5.2.О проблемах создания и утилизации биологически разлагаемой упаковки

В начале 1970-х гг.интенсивно начали развиваться работы по созданию био-, фото- и водоразрушаемых полимеров. Однако сочетать в изд высокие физ-мех хар-ки, красивый внешний вид, способность к быстрому разрушению и низкую стоимость достаточно сложно.

Создание фото- и биоразрушаемых пластмасс основано на введении в цепь полимера фото- и биоактивирующих добавок, кот должны сод-ть функциональные группы, способные разлагаться под действием УФ лучей или анаэробных бактерий. Трудность заключ в том, что добавки вводят в полимер на стадии синтеза или перераб, а разрушение его должно протекать после исп-ия, но не во время переработки. Поэтому проблема заключ в создании активаторов разрушения, обеспечив опред срок службы пластм изд без ухудшения их кач-ва. Активаторы д б нетоксичными и не повышать стоимость мат-ла.

Наиболее широко из ряда прир соед в биоразлагаемых упак мат исп-ся крахмал. В состав композиции вводят пластификаторы: глицерин или полиоксиэтиленгликоль. Однако, с увелич содержания крахмала хрупкость пленки увелич.

Биоразлагаемые пластич массы на основе крахмала обладают высокой экологичностью и способностью разлагаться в компосте при 30°С в теч 2 месяцев с образованием благоприятных для растений прод распада. В кач возобновляемого прир биоразлагаемого начала при получении термопластов активно разрабатываются и другие полисахариды: целлюлоза и хитозан. Целлюлоза и крахмал позволяют создавать многослойные пленки например, для запекания прод в электрических или микроволновых печах. Из композиции (хитозан, микроцеллюлозное волокно и желатин) получают пленки с повышенной прочностью, способные разлагаться микроорганизмами при захоронении в землю. Они применяются для упаковки, изготовления подносов и т.д.

Важное место занимает проблема придания св-в биоразложения хорошо освоенным пром полимерам: ПЭ, ПП, ПВХ, ПС и ПЭТФ. В наст время активно разрабат 3 направл:

– введение в структуру биоразлагаемых полимеров молекул, содержащих в своем составе функциональные группы, способствующие ускоренному фоторазложению полимера;

– получение композиций многотоннажных полимеров с биоразлагаемыми природными добавками, способными в определенной степени инициировать распад основного полимера;

– направленный синтез биодеградирующих пластических масс на основе промышленно освоенных синтетических продуктов.

Еще одним подходом к решению проблемы уничтожения пластм отх явл выведение особых мутаций микроорганизмов, способных разрушать синтетич полимеры. Введение различных модифицирующих добавок в полимеры может увелич или уменьш их спос-сть к биоразложению.

Одним из самых перспективных биодеградируемых пластиков для применения в уп-ке в настовремя явл полилактид – продукт конденсации молочной кислоты. Полилактид в компосте биоразлагается в течение 1 месяца, усваивается он и микробами морской воды. на На основе гидроксикарбоновых кислот можно получ биодеградируемые полиэфиры с необходимыми товарными св-ми, а пластмассы, содерж крахмал, целлюлозу, хитозан или протеин, называются композиционные мат-лы

На скорость и завершенность биоразложение полимера влияет: строение и св-ва полимера, окр условия (влажность, температура, pH среды, свет, контакт с почвой и тип почвы).

Следует отметить, что издержки произв-ва при получении таких полимеров значительно выше, чем при получении обычных пластич масс, и этот способ уничтожения явл экономич невыгодным.

БИЛЕТ №6

Состояние и перспективы разв ут-ии сырья в упак отрасли

В мире отмеч стремит рост потребления уп-ки, что делает все более актуальной проблему ее ут-ции. Особенно это касается полимерной уп-ки. Она обладает рядом преимуществ перед традиц (бумажной, стеклянной и т. д.), и ее доля быстро увелич - сегодня более 60% уп-ки в Европе состоит из полим мат-в.

Сегодня в РБ действуют 3 пути утилизации мусора: 1)Организация свалок. 2)Вторичное использование отходов. 3)Сжигание отходов.

Однако ни один из них нельзя признать абсолютно приемлемым.

Вывоз мусора на свалку – самый дешёвый способ его утилизации. Свалки вокруг городов занимают огромные площади. Ядовитые в-ва, оказывающиеся на свалках, проникают в подземные воды, кот часто использ в кач-ве источников питьевой воды, развеиваются ветрами по окрестностям и тем самым наносят ущерб окр ср. В рез-те процессов гниения без доступа воздуха образуются разл газы, кот загряхн атмосферу. Нек продукты гниения способны самовоспламенятся, поэтому на свалках регулярно возникают пожары, при кот в атмосферу выбрасывается сажа, фенол, и прочие ядовитые в-ва.

Захоронённый мусор не даёт пыли, разлетающейся вокруг свалки, и не так портит ландшафт, но он находится ближе к грунтовым водам. К тому же захоронения мусора – процесс достаточно дорогостоящий. Оно эффективно в том случае, если надо обезвредить небольшое количество мусора.

Тем не менее свалки мусора могут оказаться полезными. Так, строительным мусором засыпают овраги, ямы и т.д. Поскольку основная часть строительного мусора по составу аналогична природным камням, большого ущерба природе такое использование не наносит.

Втор исп отх – наиболее ресурсосберегающий путь, но не всегда рентабелен как в экономическом, так и в экологическом плане.

Прежде чем мусор исп-ть, его необходимо рассортировать. Сортировка на свалках осущ людьми. Это достаточно медленно и вредно для здоровья. Поэтому сортировать мусор надо в тот момент, когда его выбрасывают. Сегодня на улицах можно увидеть отдельные контейнеры для разных типов мусора.

Не всякий мусор можно отсортировать, напр, как быть с электрич лампочками? В каждой лампочке содерж неск десятков мг молибдена и вольфрама – редких и ценных ме, кот треб спец перераб. А это процесс сложный и дорогостоящий.

Проблемы возникшие при сжигании отх

Во-первых, не весь мусор горит. В частности, железо, содержащееся, например, в сломанных бытовых приборах. Многие горючие отходы при сгорании дают золу, масса которой может составлять несколько процентов от массы исходного мусора. Поэтому все шлаки, которые остаются после сгорания, всё равно приходится вывозить на свалки.

Во-вторых, мусор содержит много влаги и трудносгораемых материалов, поэтому горит плохо. Неполное сгорание мусора приводит к выбросу огромного количества сажи и вредных орг соед. Чтобы подобные в-ва не выделялись, температура сгорания мусора должна быть выше 1200 С, а это уже пиролиз, требующий дорогостоящих установок.