Читать книгу «Дни науки» факультета управления, экономики и права КНИТУ. В 2 т. Том 2 - Коллектив авторов - Страница 4

Научный руководитель: Моисеев В. О.

БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ ПОЛИМЕРЫ КАК ИННОВАЦИОННОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ «ПОЛИМЕРНОГО МУСОРА»

It is more and more widely accepted that the use of long-lasting polymers for short-lived applications (packaging, catering) is not entirely adequate. Because theses persistent polymers are a significant source of environmental pollution and harming wildlife. That’s why reaching the conditions of conventional plastic replacements by degradable polymers is of major interest for the plastic industry.

Одним из наиболее востребованных упаковочных материалов сегодня являются полимерные изделия – всевозможные пленки, пластмассовые контейнеры, полиэтиленовые пакеты и другие. Синтетические полимеры получили широкое распространение с середины 1940-х годов и уже с 1975 года вышли на третье место после стекла, бумаги и картона по применению для упаковки. На конец двадцатого столетия производство синтетических пластмасс в мире достигало 130 млн. т/год [1].

Однако, несмотря на все свои, казалось бы, привлекательные свойства, пластик имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, пластиковые изделия производятся из невоспроизводимых природных ресурсов – нефти, угля, газа и, во-вторых, долговечность пластика, к которой так стремились его изобретатели и которая считалась одним из его достоинств, в долгосрочной перспективе обернулась одним из его главных недостатков и теперь угрожает экологии всей планеты. Так, например, долговечность и прочность полимерных соединений приводят к тому, что после использования упаковочные отходы способны сохраняться в естественных условиях десятки лет, практически не разлагаясь. По подсчетам экологов, в России ежегодно образуется около 800 тысяч тонн полимерных отходов, а в Великобритании эта цифра составляет около 7–8 млн. тонн [2]. Понятно, что странам с высоким уровнем потребления и ограниченной территорией сейчас приходится решать проблему утилизации полимеров.

В настоящее время для очистки окружающей среды от пластмассовых отходов активно разрабатываются два основных подхода: захоронение (хранение отходов на свалках) и утилизация (сжигание, пиролиз, рециклинг). Захоронение пластмассовых отходов – это бомба замедленного действия и перекладывание сегодняшних проблем на плечи будущих поколений.

Более щадящим приемом является утилизация, однако как сжигание, так и пиролиз отходов тары и упаковки, и вообще пластмасс, кардинально не улучшают экологическую обстановку. Повторная переработка в определенной мере решает этот вопрос, но и здесь требуются значительные трудовые и энергетические затраты: отбор из бытового мусора пластической тары и упаковки, разделение по виду пластиков, мойка, сушка, измельчение и только затем переработка в конечное изделие.

Инновационным решением проблемы «полимерного мусора» на данный момент является создание полимеров, способных при соответствующих условиях биодеградировать, на безвредные для живой и не живой природы компоненты. Именно биоразлагаемость высокомолекулярных соединений является тем приоритетным направлением разработки, которое позволит исключить значительное число проблем “пластмассового мусора”, возникающего при использовании полимерной тары и других изделий из полимеров [1].

Сегодня существует несколько путей создания биоразлагаемых полимерных материалов: создание новых типов полимеров (как синтетических, так и природных) или придание биодеградируемости уже освоенным крупнотоннажным полимерам путем их модификации или введения различных наполнителей [3].

Важное место в исследованиях занимает разработка способов придания свойств биоразложения хорошо освоенным многотоннажным промышленным полимерам (полиэтилену, полипропилену, поливинилхлориду и т.д.) путем введения в них различных добавок. Для нашего региона весьма перспективным является синтез биоразлагаемого полимера на основе полиэтилена, поскольку этот полимер производится в республике на ОАО «Казаньоргсинтез», что является важным экономическим аспектом данной разработки. Данный подход позволяет решать не только экологические проблемы, но и значительно удешевляет сам полимер. Введение таких биоразлагаемых добавок, как крахмал, древесные опилки, костная мука позволяет снизить стоимость полимера за счет применения меньшего количества полиэтилена. Более того, данное направление, в отличие от остальных, позволяет значительно уменьшить затраты на переоборудование заводов по производству биоразлагаемых материалов, уменьшить энергоемкость производства и сократить нагрузку на окружающую среду.

На наш взгляд, все это позволяет сделать вывод о том, что использование биоразлагаемых полимеров является инновационным решением не только проблемы «полимерного мусора», но и глобальной идеи сокращения затрат.

Список использованной литературы

1. Фомин В.А., Гузеев В.В. Биоразлагаемые полимеры, состояние и перспективы использования // Пластические массы. – 2001. – № 2. – С. 42.

2. Биоразлагаемая упаковка: особенности производства и перспективы применения. – Интернет ресурс: http://www.musor.com.ua/page.php?id=28.

3. Устинов М. Ю. Технология и свойства деградируемых полимеров // Диссертация на соискание ученой степени канд. тех. наук – Саратов, 2004 – С. 10