Актуальность внедрения ЭКОпродукции

Почему мы не можем отказаться от пластиков?

Промышленность пластмасс развивается сегодня очень высокими темпами, что вызвано стремительным ростом потребления. И это неудивительно, т. к. пластиковая упаковка обладает такими свойствами, как:

• гибкость, прочность;
• устойчивость к действию влаги;
• удобство и безопасность;
• низкая цена и высокая эстетичность.

Но упаковка из синтетических полимеров, составляющая 40% бытового мусора, разлагается в естественных условиях около 150 лет! И всё это время огромная масса производства из полиэтилена захламляет нашу природу.

Что грозит нашей планете при дальнейшем использовании синтетических пластиков?

Утилизация пластикового мусора в некоторой степени решает проблему скопления отходов на свалках, сжигание отходов пластмасс не улучшает экологическую обстановку. Повторная переработка — рециклинг — экологичнее, но здесь требуются значительные трудовые и энергетические затраты, кроме того остро стоит вопрос о допустимой кратности рециклинга, после чего вновь придется выбирать между захоронением и сжиганием остатков. При сжигании в атмосферу выделяются вредные вещества, усугубляющие экологическую ситуацию, в частности «парниковый эффект».

В последние годы резко возрос интерес к проблеме «парникового эффекта» на Земле, являющегося последствием антропогенного выброса в атмосферу газов, поглощающих инфракрасное излучение (ИК) — парниковых газов, к которым относят: водяной пар, углекислый газ, метан, озон, галоуглероды, оксид азота.

При этом обычно прогнозируются печальные последствия для климата нашей планеты:

• резкое потепление и, как следствие, таяние ледниковых покровов;
• повышение уровня Мирового океана с затоплением густонаселенных прибрежных регионов суши.

Опасения аналогичных катастрофических явлений и давления экологических организаций заставляют Правительства разных стран выделять огромные средства на борьбу с последствиями потепления климата, связанного с антропогенными выбросами в атмосферу «парниковых газов».

Сейчас достоверно установлено, что средняя температура воздуха у поверхности Земли возрастает практически во всех регионах мира. В связи с этим в атмосфере происходит перестройка глобальных процессов переноса тепла и влаги на всех континентах, которая сопровождается резким учащением природных катаклизмов — засух и наводнений, тайфунов и смерчей, градобитий, оползней и т. д. Это неминуемо ведет к человеческим жертвам и огромным экономическим потерям!

По данным Мюнхенской страховой компании, количество природных катастроф за 1985–1995 годы возросло в 4 раза (по сравнению с 60-ми годами), потери в экономике — в 8 раз, страховые выплаты — боле чем в 15 раз.

По данным климатолога Джона Твигга, начиная с 1970 года, природные катастрофы ежегодно уносят в среднем 80 тысяч жизней. По оценкам Чикагского университета, стихийные бедствия последнего десятилетия ХХ века затронули примерно 2 миллиарда человек — треть всего человечества! В 90-е годы было отмечено 84 крупных природных катаклизма — в 3 раза больше, чем в 60-е годы. Совокупный экономический ущерб от этих бедствий достиг 591 млрд. долл., что более чем в 8 раз больше, чем в 60-е годы. Кроме прямого ущерба, наносимого природными катаклизмами, необходимо также учитывать затраты различных отраслей экономики (например сельского хозяйства) на перестройку производственных циклов в связи с изменением привычных климатических условий. Таким образом, причин для беспокойства предостаточно!

К основным требованиям к упаковке может быть отнесено:

• изготовление упаковки из экологически безопасных материалов;
• изготовление упаковки только из тех материалов, которые, после окончания жизненного цикла упаковки, можно вовлечь в хозяйственный оборот;
• сохранение потребительских качеств товарного продукта на установленный срок его употребления с учетом возможного негативного воздействия окружающей среды при соблюдении установленных правил хранения и транспортировки товарного продукта;
• отсутствие отрицательного воздействия на здоровье человека при непосредственном контакте упаковки с товарным продуктом и при контакте человека с упаковкой.

Существует ли решение проблемы «полимерного мусора»?

Создание биоразлагаемых полимерных материалов в настоящее время является приоритетным направлением новых технологий, реализация которого позволит минимизировать загрязнение окружающей среды полимерными отходами. Отличительная особенность — способность быстро разлагаться под действием различных факторов окружающей среды (t, УФ, вода, О2 воздуха и т. д.) до низкомолекулярных соединений, которые в дальнейшем потребляются различными микроорганизмами.

В настоящее время активно разрабатываются 2 направления биоразлагаемых материалов: оксо-разлагаемые и гидроразлагаемые.

Гидроразлагаемые пластики получают 2-мя способами:

• Направленный синтез биодеградируемых пластических масс (пластифицированные смеси растительных полисахаридов). Это очень дорогостоящий процесс, значительно усложняющий технологию производства (специальные требования к оборудованию, режиму), готовые изделия не отвечают физико-механическим требованиям.
• Введение в макромолекулу синтетического полимера полисахаридов, в качестве которых используются крахмал, полиэфиры гидроксикарбоновых кислот: гликолевой, молочной, капроновой, валериановой и др.

У гидроразлагаемых полимеров имеется ряд недостатков:

• растительные полисахариды трансформируются в разлагаемые продукты реакцией гидролиза без доступа кислорода (в анаэробной среде), в процессе их биоразложения выделяется газ — метан (СН4), который дает мощный «парниковый эффект», в 21 раз превышающий эффект СО2;
• подвергается действию микроорганизмов только растительная компонента макромолекулы полимера.

Оксо-разлагаемые пластики — пластики, модифицированные специальными добавками, действие которых основано на процессе окисления полимерного материала под действием внешних факторов окружающей среды (УФ, О2 воздуха) до низкомолекулярных соединений, которые в дальнейшем ассимилируются (потребляются) микроорганизмами до СО2, воды и биомассы.

Как происходит процесс разложения с применением ОКСО — добавки?

Действие добавки Reverte основано на процессе окисления полимерного материала под действием таких факторов, как УФ, O2 воздуха. Reverte является катализатором (ускорителем) процесса окисления. Процесс разложения полимерного материала с добавкой Reverte мы назовем оксо -разложение (аэробный процесс), а полимерный материал, содержащий Reverte — оксо-разлагаемый полимерный материал, способный к биоразложению в течение 1,5 лет.

На рисунке показан принцип действия ОКСО-добавки Reverte на примере разложения полиэтилена:

Как видно из рисунка, Reverte катализирует распад макромолекулы на множество низкомолекулярных фрагментов, которые затем усваиваются (ассимилируются) бактериями, в результате чего образуются СО2, вода и биомасса (совокупность растительных и животных микроорганизмов).

Надо отметить, что в реальных условиях при соприкосновении с окружающей средой, грунтом, поверхность окисленного полимера не обладает гидрофобными свойствами, присущими первичному полимерному материалу и поэтому легко подвержена действию воды, бактерий. Наглядно биоразложение полиэтилена можно увидеть на следующем рисунке, где представлены фотографии полиэтиленовой пленки, содержащей добавку Reverte, в процессе эксплуатации.

Таким образом, у использования такой добавки, по сравнению с биополимерами, есть ряд неоспоримых преимуществ:

• при ОКСО-разложении выделяется не метан, а углекислый газ, что не так мощно сказывается на прогрессировании «парникового эффекта», как в случае гидроразложения;
• добавка значительно дешевле;
• нет необходимости отказываться от привычных материалов, применяемых технологий, имеющегося оборудования;
• материал, включающий добавку, может быть пущен во вторичную переработку;
• изделие, изготовленное из материала с включением добавки, не требует особых условий для разложения;
• свойства материала и конечного изделия (прочность, прозрачность, водонепроницаемость, окрашиваемость) не меняются;
• добавка безвредна, имеются все необходимые сертификаты качества.