Syntéza, vlastnosti a aplikace zničitelné bioplastů mléčné bázi kyseliny

Vedoucí, pokud jde o výrobu mezi prolomitelnou bioplastů dosud zůstal polylaktid (kyselina polymléčná). Tato pryskyřice se může připravit synteticky enzymatických a fermentací substrátů obsahujících cukr. V průmyslu se kyselina mléčná připravena hydrolýzou 2-chlorpropionové kyseliny a jejích solí (100 ° C) nebo laktonitrila CH 3CH (OH) CN (100 ° C, H2SO4), následované tvorbou esterů, rozpuštění a hydrolýzu, což vede k produktu vysoké kvality.

Existují i jiné způsoby, jak získat kyselinu mléčnou: oxidace propylenu s oxidy dusíku (15-20 ° C) s následným působením H2SO4- CH3CHO interakce s CO (200 ° C, 20 MPa). Polylaktid získá polymerací opticky aktivní laktidu v roztoku při teplotě 100-150 ° C, nebo ve hmotě při teplotě 140-200 ° C

Laktid získá biotechnologického způsobu, enzymaticky nebo fermentací dextrózy cukru maltózy, kukuřice nebo bramborová kaše (Obr. 5.7). Dále laktid je polymerován. Předat tepelnou odolnost PLA a zlepšení mechanických vlastností, obvykle, připravený z polylaktidových polyglykolid kopolymerů.

Obr. 5.7. Suroviny a výrobní fáze polylaktid

Podle výzkumu firmy Pira, to bylo 43% v roce 2007. Podíl polylaktidu na celkové výrobě biologicky rozložitelných plastů. Rozsah použití polylaktidu je velmi široká. Polylaktidu produkují celou řadu produktů: (Tabulka č. 5.1), nádobí na jedno použití, obaly pro cukrovinky, filmových materiálů, typu balení blistru, výrobků z pěnového materiálu. Filmové materiály z bioplastů se používají pro mulčování, protože jsou tady v zemi a hnilobou.

Balení polylaktidu zcela zničena v 45 dnech v podmínkách průmyslové kompostinga za určitých požadavků (teplota alespoň 60 ° C, specifickou vlhkost, přítomnost bakterií a další.). V bude přirozený proces zhoršování životního prostředí delší, balíček nemůže zcela zhroutit. Vlastnosti PL jsou shrnuty v tabulce. 5.2.

Tabulka 5.1. Praktické využití polylaktidu

Tabulka 5.2. Vlastnosti PLA

By «Cargill» zvládl výrobu polylaktid kukuřičného dextrose fermentace kapacitou až 6 tis. Tun ročně. Do budoucna společnost plánuje rozšířit výrobu, aby 50-150 tisíc. Tun a snížit náklady na polylaktidu od 250 do 2,2 dolarů. na kg. Stojí za zmínku, že ze všech předložených projektů, analytici říkají, že nejúspěšnější v této době je projekt vyvinutý společností Cargill Dow, joint venture mezi oběma společnostmi: zemědělská společnost Cargill Corporation a jeden z lídrů ve výrobě chemických produktů společnosti Dow Chemical. Cargill Dow je přední společností ve výrobě kyselina polymléčná - polymeru, vyrobeného z obnovitelných zemědělských zdrojů: obilí a cukrové řepy.

Je založen na rostlinných cukrů. Vyvinutý Cargill Dow, že polymer má dobrou průhlednost, pevnost a odolnost proti vlhkosti, jakož i PET nepřenáší pachy. Možný rozsah aplikací - IT různé obalové fólie, pevné obaly, a dokonce i povlak. Odborníci tvrdí, že společnost, která balení PL-polymeru se může kompletně rozložit do čtyřiceti pěti dnů, za předpokladu, že příslušné kompostování struktury.

Podle zástupců Cargill Dow, se vyvinuly technologie nabízí lepší kontrolu polymerní struktury. Výhodou této technologie je možnost použít jako surovinu různé obsahujících cukr zemědělských plodin, které se pěstují v různých oblastech světa. V Evropě, můžete použít pšenici nebo cukrovou řepu v Americe - kukuřice nebo fazole. Tato technologie používá v téměř všech kulturách, které obsahují přírodní cukr.

Přes všechny tyto výhody polylaktid, rozšířené zavedení to jako polymeru pro domácnost a technické účely až do nedávné doby omezena nízkou produktivitu výrobní linky, a v důsledku toho i vysoké náklady na výrobu. Nicméně, na rozdíl od mnoha svých konkurentů, biopolymery od firmy Cargill Dow získala poměrně značný komerční úspěch. Řada evropských a amerických společností již oznámily možnost využití nových polymerních materiálů, včetně systémů pro výrobu různých druhů obalů.

Hovoříme-li o Bio-vytvořený z bioplastů, je třeba také poznamenat, že tam jsou také vyvinula produkce myšlenek není jen jednorázový Bio-a balení potravin obsahujících specifické zabíjení patogenů bakterie. Polylaktid používá k výrobě jak na jedno použití nádobí a různé obaly, protože není škodlivé pro lidské zdraví. Takové procesy jsou aktivně vyvíjí velké japonské korporace Ajinomoto- kyseliny mléčné získaný fermentací surového bázi pšenice bioplastů takové ideální pro výrobu flexibilních obalových materiálů. Odborníci biologicky odbouratelné plasty Společnost věří, že tato BIOPLAST se bude dále rozvíjet na trhu polymerních materiálů Asii.

Nicméně konvenční PLA horší tepelná odolnost z polymerních materiálů, ale tento obalový materiál nemůže být naplněn obsahem při teplotě 50 ° C a vyšší, protože se začíná deformovat. Navíc, bariérové vlastnosti pro kyslík PMC horší (méně než 10 krát), než je polyethylentereftalát (PET), polypropylen, polyvinylchlorid (PVC). Z tohoto důvodu, PLA obalů se nejčastěji používá pro balení suchých a některé mražené potraviny, jakož i kapalin s malou trvanlivost. Vysoká difuze CO2 koeficient neumožňuje používat láhve PMK pro výdej sycených nápojů a omezuje oblast použití nalévání mléka, ovocné šťávy, vody a rostlinný olej.

V současné době je ještě příliš brzy na to hovořit o masové spotřebě biologicky odbouratelných polymerů - tak dlouho, jak oni jsou používáni je omezen, nicméně míra jejich produkce a metod pro zlepšení technologických vlastností jsou neustále zdokonalovány. V poslední době, v Japonsku na základě ponorky vyvinuté biopolymeru, který je schopen odolávat ohřev na 300 ° C a výše.

Popsané plasty získané z obnovitelných surovin, pro ničení nejsou potřeba průmyslovou komposting - dostatečné množství vody, nebo při vystavení slunečnímu světlu. Kanadská společnost Kaskády vytvořil nový polystyren balení Bioxo založené TDPA aditiva (celkem rozložitelné Aditiva plastů). Tento obalový materiál je zcela zničeny do tří let na běžnou skládku - musí mít kyslík, ultrafialové světlo a náhodnému mechanickému dopad.

NNZ firma vyrábí balicí fólii na kytice, které mohou být pohřben v zahradě, a to není jen „stáhl“, ale také hnojení půdy. V létě roku 2007, brazilská společnost Braskem oznámila bezprostřední komercializace výroby polyetylénu technologií etanolu na bázi cukrové třtiny. Podle představitelů firmy, inovativní materiál není jen podobá tradičnímu syntetického plastu - je identický s nimi. Do roku 2009, Braskem plánuje postavit závod na výrobu biopolietilena kapacitou 200 tis. Tun ročně.

Hlavní obchodní výrobcem PLA je dnes společnost NatureWorks (on vlastní společnost Cagrill), s biopolymery závod v Nebrasce (USA). Tato výroba je provozována pouze na 50% deklarovaného roční kapacitou 140 tis. Tun (o takový ukazatel byl projednán na otevření podniku v roce 2003). Používá pouze jednu ze dvou výrobních linek, a zahájit druhou, další investice. Budou poskytovat japonskou společnost Teijin, která získala akcie firmy Cagrill půl NatureWorks.

Zahájení druhého řádku a přechod na plnou kapacitu (možná ji dokonce přesahuje) plánováno na konec roku 2008 - začátek roku 2009, NatureWorks - není jediný hráč, který má v úmyslu rozšířit svou přítomnost na trhu.
Společnost Cereplast, která se specializuje na výrobu plastických hmot z rostlinných surovin, oznámila, že v roce 2008 v americkém státě Indiana získat svůj nový závod s kapacitou 225 tis. tun ročně.

Za prvé, v omezeném množství, a od začátku roku 2010 se firma dosáhne své plné kapacity, a pokud vše půjde podle plánu, bude největší na světě ve výrobě bioplastů. Oddělení biotechnologie japonské společnosti Toyota vyvinula prototyp zařízení s kapacitou 1 tisíc. T ročně. Odborníci firemní očekávají, že v roce 2020 bude výroba biologicky rozložitelných plastů stát v hodnotě 38 miliard dolarů v globálním byznysu. A rozhodl se vzít „místo na slunci“ včas. Hucail průmyslový závod v Nizozemsku dokončí práce na výstavbě závodu, kde bude vyrobené každý rok není nižší než 50 tis. Tun polylaktidu.

Zemědělská skupina US ADM spolu s Metabolit hodlá postavit výrobní zařízení pro výrobu PHA polyester rostlin kapacitou 50 tis. Tun. Procter&Gamble Chemicals také plánuje zahájit v Evropě, produkci enzymu PHA. Čína již pracuje na podmořské výrobním závodě, který řídí společnost Tianan. Belgická skupina Solvay oznámila svůj záměr investovat do výroby polyvinylchloridu (PVC) z ethanolu (obnovitelná surovina na bázi cukrové třtiny) s roční kapacitou 60 tisíc. Tun. Podle projektu, výstavbu průmyslového komplexu by měla být dokončena do roku 2010

NA Warriors, TG Volová

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné