Добавки и биоразлагаемые композиции на их основе, позволяющие увеличить эффективность процесса переработки биопластика в готовые изделия, создают ученые Томского государственного университета, 1 августа сообщает пресс-служба вуза.

Разработка ученых ТГУ позволяет, в том числе, контролировать показатель влагопоглощения и другие важные физико-химические характеристики готового продукта.

Биопластики можно условно разделить на пластики, основой которого являются оксо-биоразлагаемая добавка, и пластики из полимолочной кислоты с добавлением различных химических добавок.

Изделия из биопластика первого рода не разлагаются, а распадаются на микропластик, который далее будет загрязнять водоемы и почву. Эксперты считают, что приставка «био» в его названии является лишь «экологическим маркетингом», или «гринвошингом», и вводит потребителей в заблуждение.

Для второго вида биопластика полимолочную кислоту производят из натуральных компонентов — крахмала и глюкозы, которые получают из свеклы и кукурузы. Эти компоненты ферментируют и в результате получают сначала молочную, а затем полимолочную кислоту.

Такой пластик действительно распадется на углекислоту и воду, однако лишь при определенных условиях, которые можно получить, например, на перерабатывающем заводе, где будут соблюдены необходимые для такого разложения параметры освещенности, температуры и влажности.

Существуют также некоторые проблемы с его переработкой. Натуральные компоненты, входящие в состав пластика, впитывают воду, что хорошо для процесса разложения, но плохо для переработки, так как характеристики будущего пластикового изделия ухудшаются.

Сотрудники и студенты из Центра исследования компаундов передовой инженерной школы (ПИШ) «Агробиотек» и кафедры высокомолекулярных соединений и нефтехимии химического факультета ТГУ нашли решение проблемы гигроскопичности такого пластика, которое, кроме того, улучшает физические и химические свойства пластика, а значит, и качество готовых изделий.

Ими созданы гидрофобизирующие добавки и биоразлагаемые композиции на их основе, рассказал директор центра ПИШ Владимир Ботвин.

«Наш проект касается одной из технологических стадий переработки и получения биоразлагаемого пластика. Задача — создать биоразлагаемую композицию на основе полимолочной кислоты», — пояснил директор центра ПИШ.

Для разработки влагопоглощающих добавок ученые исследовали существующие гидрофобизирующие вещества, отобрали более подходящие под поставленные задачи и в настоящее время тестируют их: смешивают с другими компонентами и изучают свойства полученной добавки и ее влияние на готовое изделие из биопластика.

«Мы хотим в некотором смысле унифицировать процесс переработки биопластика, сделать его независимым от параметра влагопоглощения. Потому что сейчас при переработке этот параметр нужно четко контролировать: если он будет завышен, то изделие должного качества не получится», — рассказал Владимир Ботвин.

Также ученые работают над улучшением свойств биопластика, добиваясь, чтобы разработанные ими композиции обеспечивали заданные характеристики готовых изделий. Производитель сможет с помощью соответствующей композиции сделать свое изделие, например, мягче или крепче.

«В полимолочную кислоту вводятся различные модификаторы, которые улучшают свойства пластика. То есть решаем две задачи одновременно: корректируем характеристики влагопоглощения и улучшаем физико-химические свойства пластика», — добавил директор центра.

К концу 2023 будет разработан и потом запатентован набор биоразлагаемых композиций, который авторы представят в виде гранул полимера с уже введенными модификаторами и наполнителем. Производители смогут использовать эти гранулы для изготовления готовых изделий.