Dodatki do tworzyw biodegradowalnych
Tak jak i w przypadku konwencjonalnych tworzyw sztucznych, również biotworzywa wymagają stosowania substancji dodatkowych poprawiających ich właściwości oraz wpływających na procesy przetwórcze. Należą do nich m.in. dodatki stabilizujące, plastyfikatory, pigmenty czy też wypełniacze. W przypadku biotworzyw istotne jest, aby również wszystkie dodatkowe substancje, mimo że wykorzystywane w stosunkowo niewielkich ilościach, również ulegały biodegradacji. W przypadku opakowań specjalistycznych szczególnie ważną grupą dodatków są środki plastyfikujące, które zapewniają biopolimerom odpowiednie cechy użytkowe.
Bio-projekt badawczo-rozwojowy w Grupie PCC
Działy badawcze Grupy PCC pracują na co dzień intensywnie nad stałym poszerzaniem portfolio produktowego, a jednym z najnowszych projektów realizowanych wspólnie przez spółki PCC Exol oraz PCC MCAA jest rozwój nowej grupy dodatków plastyfikujących. Przeznaczone będą do produkcji materiałów opakowaniowych stosowanych w przemyśle spożywczym (folie i opakowania specjalistyczne), ale potencjalnie także będą mogły znaleźć zastosowanie w zabawkach. Rozwój nowej grupy produktowej jest sporym wyzwaniem ze względu na szereg wymagań, które muszą spełnić opracowywane dodatki. Ważne jest również odpowiednie rozpoznanie rynku, analiza potrzeb konsumentów, jak również same prace badawczo rozwojowe – opracowanie metod syntezy i analizy, technologii produkcji oraz zbadanie właściwości aplikacyjnych nowych produktów.
Jakie wymagania muszą spełniać dodatki plastyfikujących stosowane w biotworzywach?
Wśród najważniejszych wymagań, jakie muszą spełnić substancje plastyfikujące wykorzystywane w produkcji biodegradowalnych polimerów, znajdują się:
- brak migracji dodatku plastyfikującego z biomateriału pod wpływem działania wysokiej temperatury oraz podczas przechowywania.
Ograniczenie migracji plastyfikatorów z tworzyw sztucznych jest ważną kwestią podczas opracowywania ich struktur. Zjawisko to można inaczej określić jako tzw. „wyciekanie” plastyfikatora z materiału. W efekcie gotowy produkt może częściowo tracić swoje właściwości użytkowe oraz ulegać odbarwieniu lub zniekształceniom. Występowanie niekorzystnego zjawiska migracji może być minimalizowane dzięki odpowiedniemu dopasowaniu masy cząsteczkowej dodatku, a także poprzez zmiany jego budowy chemicznej (w zależności od potrzeb - w kierunku budowy liniowej lub rozgałęzionej).
- podatność na biodegradację
Plastyfikatory dodawane do polimerów biodegradowalnych również muszą charakteryzować się biodegradowalnością. Zwiększenie zdolności tych dodatków do naturalnego rozkładu można zapewnić dzięki zastosowaniu surowców pochodzenia naturalnego (np. biokwasów karboksylowych).
Co decyduje o innowacyjności opracowywanych produktów?
Innowacyjność produktów zwiększa ich atrakcyjność i konkurencyjność na rynku dodatków do tworzyw sztucznych. Grupa plastyfikatorów opracowywanych w Grupie PCC cechuje się innowacyjnym połączeniem biokwasów karboksylowych naturalnego pochodzenia, polioli i alkoholu laurylowego, który jest stosowany m.in. w kosmetykach. Otrzymywane dodatki posiadają ściśle określony ciężar cząsteczkowy, co ma na celu ograniczenie ich migracji z końcowego produktu. Pierwszym etapem prowadzonych badań jest przygotowanie próbek laboratoryjnych, które w kolejnym kroku będą mogły zostać poddać testom aplikacyjnym.
Jaka przyszłość czeka biodegradowalne tworzywa sztuczne?
Rynek biodegradowalnych materiałów polimerowych i biododatków charakteryzuje się wysoką dynamiką rozwoju. Jedną z przyczyn tego rozwoju jest między innymi wzrastająca świadomość konsumentów odnośnie niekorzystnego wpływu tworzyw sztucznych na otaczającą nas naturę. Świadomi konsumenci coraz częściej sięgają po ekologiczne i biodegradowalne zamienniki opakowań i produktów jednorazowych wykonanych z konwencjonalnych tworzyw sztucznych. Zwiększa to popyt na rynku na różnego rodzaju produkty wytworzone z biotworzyw, jak chociażby pojemniki czy sztućce wykonane z polilaktydu.
PCC Rokita SA
