완벽한 폴리머(물리적 특성과 환경 영향의 균형을 맞추는 폴리머)는 존재하지 않지만 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBAT)는 많은 것보다 완벽에 가깝습니다.
수십 년 동안 자사 제품이 매립지와 바다로 흘러가는 것을 막는 데 실패한 합성 폴리머 제조업체는 책임을 져야 한다는 압력을 받고 있습니다. 많은 사람들이 비판을 피하기 위해 재활용을 장려하려는 노력을 배가하고 있습니다. 다른 회사들은 자연 분해가 적어도 일부 폐기물을 완화할 것이라는 희망으로 폴리락트산(PLA) 및 폴리하이드록시 지방산 에스테르(PHA)와 같은 생분해성 바이오 기반 플라스틱에 투자하여 폐기물 문제를 해결하려고 노력하고 있습니다.
그러나 재활용과 바이오폴리머 모두 장애물에 직면해 있습니다. 예를 들어, 수년간의 노력에도 불구하고 미국에서는 여전히 플라스틱의 재활용률이 10% 미만입니다. 그리고 발효 산물인 바이오 기반 폴리머는 대체하려는 합성 폴리머의 성능과 규모를 달성하기 위해 고군분투하고 있습니다.
PBAT는 합성 및 바이오 기반 폴리머의 유익한 특성 중 일부를 결합합니다. 이는 정제된 테레프탈산(PTA), 부탄디올 및 아디프산과 같은 일반적인 석유화학 제품에서 파생되지만 생분해됩니다. 합성 고분자로서 대량 생산이 용이하고, 기존 플라스틱에 필적하는 유연한 필름을 만드는 데 필요한 물리적 특성을 갖추고 있습니다.
PBAT에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 독일의 BASF, 이탈리아의 Novamont와 같은 기존 생산업체는 수십 년 동안 시장을 육성한 후 수요가 증가하고 있습니다. 지방 정부가 지속 가능성을 추진함에 따라 폴리머 사업이 번창할 것으로 기대하는 6명 이상의 아시아 생산자들이 여기에 합류했습니다.
PLA 제조업체인 NatureWorks의 전 CEO이자 현재 독립 컨설턴트인 Marc Verbruggen은 PBAT가 "가장 저렴하고 제조하기 쉬운 바이오 플라스틱 제품"이라고 믿으며 PBAT가 탁월한 유연성 바이오 플라스틱이 되고 있다고 믿고 있으며, 이는 폴리 숙시네이트 부탄디올 에스테르( PBS) 및 PHA 경쟁사. 그리고 이는 PLA와 함께 가장 중요한 두 가지 생분해성 플라스틱으로 평가될 가능성이 높으며 단단한 응용 분야에서 지배적인 제품이 되고 있다고 그는 말합니다.
미시간 주립 대학의 화학 공학 교수인 Ramani Narayan은 PBAT의 주요 판매 포인트인 생분해성은 폴리에틸렌과 같은 비분해성 폴리머의 탄소-탄소 골격이 아닌 에스테르 결합에서 비롯된다고 말했습니다. 에스테르 결합은 효소에 의해 쉽게 가수분해되고 손상됩니다.
예를 들어, 폴리락트산과 PHA는 에스테르 결합이 끊어지면 분해되는 폴리에스테르입니다. 그러나 섬유와 음료수 병에 사용되는 가장 일반적인 폴리에스테르인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 쉽게 분해되지 않습니다. 이는 골격의 방향족 고리가 PTA에서 유래하기 때문입니다. Narayan에 따르면, 구조적 특성을 부여하는 고리도 PET를 소수성으로 만듭니다. “물은 들어가기가 쉽지 않으며 전체 가수분해 과정을 느리게 만듭니다.”라고 그는 말했습니다.
Basf는 부탄디올로 만든 폴리에스테르인 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)를 만듭니다. 이 회사의 연구원들은 쉽게 생산할 수 있는 생분해성 폴리머를 찾았습니다. 그들은 PBT의 일부 PTA를 지방 이산 글리콜산으로 대체했습니다. 이런 방식으로 폴리머의 방향족 부분이 분리되어 생분해될 수 있습니다. 동시에 폴리머에 귀중한 물리적 특성을 부여하기에 충분한 PTA가 남습니다.
Narayan은 PBAT가 분해하려면 산업용 퇴비를 필요로 하는 PLA보다 생분해성이 약간 더 높다고 믿습니다. 그러나 이는 자연 조건, 심지어 해양 환경에서도 생분해되는 상업적으로 이용 가능한 PHA와 경쟁할 수 없습니다.
전문가들은 종종 PBAT의 물리적 특성을 쓰레기 봉투와 같은 필름을 만드는 데 사용되는 탄성 폴리머인 저밀도 폴리에틸렌과 비교합니다.
PBAT는 종종 폴리스티렌과 유사한 특성을 지닌 경질 폴리머인 PLA와 혼합됩니다. Basf의 Ecovio 브랜드는 이 블렌드를 기반으로 합니다. 예를 들어, Verbruggen은 퇴비화 가능한 쇼핑백에는 일반적으로 PBAT 85%와 PLA 15%가 포함되어 있다고 말합니다.
Novamont는 레시피에 또 다른 차원을 추가합니다. 이 회사는 PBAT 및 기타 생분해성 지방족 방향족 폴리에스테르를 전분과 혼합하여 특정 용도에 맞는 수지를 만듭니다.
회사의 신규 사업 개발 관리자인 Stefano Facco는 다음과 같이 말했습니다. “지난 30년 동안 Novamont는 성능 저하 기능이 제품 자체에 가치를 더할 수 있는 응용 분야에 중점을 두었습니다. “
PBAT의 가장 큰 시장은 잡초를 예방하고 수분을 유지하기 위해 작물 주위에 뿌리는 덮개입니다. 폴리에틸렌 필름을 사용할 경우에는 뽑아서 매립해야 하는 경우가 많습니다. 그러나 생분해성 필름은 토양으로 직접 재배될 수 있습니다.
또 다른 큰 시장은 음식 서비스와 음식 및 정원 쓰레기의 가정 수거를 위한 퇴비화 가능한 쓰레기 봉투입니다.
최근 Novamont가 인수한 BioBag와 같은 회사의 가방은 수년 동안 소매점에서 판매되었습니다.
게시 시간: 26-11-21