В чем состоит проблема биоразлагаемости упаковочных материалов

Компания BioLogiQ, основанная в 2011 году компанией-производителем биопластичной смолы, стремится помочь создать мир, свободный от загрязнения, вызываемого неразлагающимся пластиком на основе ископаемого топлива.

Компания, базирующаяся в штате Айдахо, США, изобрела новую термопластичную смолу на растительной основе под названием биополимеры NuPlastiQ. Эти биополимеры изготавливаются с использованием побочного продукта крахмала на заводах по переработке картофеля.

Недавно компания объявила о том, что она сотрудничает с химическим гигантом Dow, чтобы оценить потенциальную синергию между биополимером BioLogiQ NuPlastiQ и портфелем полиэтиленовых смол Dow, стремясь исследовать улучшенные варианты устойчивых пластмасс.

Генеральный директор BioLogiQ, Брэд Лэпрей в интервью журналисту портала biomarketinsights.com Лиз Гиекье рассказал особенности своего бизнеса, тесно связанного с экологией.

 — Как вы начали работать в отрасли?

 — Я вырос на фермах в Монтане и Айдахо, что означало, что я провел долгие часы, работая в поле. После моего пребывания в Айдахо я отправился на Восточное побережье и начал карьеру, работая в обрабатывающей промышленности —  в автомобильной и аэрокосмической отраслях. Мне нравилось работать в этих отраслях в качестве квалифицированного инженера-механика с деловым мышлением.

После двадцати лет профессиональной работы на Восточном побережье в 2009 году я уволился и вернулся в Айдахо с новой страстью к сельскохозяйственной промышленности и новым интересом к биопластику. Когда вы живете в штате Айдахо, вы живете в районе, где производится один из самых крупнейших в мире объемов картофеля. Работая здесь, я заинтересовался производством пластика из растений и возобновляемых ресурсов.

Мы все еще довольно маленькая компания по сравнению с тем, к чему мы стремимся и планируем. Тем не менее, наша цель — построить крупнейшую и наиболее уважаемую биопластическую компанию в мире.

 — Расскажите немного о своих продуктах.

 — NuPlastiQ — это новый вид пластика — биополимер, который представляет собой аморфную 100% натуральную смолу на растительной основе, которая производится с использованием высококристаллического крахмала. У нас есть запатентованный производственный процесс EcoLogiQ, который превращает этот крахмал, также известный как растительные углеводы, в наши полимеры. NuPlastiQ содержит 100% сертифицированных Минсельхозом (USDA) био-компонентов.

Обычно мы соединяем NuPlastiQ с другими традиционными пластиковыми или биопластичными смолами, используя запатентованный процесс реактивной экструзии, называемый Eco-Alloy. Результатом этого является новое семейство смол BioBlend с улучшенными функциональными и экологическими характеристиками. По сути, наши смолы BioBlend представляют собой обычные смолы, смешанные с нашими смолами на биологической основе.

Мы можем смешивать наши смолы BioBlend с полиолефинами LLDPE, HDPE, PP, PS и HIPS. Эти смолы подпадают под наши классы BioBlend XP и BioBlend XD. Эти смолы долговечны и могут быть переработаны.

В качестве альтернативы, мы можем смешивать наши смолы NuPlastiQ с другими биоразлагаемыми полимерами, такими как PLA, PHA и PBAT, чтобы получить биоразлагаемые пластики. Эти смолы подпадают под наши классы BioBlend BC и BioBlend MB. По сути, мы можем сделать все, что пожелает клиент.

Наша технология помогает сделать одноразовую и гибкую упаковочную продукцию прочной и долговечной. Особенно в тонкопленочных применениях она уменьшает использование смолы на ископаемом топливе и уменьшает образование парниковых газов на 20-40%. Кроме того, готовые изделия, изготовленные с использованием NuPlastiQ, могут сохранять такую ​​же способность к переработке и прочность, что и аналоги на основе чистой ископаемой смолы. Включение биосмол не оказывает негативного влияния на срок годности готовой продукции.

 — Кто использует ваши продукты и как они были получены?

 — Первым приложением к нашему продукту стала сумка со свежим картофелем, которая в настоящее время продается в супермаркетах и ​​продуктовых магазинах. Это началось, когда представитель местной фермерской компании Wada Farms позвонил нам, чтобы узнать, можем ли мы использовать отходы от картофеля и побочные продукты, полученные при нарезке картофеля фри, для производства мешков с картофелем для продажи в продуктовых магазинах. Мы согласились, а Wada Farms связались со своими каналами продаж, которые включали крупные розничные продуктовые сети, и спросили, будут ли они заинтересованы в производстве пакетов из картофельных отходов. В течение трехлетнего процесса разработки один крупный розничный продавец очень поддержал нас и был терпеливым в ожидании результата, зная, что это будет отличной идеей. Вот как мы начали.

Этот проект был запущен в коммерческую эксплуатацию в конце 2016 года. Сегодня более 25% продуктовых магазинов в США продают картофель в мешках, изготовленных из смол BioLogiQ. Они также продают яблоки в мешках, изготовленных из наших биопластов.

 — У вас есть компостируемые пластмассы в вашем ассортименте?

 — Да, мы делаем такие. Наши смолы BioBlend BC и MB представляют собой термопластичные смолы и предлагают исключительные функциональные и экологические преимущества для применений, требующих промышленной компостируемости или биоразложения. Они предназначены для утилизации в промышленном компостере.

Смолы BC предназначены для применений, требующих сертификации BPI или TUV. Смолы MB предназначены для биологического разложения в морской среде в соответствии с методом испытаний ASTM D6691. Согласно сторонним испытаниям, NuPlastiQ CG будет биоразлагаться на 100% в течение 27 дней в среде промышленного компостирования или в течение 28 дней в моделируемой морской среде.

 — Как происходит процесс сертификации биоразлагаемых материалов?

 — Чтобы понять, нам нужно определить некоторые термины, связанные с этим.

Биоразложение происходит под действием ферментов, которые выделяются живыми организмами, бактериями и грибами. Материал может быть помечен как биоразлагаемый, если он соответствует определенным национальным или региональным стандартам, таким как ISO, European Norm (EN) и Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM).

Биоразложение может происходить при компостировании, но компостирование не может происходить без биоразложения.

Компостирование — это в основном высокотемпературное биоразложение. Тот факт, что продукт разлагается (фрагментируется), не означает, что он будет разлагаться.

Распад и фрагментация не являются биодеградацией, но могут привести к ней. То есть продукт должен распадаться на мелкие кусочки, прежде чем микробы начнут процесс биодеградации. Когда вы кладете часть яблока в землю, на поверхности яблока накапливаются микробы, которые начинают есть яблоко снаружи. Это прекрасная аналогия для описания того, что происходит с нашим биопластиком.

Когда мы измеряем биодеградацию, мы пытаемся измерить количество углерода, которое фактически превращается в CO 2. Мы не хотим создавать микропластики, которые могли бы оставаться в окружающей среде, мы хотим, чтобы пластиковые детали биоразлагались от поверхности внутрь, оставаясь неповрежденными.

Принимая во внимание промышленный компостируемый стандарт ASTM: пластмассовый продукт должен подвергаться биологическому разложению в течение 180 дней, 90% атомов углерода должны быть преобразованы в CO 2, и он должен распадаться в течение первых 12 недель. Также измеряется содержание тяжелых металлов в продукте и уровень его токсичности.

Есть и другие стандарты. Например, образцы берутся из материала и помещают в контролируемые условия в лаборатории для отражения условий промышленного компостирования. Количество атомов углерода в этом продукте улавливается и анализируется, чтобы увидеть, могут ли они быть преобразованы в CO 2. Около 90% целлюлозы в продукте должно быть превращено в CO 2, тогда это считается приемлемым. Если вы соответствуете требованиям испытаний, вы получаете сертификат биоразлагаемости.

На данный момент не существует общепринятой методологии для сертификации биоразлагаемости морской среды.

 — Какое послание вы хотели бы передать отрасли по этому поводу?

 — Вы должны быть осторожны, делая заявления для потребителей вашего продукта. Прежде чем задуматься о компостировании, всегда предпочтительнее повторно использовать и утилизировать. Существуют понятные опасения по поводу накопления микропластика в окружающей среде, и еще предстоит установить, представляет ли фрагментация в микропластике больший риск для окружающей среды, чем исходные неповрежденные предметы мусора. Не существует сертификата биологической разлагаемости в море, чтобы начать делать основные заявления о том, что продукты являются биологически разлагаемыми в море. Это наша последняя линия обороны.

 — Каковы ваши следующие шаги?

—  Мы многому научились и много вложили. Фактически, мы собираемся инвестировать более 1 млн долларов в следующие несколько лет, чтобы помочь понять реальные преимущества и факторы, способствующие биоразложению в окружающей среде. Мы хотим проанализировать, как мы переходим от лабораторной среды к повседневному решению, и выяснить, что это решение означает для естественной среды.

Пластик улучшил жизненный уровень многих людей в мире, особенно тех, кто живет в бедных странах. Пластик сохраняет продукты и помогает предотвратить пищевые отходы, улучшает безопасную и санитарную медицинскую обработку и уменьшает воздействие транспортировки на пищу по всему миру. Мы думаем, что пластик — это хорошо, но мы хотим сделать его лучше.

(Источник: biomarketinsights.com. Автор: Лиз Гиекье).