyrchu'n hawdd, ac mae ganddo'r priodweddau ffisegol sydd eu hangen i wneud ffilmiau hyblyg sy'n debyg i eiddo plastigau traddodiadol.
Mae diddordeb mewn PBAT ar gynnydd. Mae cynhyrchwyr sefydledig fel BASF yr Almaen a Novamont yr Eidal yn gweld galw cynyddol ar ôl degawdau o feithrin y farchnad. Mae mwy na hanner dwsin o gynhyrchwyr Asiaidd yn ymuno â nhw sy'n disgwyl i'r polymer ffynnu wrth i lywodraethau rhanbarthol wthio am gynaliadwyedd.
Mae Marc Verbruggen, cyn Brif Swyddog Gweithredol y gwneuthurwr PLA NatureWorks ac sydd bellach yn ymgynghorydd annibynnol, yn credu mai PBAT yw “y cynnyrch bioplastig rhataf a hawsaf i’w gynhyrchu” ac mae’n credu bod PBAT yn dod yn bioplastig hyblyg penigamp, mae o flaen poly succinate succinate butanediol ester ( PBS) a chystadleuwyr PHA. Ac mae'n debygol o raddio ochr yn ochr â PLA fel y ddau blastig bioddiraddadwy pwysicaf, sydd, meddai, yn dod yn gynnyrch amlycaf ar gyfer cymwysiadau anhyblyg.
Dywedodd Ramani Narayan, athro peirianneg gemegol ym Mhrifysgol Talaith Michigan, fod prif bwynt gwerthu PBAT-ei bioddiraddadwyedd-yn dod o fondiau Ester, yn hytrach na sgerbwd carbon-carbon mewn polymerau na ellir ei ddiraddio fel polyethylen. Mae bondiau ester yn hawdd eu hydroli a'u difrodi gan ensymau.
Er enghraifft, mae asid polylactig a PHA yn polyesters sy'n dirywio pan fydd eu bondiau ester yn torri. Ond nid yw'r polyester mwyaf cyffredin - tereffthalad polyethylen (PET), a ddefnyddir mewn ffibrau a photeli soda - yn torri i lawr mor hawdd. Mae hyn oherwydd bod y cylch aromatig yn ei sgerbwd yn dod o PTA. Yn ôl Narayan, mae'r modrwyau sy'n rhoi priodweddau strwythurol hefyd yn gwneud anifeiliaid anwes yn hydroffobig. “Nid yw’n hawdd mynd i mewn ac mae’n arafu’r broses hydrolysis gyfan,” meddai.
Mae BASF yn gwneud tereffthalad polybutylene (PBT), polyester wedi'i wneud o Butanediol. Roedd ymchwilwyr y cwmni yn edrych am bolymer bioddiraddadwy y gallent ei gynhyrchu'n hawdd. Fe wnaethant ddisodli rhywfaint o PTA yn PBT gydag asid glycolig diacid adipose. Yn y modd hwn, mae rhannau aromatig y polymer yn cael eu gwahanu fel y gallant fod yn fioddiraddadwy. Ar yr un pryd, mae digon o PTA ar ôl i roi priodweddau ffisegol gwerthfawr i'r polymer.
Mae Narayan yn credu bod PBAT ychydig yn fwy bioddiraddadwy na PLA, sy'n gofyn am gompost diwydiannol i ddadelfennu. Ond ni all gystadlu â'r cyfnodau sydd ar gael yn fasnachol, y gellir eu bioddiraddio mewn amodau naturiol, hyd yn oed mewn amgylcheddau morol.
Mae arbenigwyr yn aml yn cymharu priodweddau ffisegol PBAT â polyethylen dwysedd isel, polymer elastig a ddefnyddir i wneud ffilmiau, fel bagiau sothach.
Mae PBAT yn aml yn gymysg â PLA, polymer anhyblyg ag eiddo tebyg i bolystyren. Mae brand Ecovio BASF yn seiliedig ar y cyfuniad hwn. Er enghraifft, dywed Verbruggen fod bag siopa compostadwy fel arfer yn cynnwys 85% PBAT a 15% PLA.
Mae Novamont yn ychwanegu dimensiwn arall i'r rysáit. Mae'r cwmni'n cymysgu PBAT a pholyesters aromatig aliffatig bioddiraddadwy eraill gyda starts i greu resinau ar gyfer cymwysiadau penodol.
Dywedodd Stefano Facco, rheolwr datblygu busnes newydd y cwmni: “Dros y 30 mlynedd diwethaf, mae Novamont wedi canolbwyntio ar gymwysiadau lle gall galluoedd diraddio ychwanegu gwerth at y cynnyrch ei hun. "
Marchnad fawr ar gyfer PBAT yw tomwellt, sy'n cael ei wasgaru o amgylch cnydau i atal chwyn a helpu i gadw lleithder. Pan ddefnyddir ffilm polyethylen, rhaid ei thynnu i fyny a'i chladdu'n aml mewn safleoedd tirlenwi. Ond gellir meithrin ffilmiau bioddiraddadwy yn union yn ôl i'r pridd.
Marchnad fawr arall yw bagiau sothach y gellir eu compostio ar gyfer gwasanaeth bwyd a chasglu cartref o fwyd a gwastraff iard.
Mae bagiau gan gwmnïau fel Biobag, a gafwyd yn ddiweddar gan Novamont, wedi cael eu gwerthu mewn manwerthwyr ers blynyddoedd.
Amser Post: 26-11-21