Применение полилактида в легкой промышленности и дизайне Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 678

Е. В. Кринари

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИЛАКТИДА В ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ДИЗАЙНЕ

Ключевые слова: полилактид, биоразлагаемые полимеры, упаковка из полимерных материалов, дизайн упаковки, молочная

кислота.

В работе проведен анализ современных технологий создания биоразлагающегося полилактида. Выявлено, что создание новых технологий оказывает непосредственное влияние на дизайн упаковки. Рассмотрены разработки в области оптимизации внедрения биоразлагаемого полимера в производство.

Keywords: polylactide , biodegradable polymers, made of polymeric materials, packaging design, lactic acid.

In this paper the analysis of modern technologies for creating biodegradable polylactide. Revealed that the creation of new technologies has a direct impact on the design of the package. Discussed developments in the implementation of the optimization of the biodegradable polymer in production.

Использование полимерных материалов лидирует в производстве упаковочных материалов. Полимерная упаковка, в отличии от стеклянной или бумажной, не поддается разложению, поэтому практические вечная. В настоящее время упаковка из синтетических полимеров составляет около 40 мас.% от бытовых отходов. 40% бытовых отходов составляет упаковка с использованием полимерных материалов. Решением данной проблемы может стать разработка полимера, способного разлагаться в природных условиях на экологически -безопасные компоненты. Наиболее персептивным биоразлагаемым упаковочным пластиком, в настоящий момент, является полилактид. [-(О-С(СН3)-СО-)п] — образуется в результате поликонденсации молочных кислот либо реакции, при которой полимеризуется лактид. Для производства полидактида (ПЛА) используется кукуруза или сахарный тростник, что является главным преимуществом данного полимерного материала [1]. Период разложения ПЛА в почве составляет около месяца, биодеструкция в воде происходит несколько дольше. Кроме того, он не уступает в потребительских свойствах синтетическим полимером [4]. Полилактид -прозрачен, термопластичен, из него можно изготавливать посуду для одноразового использования, пищевую упаковку и пленки. Переработка данного полимера производится любыми способами подходящими и для синтетических полимеров.

Эколологичность, простая технология изготовления дает данному материалу большие перспективы в производстве, однако массовое внедрение в России еще не началось из-за достаточно большой себестоимости. Необходимо разработать современную технологию производства, способную удешевить биоразлогаемый полимер [2]. Молочную кислоту и лактид относят к оптически активным элементам, они имеют вид двух Ь- и Б -стереоизомеров, которые являются зеркальным отражением друг друга. Контролируя процентное содержание данных форм в полилактиде можно задать свойства создаваемого полимера. Так полилактид состоящий тольк из Ь-лактида (Ь-ПЛА)

обладает высокой стереорегулярностью, что обуславливает его кристалличность [1]. На данный момент технология производства молочных кислот совершенствуется американской фирмой «Cargill Inc», в которой производство ПЛА осуществляется благодаря реакции, результатом которой становится ферментация декстрозы кукурузного сырья. Также компания «CSMN» из Голландии имеет возможность выпустить 34 000 тонны в год молочных кислот с перспективой увеличение выпуска более, чем вдвое. Одновременно разработкой одностадийной технологии создания ПЛА занимается японская компания «Mitsui Toatsu». При использовании данной технологии цена ПЛА снижается до 4,95 долларов за килограмм. Высокая стоимость полилактида, биодиструкция в почве при температуре 60оС, делает практически невозможным производство данного полимера в России. Решением проблемы высокой температуры необходимой для биодиструкции может стать создание специальных полигонов для отходов с внешним нагревом, самостоятельный разогрев биомассы [4].

Полимерные материалы предоставляют больше возможностей для того, чтобы разнообразить дизайн упаковки: такая упаковка может быть прозрачной или непроницаемой, раскрашенной, с металлическими или деревянными вставками с напылением и т.д. [3]. Внедрение в производство биоразлагаемого полимера открывает новые возможности в дизайне упаковки. Оно позволит сохранить экологию для будущих поколений, при этом ПЛА не будет уступать в своих декоративных возможностях синтетическим, не разлагаемым аналогам. Если усилиями ученых и технологов задача по уменьшению себестоимости биоразлагаемого полимера будет осуществлена в ближайшее время, ПЛА может стать наиболее востребованным материалом на Российском и мировом рынках.

Литература

1 Бобович, Б.Б. Процессы и аппараты переработки отходов: Учебное пособие / Б.Б. Бобович.// М, «НИЦ ИНФРА-М», 2013., - 288 с.

2 Аверко-Антонович Р. Т. «Методы исследования структуры и свойств полимеров» /Аверко-Антонович

И. Ю. Бикмуллин// Учебное пособие - КГТУ. Казань, 2012 г., 604с

3 Кринари Е.В. Дизайн упаковки с использованием полимерных материалов. / Е.В. Кринари// Вестник Казанского технологического университета.-2014.-№17-Т. №1, 175-178

4 Закирова А.Ш., Биодеградируемые пленочные материалы. Часть 2. Биодеградируемые пленочные материалы на основе природных, искусственных и химически модифицированных полимеров. /Закирова А.Ш., Канарская З.А., Михайлова О.С., Василенко С.В.// Вестник Казанского технологического университета.-2014.-№ 17-Т, №10, 114-122/

© Е. В. Кринари - ст. преп. кафедры дизайна, КНИТУ, [email protected]. © Е. В. Кринари - senior teacher of the Department "Design", KNRTU, [email protected].