fbpx

Ze względu na złożoność zagadnienia jakim są biotworzywa – tekst zostanie podzielony na kilka części. W serii artykułów zostanie poruszonych wiele zagadnień, m.in:

  • cz. 1 – Definicja biotworzyw
  • Przykłady biotworzyw wraz z omówieniem właściwości
  • Tworzywa napełniane napełniaczami/włóknami naturalnymi
  • Wpływ biotworzyw na istniejące strumienie odpadów
  • Ocena ekologiczności biotworzyw

W pierwszej części zdefiniujemy sobie jakie gamy materiałów określamy jako biotworzywa (ang. bioplastics, „spolszczone” bioplastik). Pod pojęciem „biotworzywo” kryją się dwie grupy tworzyw:

  • tworzywa otrzymywane z surowców pochodzenia roślinnego
  • tworzywa podlegające procesowi biodegradacji.

Wedle powyższej definicji biotworzywem nazywamy zarówno tworzywo otrzymywane z paliw kopalnych ulegające biodegradacji jak i tworzywo pochodzenia roślinnego nie rozkładające się pod wpływem mikroorganizmów. Z perspektywy „znikania ze środowiska” najkorzystniejszym wariantem biotworzywa będzie więc kompostowalny polimer pochodzenia roślinnego (czym różni się materiał biodegradowalny od kompostowalnego można przeczytać tutaj).

Tematem biotworzyw zajmowałem się parę ładnych lat temu, kiedy to w 2014 roku przeprowadziłem w ramach pracy naukowej analizę rynku biotworzyw[1], w której został zawarty zarówno typ biotworzywa (pochodzenie, biodegradowalność) jak i właściwości mechaniczne oraz barierowe (te ostatnie są szczególnie istotne w branży opakowaniowej). W oparciu o wcześniejszą pracę zamieszczam poniżej podział biotworzyw z uwzględnieniem ich pochodzenia oraz biodegradowalności.

Biotworzywa – podział

plastik, bioplastik i biotworzywa, podział materiałów
Rys. 1 Podział biotworzyw ze względu na biodegradowalność i bazę surowcową (opracowanie własne na podstawie [1])

Niniejsza grafika prezentuje tworzywa:

  • biodegradowalne z surowców petrochemicznych (biotworzywa – PCL, PBAT)
  • niebiodegradowalne z surocwów petrochemicznych (tworzywa konwencjonalne typu: PE, PP, PS, PET, PC, ABS, PA6, PA6/6, PMMA)
  • biodegradowalne z surowców naturalnych (biotworzywa – PLA, TPS)
  • niebiodegradowalne z surowców naturalnych (biotworzywa typu bioPE, PA11)
  • o umiarkowanej biodegradowalności z surowców naturalnych (biotworzywa – pochodne celulozy CA, CAB)

Do powyższej rozpiski należałoby dodać jeszcze:

  • tworzywa częściowo pochodzące z surowców odnawialnych (BioPET – z ciekawostek mogę dodać, że przez ostatnie 5 lat prace nie posunęły się zbytnio do przodu w skali przemysłowej, wciąż jest dostępny gatunek z ok. 30% zawartością składników pochodzenia roślinnego)
  • tworzywa napełniane cząstkami/włóknami naturalnymi – bardzo mocno rozwijana przez naukowców na całym świecie gałąź tworzyw. Niestety naukowcy nie uwzględniają pewnych czynników, które powodują, że te tworzywa są mało ekologiczne – o tym napiszemy w dalszych odcinkach serii.

Niektóre biotworzywa pomimo obco brzmiącej nazwy są stosowane komercyjnie w pewnych wąskich rozwiązaniach ze względu na specyficzne właściwości, nieobecne w konwencjonalnych tworzywach. Wąskie zastosowania wynika głównie ze względu na ich koszt – dla przykładu octan celulozy CA kosztuje ok. 10-12 euro/kg, podczas gdy tworzywo konwencjonalne o porównywalnych właściwościach (terpolimer ABS) kosztuje ok. 2,5 euro/kg.

Od czasu kiedy pochyliłem się nad tym tematem po raz pierwszy powstało wiele startupów poszukujących biotworzyw do zastosowań opakowaniowych, aczkolwiek prócz polilaktydu póki co żadne tworzywo nie przebiło się do głównego nurtu w czystej postaci (aktualnie można spotkać kubeczki jednorazowe, talerzyki i sztućce).

Podsumowanie

Podsumowując, pojęcie biotworzywo jest bardzo nieprecyzyjne, ponieważ w zależności od sposobu rozumienia możemy tym wyrazem określić bardzo różne odmiany tworzyw. Z jednej strony może okazać się, że tworzywo pochodzi z surowców roślinnych (na plus, nie zużywamy paliw kopalnych), ale nie będzie chciało biodegradować lub na odwrót.

W następnej części serii omówione zostaną poszczególne gatunki biotworzyw – przedstawione zostaną ich nazwy handlowe, producenci, właściwości fizyczne oraz zastosowania, gdzie te wyroby można spotkać. W dalszej części przyjrzymy się również startupom próbującym rozwiązać problemy z wszechobecnymi opakowaniami jednorazowymi.

[1] Poszwa Małgorzata, Poszwa Przemysław, Szostak Marek, Tendencje rozwojowe rynku biotworzyw, Ogólnopolska Konferencja Studentów i Doktorantów – Kierunki Medyczne i Przyrodnicze, 22 listopada 2014 r., Lublin.

Obrazek na górze artykułu pochodzi z następującej strony i został użyty zgodnie z licencją Creative Commons.

2 thoughts on “Biotworzywa – z czym to się je? cz. 1

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Close