Page 1

ŚWIAT BIOTWORZYW KWARTALNIK TECHNICZNY

W NUMERZE: Przemyśleć tworzywa na nowo Certyfikacja biotworzyw – standardy europejskie i rozwiązania polskie Biotworzywa na targach K 2016 Projekt BIOBOTTLE

NR 1/2016

ISSN 2543-4780


G N I K N R E THI S C I T S A PL 2016 r e b m e v o N 29/30 erlin B l e t o H r e g Steigenber

@EUBioplastics #eubpconf2016 www.conference.european-bioplastics.org

REGISTER NOW! For more information email: conference@european-bioplastics.org


Od redakcji

Spis treści

Drodzy Czytelnicy, wraz z bieżącym numerem „Biotworzywa” zmieniają nazwę na „Świat Biotworzyw” – w ten sposób chcemy uwypuklić globalny charakter sektora, który swoją drogą najszybciej rozwija się poza Europą. Nie zmienia się nasz cel – chcemy przekazywać informacje na temat najważniejszych wydarzeń rynkowych, popularyzując jednocześnie biotworzywowe rozwiązania na arenie krajowej. Za nami 20. edycja targów K w Düsseldorfie, największej światowej imprezy branży tworzyw sztucznych. Według zgodnej opinii organizatorów i  wystawców wydarzenie było bardzo udane – ponad 3,2 tys. wystawców, 230 tys. gości, 19  hal wystawienniczych pełnych nowości w  zakresie surowców, maszyn czy półproduktów, setki zawartych transakcji i godziny interesujących dyskusji. Na tym tle oferta firm działających w obszarze biotworzyw nie robi dużego wrażenia – kilkadziesiąt stoisk firm wystawiających się na K i proponujących rozwiązania w  tym obszarze swobodnie zmieściłoby się w jednej, wcale nie największej hali Messe Düsseldorf. Nie sposób się jednak oprzeć wrażeniu, że biotworzywa były zauważalne w przestrzeni targowej. Wiele znanych firm wystawiających się w najważniejszych halach tworzywowych eksponowało swoją ofertę w  tym zakresie, nawet jeśli nie jest to w  ich portfolio produktowym pozycja najważniejsza. Można oczywiście uznać to za chwyt marketingowy, ale nawet jeśli tak, to przecież efekt w postaci promowania biotworzyw został osiągnięty – a to dla rozwoju branży najistotniejsze. Z drugiej strony, liczba nowości biotworzywowych zaprezentowanych na targach wskazuje, że sektor rzeczywiście żyje. Oprócz prezentacji nowości targowych w tym numerze naszego kwartalnika zapraszamy także między innymi do lektury artykułów

Przemyśleć tworzywa na nowo – European Bioplastics Conference 2016 14

Kwartalnik Świat Biotworzyw

Adres redakcji: ul. Gagarina 41/307 87-100 Toruń Tel. +48 782 245 677 E-mail: redakcja@biotworzywa.com.pl

Biotworzywa ważnym ogniwem w drodze do Gospodarki o Obiegu Zamkniętym 15 Systemy certyfikacji biotworzyw DIN CERTCO 16 Nowy certyfikat w rodzinie OK biodegradable 19 Certyfikacja biotworzyw – propozycje polskie 21 K 2016 – miejsce spotkań branży biotworzyw 23 Poliuretany z olejów roślinnych 34 Tworzywa sztuczne z dwutlenku węgla i niejadalnych części roślin 35 Nowe opakowania biodegradowalne dla produktów mlecznych 37 poświęconych certyfikacji biotworzyw, w tym także polskim propozycjom w tym zakresie. Przypominamy także o zbliżającej się konferencji stowarzyszenia European Bioplastics. Udział w tym najważniejszym wydarzeniu roku w europejskim sektorze biotworzyw jest ważny nie tylko ze względów merytorycznych, lecz także biznesowych – to doskonała okazja do nawiązania współpracy z zagranicznymi partnerami. Redakcja kwartalnika „Świat Biotworzyw” Zdjęcie na okładce: Tkaniny wykonane z włókien z biopoliamidu Vestamid Terra zaprezentowane podczas targów K 2016. Fot. Messe Düsseldorf/ctillmann

Redaktor naczelny: Michał Krajkowski Opracowanie graficzne: Magdalena Krajkowska www.biotworzywa.com.pl

Wydawca: Ardea Media Michał Krajkowski ul. Gagarina 41/307 87-100 Toruń NIP: 765-158-93-45


NEWS

Biotworzywa bohaterami Dnia Innowacji i Zrównoważonego Rozwoju BASF

12

maja we wrocławskim Centrum Badań EIT+ firma BASF zorganizowała Dzień Innowacji i Zrównoważonego Rozwoju. Celem wydarzenia było zaprezentowanie najnowszych rozwiązań koncernu odpowiadających na aktualne wyzwania gospodarcze, społeczne czy środowiskowe. W imprezie wzięło udział ok. 200 gości – partnerów biznesowych, przedstawicieli przemysłu chemicznego, organizacji branżowych, administracji i mediów, a firmę BASF reprezentowali m.in. Harald Pflanzl, Senior Vice President Sub-Region Central Europe BASF i  Andreas Gietl, dyrektor zarządzający BASF Polska. W czasie spotkania zaprezentowano szereg produktów dla rozmaitych segmentów, jak np. motoryzacja, rolnictwo, budownictwo czy przemysł opa-

Andreas Gietl, dyrektor zarządzający BASF Polska. Fot. BASF

kowaniowy. Wśród prezentowanych rozwiązań znalazło się również tworzywo ecovio – biodegradowalne, kompostowalne tworzywo sztuczne o dużej zawartości surowca pochodzenia biologicznego. Two-

Jednym z tematów Dnia Innowacji i Zrównoważonego Rozwoju BASF było biotworzywo ecovio. Fot. BASF

4  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

rzywo ecovio wytwarzane jest w oparciu o poliester ecoflex i polilaktyd uzyskiwany z  kukurydzy. Tworzywo ecovio może być używane między innymi do produkcji kompostowalnych kubków, talerzy, worków na śmieci, folii dla rolnictwa, produktów dla przemysłu opakowaniowego czy np. kapsułek do kawy z ekspresu. Produkt ulega biologicznemu rozkładowi przez mikroorganizmy i ich enzymy. Dzięki zaawansowanej technologii BASF uzyskać można różne gatunki produktów spełniających międzynarodowe i krajowe normy i wymogi dotyczące kompostowania przemysłowego. W marcu ecovio zostało wyróżnione w kategorii „Kompostowalne worki na bioodpady” podczas Międzynarodowych Targów Ochrony Środowiska i Gospodarki Odpadami Ekotech w Kielcach.


NEWS

Biotworzywa na targach Plastpol 2016

T

egoroczne targi Plastpol w Kielcach po raz dwudziesty zgromadziły firmy działające w branży tworzyw sztucznych i gumy. Podczas tegorocznej ekspozycji kilka firm zaprezentowało rozwiązania w zakresie biotworzyw. Firma Mitsubishi Chemical wśród wielu innych swoich produktów przedstawiła ofertę tworzyw biodegradowalnych oraz produkowanych na bazie biosurowców. Przykładem biotworzyw biopochodnych jest Durabio – sztywne tworzywo na bazie biosurowców, łączące dużą transparentność z wysoką udarnością. Może być stosowane jako alternatywa dla poliwęglanów z dodatkiem biosurowców. Z kolei tworzywem biodegradowalnym i  kompostowalnym jest BioPBS – materiał nadający się do wtrysku i wytłaczania, który zastosować można w szeregu aplikacji. Firma Hexpol TPE przedstawiła grupę produktów Dryflex Green TPE, zawierających surowce ze źródeł naturalnych i odnawialnych. W tej serii są dostępne TPE z wysoką zawartością naturalnych materiałów – do ponad 70 proc. (ASTM D 6866) – o twardościach od 50 do 80 Shore A. Materiały Dryflex Green wykazują właściwości mechaniczne porównywalne do TPE opartych na bazie ropy naftowej. Mogą być przetwarzane za pomocą tradycyjnych technologii polimerowych, takich jak wtryskiwanie i wytłaczanie. Dryflex Green oferują również przyczepność do polimerów, takich

jak PE, PP, ABS, SAN i innych aplikacji wieloskładnikowych. Materialy Dryflex Green mają potencjał do ich wykorzystania w wielu zastosowaniach, które obecnie korzystają z konwencjonalnych TPE, takich jak miękkie uchwyty do narzędzi manualnych i elektrycznych, opakowania, sprzęt sportowy, zabawki i artykuły higieny osobistej. Firma I.T.I. Poland z Gniewkowa zaprezentowała biocompoundy polilaktydu Mepla włoskiej firmy Mepol. Dostępne są one w kliku odmianach – jako compoundy do wtrysku o dużej sztywności lub trwałości mechanicznej, jak również jako compoundy do wytłaczania zawierające 35 lub 40 proc. wypełniaczy mineralnych o  wysokich właściwościach

termicznych. Turecka firma SASA przedstawiła gamę tworzyw PET i PBT pod marką Advanite, a wśród nich – biodegradowalne tworzywo PBAT Advanite Natura. Używane może być do produkcji opakowań na żywność, toreb na odpady, folii rolniczych, nietrwałych dóbr konsumenckich, wytwarzanych w  technice formowania wtryskowego lub wytłaczania.

Targi Plastpol 2016. Fot. Targi Kielce

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  5


NEWS

Carlsberg w butelce z materiałów biopochodnych

P

odczas konferencji Sustainable Brands 2016 w Kopenhadze Carlsberg przedstawił wzornictwo biopochodnych butelek Green Fibre Bottle. Opracowanie designu to efekt współpracy z partnerami w ramach Carlsberg Circular Community, jak również studiem projektowym CP+B Copenhagen oraz Klio. Efekt końcowy wskazuje, jak gotowe opakowania mogłyby prezentować się na sklepowych półkach. Opracowanie opakowania wykonanego z przetworzonych włókien drzewnych to część inicjatywy Carlsberg Circular Community. W 2015 roku producent piwa nawiązał współpracę z duńską firmą EcoXpac w celu zaprojektowania butelek, których prototyp zaprezentowano podczas Światowego Forum Ekono-

micznego w Davos w styczniu 2015 roku. Włókna, które używane mają być do produkcji butelek, mają pochodzić z upraw zrównoważonych, gdzie ilość nowych sadzonek ma być identyczna z ilością wyciętych drzew. Butelka po wykorzystaniu ma rozkładać się na składniki nieszkodliwe dla środowiska w przypadku przypadkowego porzucenia, jednak intencją realizatorów projektu jest włączenie zużytych butelek do systemu zagospodarowania odpadów, jak w przypadku innych butelek czy puszek. Według harmonogramu projektu, pierwsze napoje w butelkach Green Fibre Bottle mają trafić do sprzedaży pilotażowej w 2018 roku.

S

półka Biesterfeld wprowadziła do swojej oferty dystrybucyjnej biotworzywa Inzea firmy Nurel. Są to polimery ulegające całkowitej biodegradacji. W 85  procentach są one pozyskiwane z surowców odnawialnych, np. z niemodyfikowanego genetycznie polilaktydu (PLA) i skrobi. Dzięki optymalnym właściwościom mechanicznym i podobnym parametrom obróbki, jak w  przypadku poliolefin i  tworzyw styrenowych, Inzea trwale zastępuje polimery wytwarzane z ropy naftowej. Obróbka biopolimerów jest przyjazna dla środowiska i  zrównoważona. Dzięki niskim temperaturom przetwarzania daje się zaoszczędzić dużą część energii. Biopolimery z grupy Inzea można bez problemu przetwarzać na standardowych maszynach do obróbki tworzyw sztucznych metodą formowania wtryskowego, wytłaczania i termoformowania.

B

Projekt butelki Green Fibre Bottle. Fot. Carlsberg

6  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

IOFOREVER (BIO-based products from FORestry via Economically Viable European Routes), konsorcjum 14 europejskich firm, ogłosiło start projektu demonstracyjnego, którego celem jest opracowanie metod przekształcania biomasy drzewnej w wartościowe substancje chemiczne. Fundusze na ten cel pochodzić będą z programu Horizon 2020. Członkowie konsorcjum chcą przedstawić możliwość wytworzenia nowych łańcuchów wartości, wykorzystując surowiec lignocelulozowy do przemysłowej produkcji takich związków, jak butanol, etanol, kwas 2,5-furanodikarboksylowy (FDCA).


NEWS

Tworzywa biodegradowalne Inzea w ofercie firmy Biesterfeld Możliwości zastosowań są wielorakie. Wszystkie produkty z linii Inzea nadają się do kontaktu z żywnością. Biodegradowalne polimery mogą być wykorzystane do produkcji plastikowych torebek na zakupy i produktów opakowaniowych, takich jak stabilne pod względem formy miski, kubki i większe pojemniki, na przykład w handlu detalicznym. Inzea nadaje się również do produkcji kapsułek do kawy. Można również wyobrazić sobie zastosowanie biopolimeru do opakowań w przemyśle kosmetycznym. W rolnictwie i ogrodnictwie Inzea może być przykładowo stosowana do zacisków i doniczek do rozsad. Ulegają one biologicznej degradacji w ziemi i  wzbogacają glebę o substancje odżywcze – po zbiorach mogą pozostać

Biotworzywo Inzea ulega biodegradacji zgodnie z normą EN 13432. Fot. Nurel

w ziemi. Paleta produktów Inzea spełnia wymogi USDA Certified Biobased Product Certification, bazującej na standardzie ASTM D6866. Oznakowanie OK Compost dla Inzea potwierdza zgodność z normą EN 13432, europejską normą dotyczącą komposto-

walności w kompostowniach przemysłowych. Wiążący się z nią test na toksyczność ekologiczną wykazuje, iż Inzea ulega biodegradacji w glebie, nie pozostawiając szkodliwych substancji i nie ma wpływu na jakość i wzrost roślin.

Jak wykorzystać biomasę drzewną do produkcji związków chemicznych? Projekt ruszył we wrześniu br. i będzie realizowany przez trzy lata. Jego całkowity budżet wynosi 16,2 mln euro, z czego 9,9 mln euro pochodzi z Bio Based Industries Joint Undertaking (BBI JU), partnerstwa publiczno-prywatnego pomiędzy Unią Europejską a Bio-based Industries Consortium. W ramach projektu biomasa drzewna, włączając w to odpady drzewne, będzie przekształcana do ligniny, nano- i hemicelulozy, a następnie – do pochodnych ligniny

i związków chemicznych, takich jak butanol, etanol czy FDCA, na skalę przemysłową. Instalacje będą projektowane w strategicznych miejscach przeładunkowych, jak np. port w  Rotterdamie czy inne porty europejskie. W skład konsorcjum BIOFOREVER wchodzą następujące firmy i instytucje: API Europe (Grecja), Avantium Chemicals BV (Holandia), Bioprocess Pilot Facility BV (Holandia), Borregaard AS (Norwegia), Bio Refinery Development BV

(Holandia), DSM (Holandia), Elkem Carbon AS (Norwegia), Green Biologics Ltd (Wielka Brytania), MetGen Oy (Finlandia), Nova Institute (Niemcy), Novasep Process SAS (Francja), Phytowelt, Green Technologies GmbH (Niemcy), port w Rotterdamie (Holandia) oraz SUEZ Groupe (Francja).

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  7


NEWS

Nowe innowacyjne biomateriały z Fraunhofer IAP

O

d blisko ćwierćwiecza biomateriały ze źródeł odnawialnych są przedmiotem badań w niemieckim Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP w Poczdamie. Dotychczas badania skupiały się przede wszystkim na surowcach pochodzenia roślinnego, jak celuloza, skrobia czy lignina, jednak ostatnio naukowcy rozpoczęli także badania nad materiałami pochodzącymi z białek. W podjętych pracach uczestniczą dwa wydziały instytutu. Jeden nich – specjalnie utworzony z myślą o nowym kierunku badań – zajmuje się foliami polimerowymi o zintegrowanych funkcjach. Pod kierownictwem dra Murata Tutuşa jednostka rozpoczęła działalność w lipcu br. Jednym z przedmiotów działalności są tworzywowe opakowania na świeżą żywność, np. sery. – Pokrywamy folie białkami naturalnymi, które dają efekt ochronny na powierzchni żywności – mówi Tutuş. - Najistotniejszym aspektem jest to, że naturalne konserwanty nie dostają się do żywności, która pozostaje czysta; ma to ogromne znaczenie, biorąc uwagę malejącą akceptację klientów wobec sztucznych konserwantów. W przyszłości folie biopochodne opracowywane w instytucie będą także powlekane. Zastosowanie znajdą tu z pewnością doświadczenia naukowców w zakresie technologii powlekania i biotechnologii. – Zamierzamy stosować systemy powlekania w celu wynalezienia indykatorów świe-

8  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

Dr Ruben Rosencrantz prezentuje pióra jako materiał do produkcji materiałów biopochodnych. Fot. Fraunhofer IAP

żości żywności i sprawdzenia, czy łańcuch chłodniczy został zachowany – mówi Tutuş. Inne kluczowe działania wydziału obejmują opracowywanie i sprawdzanie membran funkcjonalnych. Z kolei zastosowanie keratyny z odpadów pochodzących z rzeźni stanowi przedmiot zainteresowania pracowników innego wydziału Fraunhofer IAP, który pod kierunkiem prof. Alexandra Bökera zajmuje się systemami białek funkcjonalnych. Keratyna jest białkiem strukturalnym, którego zadania wykraczają poza nadawanie kształtu naszym włosom. Jest także składnikiem dziobów, kopyt, futer i piór. – Takie odpady zwierzęce są zazwyczaj spalane lub przetwarzane na paszę – mówi dr Ruben Rosencrantz z zespołu prof. Bökera. – My natomiast chcielibyśmy uczynić keratynę znajdującą się w odpadach z rzeźni surowcem do produkcji materiałów. Szczególnie nadają się do tego pióra, ponieważ złożone są w ponad 90

proc. z keratyny i mają bardzo jasno określony skład. Keratyna może także na przykład usunąć formaldehyd z powietrza, tworząc użyteczny filtr w przypadku budynków poddawanych renowacji, gdzie stosowany jest ten związek chemiczny. Keratyna może także wiązać metale ciężkie. Keratyna jak dotąd nie była używana jako surowiec do produkcji materiałów. W przemyśle białka strukturalne były używane np. jako dodatki do szamponów w postaci hydrolizatu. Natomiast przed rokiem Böker wraz ze swoim zespołem opracowali regenerowane włókna z keratyny. – Chcemy pozostawić białko nienaruszone, aby zachować właściwości materiału – mówi Rosencrantz. – Badamy obecnie stosowne procedury, które by pozwoliły prząść keratynę. Na linii do przędzenia znajdującej się w instytucie naukowcy mogą wykorzystać wcześniejsze doświadczenia w produkcji biopochodnych włókien celulozowych.


NEWS

Biotworzywowa współpraca Neste i IKEA

K

oncerny Neste i Ikea łączą siły w zakresie produkcji i wykorzystania biodegradowalnych materiałów biopochodnych i zapraszają inne podmioty do udziału w inicjatywie. Współpraca obejmować będzie produkcję tworzyw sztucznych i innych materiałów przy wykorzystaniu oferowanych przez firmę Neste rozwiązań w zakresie polimerów biodegradowalnych. W ramach projektu tworzywa i inne

materiały produkowane będą nie przy użyciu surowców kopalnych, lecz surowców odnawialnych bądź pochodzących z recyklingu. W inicjatywie weźmie również udział szereg innych firm, których dotychczasowe moce produkcyjne będą mogły być wykorzystane przez rosnący rynek wyrobów biopochodnych. – Cieszymy się ze współpracy nawiązanej z koncernem IKEA – powiedział Tuomas Hy-

Bioreaktor służący do przerobu cukrów zawartych w odpadach. Fot. Neste

yryläinen z firmy Neste. – Dążenie spółki IKEA do zainicjowania zmian w przemyśle jest niezwykle ważnym krokiem służącym przedefiniowaniu sposobu produkcji i wykorzystania surowców w przyszłości. IKEA i Neste wraz z partnerami rozpoczną produkcję tworzyw biopochodnych produkowanych z odpadów, które mogą być wykorzystywane przy użyciu istniejących instalacji, które będą w pełni odpowiadać potrzebom konsumentów i które będą mogły podlegać recyklingowi. – IKEA chce się przyczyniać do wprowadzania zmian w przemyśle i rozwoju tworzyw pochodzących z recyklingu i surowców odnawialnych – mówi Lena Pripp-Kovac ze szwedzkiej centrali firmy IKEA. Obie firmy zapraszają potencjalnych partnerów do współpracy oraz spodziewają się stworzenia nowych technologii. Projekt działań ma być gotowy w 2017 roku. Inicjatywa wpisuje się w  projekt zrównoważonego rozwoju spółki IKEA, który opiera się na uniezależnieniu się od surowców kopalnych, przekształcaniu odpadów w  zasoby, opracowaniu nowych sposobów przerobu śmieci i promowaniu recyklingu. Długoterminową ambicją spółki jest zastąpienie elementów plastikowych w produkowanych meblach wyłącznie tworzywami biopochodnymi lub pochodzącymi z  recyklingu.

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  9


NEWS

Nowe polimerowe karbodiimidy poprawiają właściwości PLA

R

hein Chemie Additives, jednostka binzesowa koncernu Lanxess, rozwija swoją ofertę w zakresie stabilizatorów hydrolizy przeznacznych dla tworzyw sztucznych. Nowością w  portfolio koncernu jest Stabaxol P 110, pierwszy produkt z nowej linii innowacyjnych, polimerowych karbodiimidów produkowanych w  oparciu o  surowce alternatywne. Stabaxol P 110, podobnie jak inne nowe karbodiimidy, stanowi element trendu zmierzającego do opracowywania agentów zapobiegających

hydrolizie dostosowanych do indywidualnych potrzeb. Stanowią one znaczny postęp w zakresie stabilizacji, toksykologii i emisyjności. Nowy dodatek wykazuje szczególnie wysokie właściwości jako dodatek dla termoplastycznych tworzyw PET i PBT oraz termoplastycznych elastomerów (TPE-E). Jego zastosowanie szczególnie poprawia właściwości polilaktydu, prowadząc do znacznego zwiększenia trwałości produktu finalnego używanego w ciepłym i wilgotnym otoczeniu. Stabaxol P 110 dostępny jest

w formie granulek lub proszku. Może być łatwo przetwarzany – nie jest wymagane jego wcześniejsze podgrzewanie w procesie produkcyjnym, a ze względu na wysoką temperaturę mięknienia (80°C) możliwe jest jednolite jego dozowanie. Typowe zastosowania dodatku obejmują włókna w ekranach maszyn papierniczych, osłony kabli, mechanizm jednostek wtryskowych oraz obudowy elektroniczne.

Stabaxol P 110 to pierwszy produkt z nowej linii polimerowych karbodiimidów produkowanych w oparciu o surowce alternatywne. Fot. Lanxess

10  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016


NEWS

Arkema zwiększy produkcję biopoliamidów

F

irma Arkema zwiększa swoje zdolności produkcyjne w zakresie biopoliamidów. Rozbudowa mocy produkcyjnych w Chinach i USA związana jest ze zwiększeniem zapotrzebowania ze strony branży samochodowej, elektroniki użytkowej i sportu. Inwestycja w Chinach przeprowadzona zostanie w fabryce w Zhangjiagang (prowincja Jiangsu), specjalizującej się w  produkcji poliamidów biopochodnych. W ostatnich latach inwestycje Arkemy sięgnęły tam kwoty 10 mln euro. W 2017 roku Arkema uruchomi tam dwie linie do produkcji poliamidu 11, jako uzupełnienie dotychczas produkowanego poliamidu 10. Poliamid 11 pod marką Rilsan odznacza się dobrymi parametrami w zakresie odporności mechanicznej i chemicznej, a także niską wagą i łatwością przetwarzania, co czyni go popularnym tworzywem w wy-

Zakłady w Zhangjiagang specjalizują się w produkcji poliamidów biopochodnych. Fot. Arkema

mienionych poprzednio sektorach. Z kolei w Stanach Zjednoczonych Arkema przeprowadzi inwestycję w zakładach w Birdsboro (Pensylwania), gdzie uruchomiona zostanie produkcja nowych biopochodnych odmian tworzywa Pebax do zastosowania w produktach z branży elektronicznej i sportowej. Rozwój elastomerów termoplastycznych pod marką Pebax jest związany z popytem

na ten lekki, odporny materiał zachowujący swoje właściwości nawet w temperaturze –40°C. Arkema jest światowym liderem w zakresie poliamidów specjalistycznych. Obie inwestycje nawiązują do strategii Arkemy polegającej na rozwoju materiałów lekkich, biopochodnych, znajdujących swoje zastosowanie np. w elektronice.

Biopoliamidy firmy Arkema stosowane są w wielu aplikacjach, np. w motoryzacji, elektronice czy obuwiu sportowym. Fot. Arkema

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  11


NEWS

Kompozyty biodegradowalne dla branży medycznej

K

oncern Evonik prowadzi badania nad mocnymi kompozytami ulegającymi biodegradacji, które mogłyby zastąpić metal w implantach używanych do wzmocnienia wewnętrznego uszkodzonych kości. Takie implanty pełnią bardzo istotną rolę w procesie odbudowy kości. Obecnie stosowane metalowe implanty na ogół pozostają w ciele pacjenta do końca jego życia lub wymagają dodatkowej operacji w celu ich usunięcia. Tymczasem implanty wykonane z nowych kompozytów Evonik będą ulegały stopniowej absorpcji, wraz z postępem procesu zdrowienia. Materiały te składają się z polimerów oraz substancji naturalnie znajdujących się w kościach. Choć badania prowadzone przez firmę są wciąż na wczesnym etapie, potencjalne korzyści dla pacjentów już teraz są oczywiste. Wdrożenie materiałów oznacza brak potrzeby wykonywania zabiegu chirurgicznego w  celu usunięcia implantów, a  specyficzne ich ukształtowanie mogłoby przyspieszać proces regeneracji kości. Jest to jeden z projektów prowadzonych obecnie w Medical Devices Project House w  Birmingham, Alabama (USA). Zespół złożony z ponad 20 ekspertów pracuje nad nowymi technologiami i materiałami dla medycyny, ze szczególnym uwzględnieniem implantów. – W dłuższej perspektywie naszym celem jest medycyna regeneracyjna – mówi dr Andreas Karau, kierownik pla-

12  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

Pracownik Medical Devices Project House w Birmingham wsypuje granulat do wytłaczarki. Fot. Evonik

cówki. – Chcemy stworzyć bioabsorbowalne implanty w celu wymiany uszkodzonych elementów na zdrowe. Obecnie prowadzone prace zmierzają w tym kierunku. Można zauważyć ogromny popyt na tego typu rozwiązania. Liczba implantów potrzebnych w leczeniu złamań jest znaczna; sama osteoporoza powoduje 8,9 mln złamań rocznie. Rynek technologii medycznych wart jest obecnie 300 mld euro i rośnie w tempie 6 proc. rocznie. Największe udziały w tym rynku – 40 proc. – posiadają Stany Zjednoczone, a ame-

rykańskie firmy są największymi graczami w tym sektorze. Bardzo ważnymi rynkami są także rynki UE i Japonii. – Nasza wiodąca pozycja w zakresie polimerów opartych na PLA daje nam dobry start w pracach nad materiałami i technologiami z zakresu medycyny regeneracyjnej – mówi Karau. W procesie degradacji polimery rozpadają się na dwutlenek węgla i wodę. Czas rozpadu uzależniony jest od budowy molekularnej, długości łańcucha oraz krystalizacji. Może on trwać od kilku tygo-


WYDARZENIA dni do wielu miesięcy, zapewniając kościom właściwy czas regeneracji. Obecnie producenci implantów używają opracowanych przez Evonik polimerów Resomer do produkcji niewielkich elementów stosowanych w leczeniu urazów kolan i ramion, jak również w procesie naprawy mniejszych kości palców czy twarzy. Jak jednak zauważa Karau, dostępne obecnie materiały nie są wystarczająco mocne, aby mogły być stosowane w regeneracji dużych kości, których zadaniem jest dźwiganie ciała. Dlatego też naukowcy starają się opracować materiały kompozytowe, wzmacniając polimery biodegradowalne substancjami nieorganicznymi, np. pochodnymi fosforanu wapnia. Mają one zresztą nie tylko wzmacniać konstrukcję, lecz także zapewniać jej biokompatybilność. Po rozpadzie polimerów bowiem wapń i fosfor mogą zostać wchłonięte przez nowe tkanki kostne. Ale wizja badaczy jest jeszcze śmielsza. Dysponując właściwymi materiałami, mogliby użyć technologii druku 3D do stworzenia implantu dla konkretnego pacjenta. Dlatego też jednym z celów badaczy jest znalezienie takiego materiału, który mógłby być stosowany w technologii przyrostowej. Karau dodaje, że w dalszej perspektywie celem zespołu jest opracowanie technologii polimerowego rusztowania, które byłoby kolonizowane przez żywe komórki – byłby to prawdziwie biologiczny implant. W ten sposób można by także umożliwić regenerację tkanki chrzęstnej czy mięśnia serca, jednak sporym wyzwaniem jest wciąż poprawienie

Najbliższe wydarzenia: Sustainable Bioplastics 2016

10-11.11.2016, Alicante, Hiszpania http://bioplastics.conferenceseries.com/

European Bioplastics Conference 29–30.11.2016, Berlin, Niemcy http://www.european-bioplastics.org

Composites Europe

29.11–1.12.2016, Düsseldorf, Niemcy https://www.composites-europe.com/

The European Biopolymer Summit 2016

7–8.12.2016, Londyn, Wielka Brytania http://www.wplgroup.com/aci/event/biopolymer-conference-europe

Biobased World 2017

15–16.02.2017, Kolonia, Niemcy http://www.biobasedworld.de/en

Chinaplas 2017

16–19.05.2017, Guangzhou, Chiny http://www.chinaplasonline.com

biokompatybilności używanych materiałów. Naukowcy pracujący w Creavis Project House w Birmingham w swoich działaniach blisko współpracują z innymi, biznesowo zorientowanymi działami Evonik. Badają między innymi tworzywa biokompatybilne. Zazwyczaj prace nad jednym projektem trwają trzy lata. Evonik posiada obecnie jedenaście tego typu obiektów badawczych. Portfolio produktów Evonik

dla branży medycznej obejmuje obecnie materiały stosowane w implantach – Resomer i Vestakeep oraz poliamidy Vestamid Care.

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  13


WYDARZENIA

Przemyśleć tworzywa na nowo – European Bioplastics Conference 2016

J

uż tylko niespełna miesiąc pozostał do 11. edycji European Bioplastics Conference, która odbędzie się w dn. 29–30 listopada w Berlinie. Znamy już niektóre szczegóły programu tegorocznej konferencji. Tegoroczna edycja czołowego wydarzenia dla europejskiej branży biotworzyw będzie miała na celu między innymi zaprezentowanie ogromnego postępu przemysłu w przemyśleniu tworzyw na nowo zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju. Program obejmuje szerokie spektrum istotnych zagadnień, jak np. polityka UE, najnowsze rozwiązania technologiczne w zakresie biomateriałów i  ich przetwórstwa, postępy w standaryzacji i  etykietowaniu, surowce biopochodne, rozwiązania dotyczące końca cyklu życia produktów, jak również perspektywa  konsumenta i  znanych marek. Ponownie Bioplastics Magazine wyłoni zwycięzcę w tegorocznym konkursie Annual Global Bioplastics Award. Wśród tegorocznych prelegentów wystąpią m.in. • Hugo Maria Schally, Komisja Europejska, • Waldemar Kütt, Komisja Europejska, • Rob Opsomer, Ellen Mac­ Arthur Foundation; • Sabine Wirén-Lehr, Tetra Pak International; • Peter O’Sullivan, HENKEL Ireland, Packaging Engineering Europe; • Alexia Roma, Technoscentre Renault; • Stepanie Triau, bioserie;

14  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

• Enrique Moliner, AIMPLAS; • Chinnawat Srirojpinyo & Ryuichiro Sugimoto, PTT MCC Biochem Joint Venture PTT i Mitsubishi Chemical Corporation. Ważnym punktem programu konferencji będzie prezentacja danych rynkowych za ostatni rok, a jedna z sesji będzie poświęcona perspektywom rynkowym w Europie. Specjalna debata panelowa omawiać będzie kwestię potencjału biotworzyw w projekcie New Plastics Economy. Otworzy ją Rob Opsomer z Ellen MacArthur Foundation, a  wśród dyskutantów zasiądą między innymi Piotr Barczak z European Environmental Bureau oraz Delphine Lévi-Alvares z Zero Waste. Innym ciekawym punktem programu będzie dyskusja panelowa poświęcona przyszłości europejskiego systemu zagospodarowania odpadów. Jej celem

będzie zbadanie, w jaki sposób efektywne zagospodarowanie śmieci, w tym także odpadów z biotworzyw, może wyglądać w przyszłości. Konferencji będzie towarzyszyć ekspozycja firm, zagwarantowane też będą możliwości bezpośrednich spotkań biznesowych. Po sukcesie poprzednich edycji wydarzenia, organizatorzy spodziewają się po raz kolejny cennego i owocnego wydarzenia o dużym potencjale informacyjnym, z ponad 350 delegatami, gośćmi i wystawcami. Tegorocznym platynowym sponsorem konferencji jest koncern BASF. Osoby zainteresowane udziałem w konferencji mogą zarejestrować się na stronie www.conference.european-bioplastics.org lub skontaktować się drogą mailową z organizatorem: conference@ european-bioplastics.org.

Konferencja European Bioplastics 2015. Fot. European Bioplastics


WYDARZENIA

Biotworzywa ważnym ogniwem w drodze do Gospodarki o Obiegu Zamkniętym

S

towarzyszenie European Bioplastics z zadowoleniem przyjęło roboczy raport Parlamentu Europejskiego dotyczący rewizji unijnego prawodawstwa odpadowego, zaprezentowany w czerwcu przez włoską polityk Simonę Bonafè, sprawozdawcę komitetu ds. środowiskowych w PE. Raport przedstawia prawne regulacje konieczne do zmiany paradygmatu z gospodarki linearnej do cyrkularnej, w której odpady są uznawane za cenne zasoby, oraz do transformacji w stronę niskowęglowej biogospodarki, w której zasoby są używane bardziej efektywnie. – Cieszymy się z silnej i ambitnej postawy poseł Bonafè zmierzającej do poprawy warunków rynkowych dla surowców odnawialnych oraz promującej użycie materiałów biopochodych w opakowaniach, ponieważ w ten sposób daje się czytelny znak dla naszego sektora i inwestorów angażujących się w sektor biogospodarki – powiedział François de Bie, przewodniczący European Bioplastics. Raport w części poświęconej dyrektywie opakowaniowej skłania Komisję do oceny wykonalności stopniowego zastępowania opakowań na żywność opakowaniami biopochodnymi i/lub biodegradowalnymi i kompostowalnymi. – Mamy nadzieję, że skłoni to państwa członkowskie do rozpoznania korzyści ze stosowania produktów biopochodnych i/lub biodegradowalnych i stworzenia dla nich konku-

renycjnych warunków – mówi de Bie. Ponadto raport w sprawie zmian w dyrektywie odpadowej kładzie szczególnie duży nacisk na definicję bioodpadów i recykling. Popiera włączenie recyklingu organicznego (w formie kompostowania lub beztlenowej fermentacji odpadów organicznych) do pojęcia recyklingu i proponuje przyszłościową definicję bioodpadów, wliczając w nie „inne materiały o podobnych właściwościach w zakresie biodegradacji i kompostowalności”. – Te zmiany są konieczne w celu osiągnięcia wyższych celów recyklingu poprzez zrobienie użytku z ogromnego, lecz wciąż niewykorzystanego potencjału odpadów organicznych oraz produktów kompostowalnych w Europie – mówi de Bie. – Największa frakcja odpadów komunalnych (do 50 proc.) w Europie to bioodpady, które w zaledwie 25 proc. są obecnie zbierane i poddawane recyklingowi. Raport PE wzywa do wprowadzenia do 2020 roku obowiązkowej zbiórki bioodpadów, wspartej wyznaczeniem do 2025 roku celu recyklingu organicznego bioodpadów w wysokości 65 proc. Proponowane zmiany przewidują także wprowadzenie ograniczeń w  zakresie składowania odpadów komunalnych do 25 proc. w roku 2025 i 5 proc. w roku 2030. – Wyrażany zadowolenie z faktu, iż w raporcie dostrzega się związek pomiędzy biogospodarką i odpowiedzialnym

użyciem niekonwencjonalnych surowców w opakowalnictwie, z jednoczesnym mocnym skoncentrowaniem się na efektywności surowcowej w całym cyklu produkcyjnym, od biopochodnych materiałów i produktów, po zbiórkę i recykling bioodpadów – powiedział Hasso von Pogrell, dyrektor zarządzający Europan Bioplastics. – Regulacje i działania proponowane przez poseł Bonafè wspomogą sektor biotworzyw oraz całą europejską biogospodarkę w zaprezentowaniu ich całościowego potencjału środowiskowego, społecznego i gospodarczego, dostarczając nowych możliwości biznesowych i kreując wartościowe, długoterminowe miejsca pracy przy jednoczesnej ochronie środowiska i  propagowaniu efektywnego i zrównoważonego zużycia naszych zasobów. Na podstawie zaprezentowanego raportu będziemy kontynuować dyskusję z Parlamentem Europejskim i innymi instytucjami na temat przejścia Europy od gospodarki opartej na surowcach kopalnych do gospodarki o obiegu zamkniętym.

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  15


CERTYFIKACJA

Berit Topolinski (DIN CERTCO)

Systemy certyfikacji biotworzyw DIN CERTCO

J

ednym z ważniejszych pojęć ostatnich lat jest zrównoważony rozwój. Jego składową jest między innymi recykling, jednak w trakcie dyskusji o zrównoważonej gospodarce w przemyśle, rolnictwie i  gospodarstwach domowych w ostatnich latach coraz większą uwagę opinii publicznej przyciągają produkty z tworzyw i papieru, materiałów pochodzących z surowców odnawialnych. Wielu dużych producentów opracowuje specjalne surowce, które mogą być stosowane w wytwarzaniu produktów przyjaznych dla środowiska. Materiały powinny być w znacznej mierze neutralne dla klimatu, co oznacza, że ich zużycie nie powinno powodować emisji większej ilości dwutlenku węgla aniżeli do ich produkcji. Przykładem takich materiałów są biotworzywa. Rodzi się jednak pytanie o sposób użycia tych nowych materiałów. Trzeba zauważyć, że im więcej będzie liczba stosowanych dróg w  celu ograniczenia odpadów, tym bardziej niejasna będzie sytuacja na rynku. Rosnące zamieszanie będzie się jednocześnie przyczyniać do zwiększenia uprzedzeń. Przykładem jednego z najczęściej powtarzanych zarzutów jest to, że mimo wzrastających poszukiwań, sektor biotworzyw

16  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

nie daje tego, co obiecuje. Materiały te nie dorównują konwencjonalnym tworzywom sztucznym, nie można ich przetwarzać w recyklingu, a  stopień biodegradowalności nie jest jasny. Głównym problemem, zwłaszcza jeśli chodzi o ostatni punkt, jest to, że miesza się dwa terminy: biopochodny oraz biodegradowalny. Tymczasem pierwszy z nich oznacza, że dane tworzywo zostało wyprodukowane z surowców odnawialnych. Biopochodny polietylen czy PET oczywiście nie są więc biodegradowalne, mogą być jednak poddawane recyklingowi. Jednak termin biopochodny nie zawiera żadnych odniesień do kompostowalności. Tymczasem polimery biodegradowalne w  zależności od składników posiadają inne właściwości i  rozpadają się w  określonych warunkach na dwutlenek węgla i kompost. Są także takie tworzywa, które można zaliczyć do obu grup, nie jest to jednak reguła. Także w grupie tworzyw biodegradowalnych jest wiele różnic i  dlatego też zagospodarowanie odpadów musi być drobiazgowo opracowane. Może w tym pomóc certyfikacja i związane z nią oznaczenia, które pokazują, do którego systemu zagospodarowania należy dane tworzywo.

Kompostowanie przemysłowe, ogrodowe oraz rozkład w glebie W roku 2000, po wycofaniu normy DIN v 54900, została opublikowana norma EN 13432, opisując jednocześnie ówczesny stan techniki dotyczący kompostowania materiałów. Owa norma jest także obecnie podstawą, na której wspierają się regulacje dotyczące biologicznego rozkładu opakowań, produktów i materiałów, czyniąc możliwym kompostowanie przemysłowe. Od 2015 roku zbiórka odpadów organicznych jest w Niemczech obowiązkowa, także wiele innych krajów dostrzega ekonomiczny sens zbiórki odpadów kuchennych i ogrodowych. Opakowania ulegające rozkładowi biologicznemu są jednak często postrzegane krytycznie. Dlatego też ważne jest, aby podkreślać brak toksycznego oddziaływania na środowisko, chemiczną nieszkodliwość oraz zdolność do rozkładu. Norma EN 13432 wymaga pełnego rozkładu biologicznego (≥90-procentowy rozpad materiału na dwutlenek węgla i biomasę) w ciągu sześciu miesięcy, dezintegracji mechanicznej materiału w ciągu 12 tygodni, kiedy przestaje on odróżniać się optycznie od pozostałej części kompostu.


CERTYFIKACJA

Oznaczenia potwierdzające kompostowalność w warunkach przemysłowych

Oba procesy zachodzą w podwyższonej temperaturze, która zapewniona jest w kompostowniach przemysłowych, co daje pewność, że materiały nie będą zakłócały procesu kompostowania. Najbardziej znanym oznaczeniem materiałów w tym zakresie jest tzw. sadzonka, znak wdrożony przez stowarzyszenie European Bioplastics. Oznaczenie materiału tym logo daje pewność, że spełnia ono kryteria kompostowalności zgodne z normą EN 13432 i daje zielone światło dla umieszczenia odpadów opakowaniowych wśród odpadów organicznych. Jest to jednak tylko jedna z opcji w zakresie końca cyklu życia produktów. Odkąd Francja wprowadziła nowe prawodawstwo ograniczające zużycie jednorazówek, pojawiły się także dodatkowe możliwości w  tym względzie. Przyjęte przez Francję rozwiązanie zakłada, iż torby z  tworzyw o  grubości poniżej 50 mikronów muszą być w  większej części biopochodne i kompostowalne w warunkach domowych. Na potrzeby kompostowania w gospodarstwach domowych i ogrodach opracowano nową normę NF T 51-800, zgodną z australijską

normą AS 5810. Czym różnią się one od przepisów dotyczących kompostowania przemysłowego? Pryzma kompostowa w ogrodach znajduje się w otwartej przestrzeni, gdzie temperatura nie jest regulowana, a mieszanie materiałów (poprzez dokładanie kolejnych warstw) jest znacznie skromniejsze. Materiały muszą zatem ulegać rozkładowi mikrobiologicznemu w znacznie niższych temperaturach, dlatego normy przewidują w tym przypadku okres 12 miesięcy dla rozkładu biologicznego oraz 6 miesięcy dla dezintegracji mechanicznej. Także w tym przypadku DIN CERTCO proponuje system certyfikacji „DIN Geprüft – Home compostable”, pozwa-

lający na określenie, które opakowania spełniają wymagania kompostowania tego rodzaju. Znany jest dość powszechnie obraz białych zanieczyszczeń – pozostałości folii z tworzyw sztucznych zalegających na polach [1]. Tymczasem także folie stosowane w rolnictwie są obecnie produkowane w wersji biodegradowalnej. Także inne produkty stosowane w ogrodach, na polach, w  glebie lub na powierzchni ziemi, mogą ulegać biodegradacji. Norma techniczna DIN SPEC 1165 (CEN/TR 15822) wskazuje, pod jakimi warunkami powinien zachodzić rozkład w tych miejscach, omawiając przy tym uwarunkowania środowiskowe. System certyfikacji DIN CERTCO „biodegradable in soil” korzysta z ustaleń zawartych w tej normie technicznej. Woda i powietrze Duża część odpadów z tworzyw sztucznych niestety trafia ostatecznie do mórz, przy czym w większości przypadków dzieje się tak ze względu na błędy popełnione na lądzie. Ok. 80 proc. odpadów z tworzyw trafiających do mórz to produkty pierwotnie wypro-

Oznaczenia potwierdzające kompostowalność w kompostowniach przydomowych i w glebie

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  17


CERTYFIKACJA dukowane z myślą o wykorzystaniu ich w środowisku lądowym, a znaczna ich część to po prostu torby jednorazowe [2,3]. Amerykańska norma ASTM D 7473 „Standard Test Method for Weight Attrition of Plastic Materials in the Marine Environment by Open System Aquarium Incubations” ustanawia kryteria rozkładu w środowisku morskim, jest to jednak dość drażliwy temat. Zmienne warunki panujące w  morzach utrudniają przeprowadzenie testów, tymczasem zdecydowanie należy unikać sytuacji, w której wody zaczęłyby być postrzegane jako miejsce składowania odpadów. W żadnym wypadku nie można dopuścić do tego, aby śmieci w jakiejkolwiek formie trafiały do zbiorników wodnych. Ograniczenie się do certyfikowania biodegradowalnych produktów stosowanych w przemyśle morskim stanowi pewne rozwiązanie, stanowią one bowiem 20 proc. odpadów w morzach. Jednak ogólnie rzecz biorąc, zdecydowanie lepiej jest unikać odpadów, gdziekolwiek one się pojawią. Innym problemem są produkty wykonane z tzw. materiałów oksydegradowalnych. Są to tradycyjne tworzywa ro-

Oznaczenie potwierdzające zgodność użytych dodatków z normą EN 13432

18  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

popochodne, np. polietylen, polipropylen czy PET, z dodatkiem substancji (zazwyczaj soli metali) powodujących po upływie określonego czasu ich rozpad przy dostępie powietrza. Analiza OWS z 2013 roku wskazuje jednak, iż wszystkie przetestowane w badaniach materiały oksydegradowalne w przeważającej części lub w całości nie ulegają biodegradacji, nie mogą też być kompostowane w kompostowniach przemysłowych [4]. Zachodzi przy tym niebezpieczeństwo zanieczyszczenia środowiska mikrocząstkami tworzyw, które nie ulegają biodegradacji. Jak widać z przedstawionych wielorakich możliwości w zakresie końca cyklu życia produktów, niezwykle ważny jest rozwój i wdrażanie norm i programów certyfikacji. A ponieważ materiały różnią się między sobą właściwościami i wciąż są ulepszane, w zakresie biodegradowalności tworzyw jest wiele możliwości rozwoju. Systemy certyfikacji budzą zaufanie i dają pewność, stanowią niezależne potwierdzenie jakości, a w branży tworzyw sztucznych i opakowań pozwalają użytkownikom łatwo odróżnić materiały zaufane od niepewnych, a kiedy dalsze użytkowanie produktów jest niemożliwe – ułatwiają identyfikację miejsca składowania. DIN CERTCO to instytucja założona w 1972 roku przez Deutschen Institut für Normung, DIN e. V. Od ponad 40  lat prowadzi certyfikację produktów, usług i osób w  systemie „DIN Geprüft”. Jakość i  niezależność gwarantowane są dzięki oddzielnej ocenie ekspertów, prowadzeniu testów w  renomowanych

laboratoriach oraz akredytacji przez DAkkS w zakresie DIN EN ISO/IEC . Oprócz certyfikacji w zakresie kompostowania przemysłowego DIN CERTCO oferuje również certyfikację dla kompostowania domowego według nowych norm francuskich oraz certyfikację materiałów używanych w glebie. DIN CERTCO posiada bogatą sieć instytucji współpracujących na całym świecie. Polskim partnerem instytucji jest COBRO – Instytut Badawczy Opakowań. Informacji na temat systemów certyfikacji DIN CERTCO udziela Grzegorz Ganczewski (ganczewski@cobro.org.pl). Wszelkie informacje na temat działalności DIN CERTCO można znaleźć na stronie internetowej www.dincertco.de/en. Przypisy: [1] E. K. Lui, W. Q. He, C. R. Yan, Environ. Res. Lett. 2014, 9, 1-3. [2] United Nations Joint Group of Experts in the Scientific Aspects of Marine Pollution (GESAMP), working group 40, Microplastics in the ocean: A global assessment, 2015. [3] UNEP, Biodegradable Plastics & Marine Litter. Misconceptions, Concerns und Impacts on Marine Environments, 2015, Nairobi. [4] O.W.S. Benefits and Challenges of Bio- and Oxodegradable Plastics, DSL-1, 2013.


CERTYFIKACJA

Petra Michiels (Vinçotte)

Nowy certyfikat w rodzinie OK biodegradable

V

inçotte wprowadziło do swojej rodziny certyfikatów nową propozycję – certyfikat OK biodegradable MARINE, weryfikujący oświadczenia dotyczące biodegradowalności w środowisku morskim. Umieszczenie na produkcie zapewnienia o biodegradowalności w  oceanach jest ogromnie wrażliwym zagadnieniem, które może budzić negatywne skojarzenia, i wiele instytucji certyfikujących wzbrania się przed podjęciem takiego wyzwania. Celem niniejszego artykułu jest przyjrzenie się powodom tego krytycyzmu oraz wyjaśnienie, dlaczego Vinçotte mimo wszystko oferuje certyfikację produktów w tym zakresie. Ważnym punktem krytyki w tym względzie bywa stwierdzenie, iż skoro konsumenci będą wiedzieli, iż dany produkt czy opakowanie rozkłada się w środowisku, będą bez oporów wyrzucać je do morza; kto wie, może zresztą podobny los spotka inne produkty? A zatem certyfikat nie rozwiąże problemu, lecz powiększy jego skalę. W tym stwierdzeniu kryje się jednak przeświadczenie, że większość odpadów znajdujących się w morzach trafia do nich bezpośrednio. Sytuacja w rzeczywistości wygląda jednak zgoła inaczej. Źródła odpadów zalegają-

cych w morzach są bardzo różnorodne i nie zawsze da się je łatwo ustalić, bowiem śmieci pokonują często znaczne odległości. Najogólniej rzecz biorąc, odpady w morzach dzieli się na te, które powstały na lądzie oraz te, które powstały w morzu. Głównymi lądowymi źródłami odpadów w morzach są śmieci ze składowisk zlokalizowanych wzdłuż wybrzeża lub nad brzegami rzek, jak również odpady przemysłowe pochodzące od producentów, przetwórców i przewoźników. Z kolei do naczelnych morskich źródeł odpadów należy sektor morski (handlowcy, transport publiczny, turystyka, marynarka wojenna, statki badawcze) i rybacki (sieci, farmy morskie). W 1991 roku eksperci ONZ oszacowali, iż nawet 80 proc. zanieczyszczeń morskich pochodzi z lądu. W 2001 roku wystartował program National Marine Debris Monitoring Program (NMDMP). Na podstawie badań przeprowadzonych w latach 2001–2006 wskazano, że źródła lądowe odpowiadają za 49 proc. odpadów w morzach, podczas gdy odpady powstałe na morzu stanowią 18 proc. całości; 33 proc. przypadków uznano za nieokreślone (torby z tworzyw, plastikowe butelki itp.). Obawa, iż używanie pro-

Logotyp certyfikatu OK biodegradable MARINE

duktów ulegających biodegradacji w środowisku morskim mogłoby zwiększyć zjawisko śmiecenia na morzach stanowi ważny problem, jednak, jak widać, znacznie większym zagrożeniem jest produkcja śmieci na lądzie. Pojawia się pytanie: czy produkty opatrzone certyfikatem OK biodegradable MARINE mogłyby stanowić w tym przypadku rozwiązanie? Trzeba zauważyć, że tak postawiony problem nie powinien stanowić punktu wyjścia, i udzielenie odpowiedzi na to pytanie nie jest też zamierzeniem Vin­çotte. Certyfikat OK biodegradable MARINE stanowi propozycję dla tych producentów i dystrybutorów, którzy oferują produkty biodegradowalne w morzach i chcieliby uzyskać potwierdzenie tego stanu rzeczy przez niezależną instytucję. Posiadając jednak świadomość możliwych nieporozumień, które mogłyby się pojawić wśród konsumentów, w przypadku certyfikacji OK

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  19


CERTYFIKACJA biodegradable MARINE Vin­ çotte czyni jasne rozróżnienie pomiędzy certyfikacją w zakresie uznania biodegradacji w środowisku morskim a pozwoleniem na komunikowanie faktu certyfikacji. Jedynie dla bardzo niewielkiej grupy produktów udzielona jest zgoda na przekazywanie informacji na temat posiadania certyfikatu OK biodegradable MARINE. Dotyczy to produktów, które są obecnie używane w środowisku morskim, jak np. liny rybackie, sieci itp. – w ich bowiem przypadku informacja dotycząca biodegradowalności w środowisku morskim może stanowić przedmiot zainteresowania konsumentów. Zabronione jest natomiast umieszczanie symbolu OK biodegradable MARINE na innych produktach, gdzie mogłoby to w jakiś sposób zachęcić konsumentów do śmiecenia. W przypadku tych produktów biodegradowalność w środowisku morskim stanowi nieznaną funkcjonalność o istotnej wartości dodanej – jeśli dany produkt ostatecznie trafi do środowiska morskiego, zostanie wykorzystany przez mikroorganizmy. Biorąc pod uwagę fakt, iż większość odpadów w morzach pochodzi z lądu, biodegradowalność w środowisku morskim stanowi wartość dodaną dla każdego produktu lub opakowania bez względu na to, gdzie jest używane. Szansa na to, że dany produkt trafi do morza, oczywiście zawsze istnieje. Każdy producent, który inwestuje w dodanie nowej funkcjonalności do produktu lub opakowania powinien mieć możliwość potwierdzenia tego zgodnie ze standardami międzynarodowymi. Ta

20  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

weryfikacja ma być nie tylko poświadczeniem, lecz także rodzajem oddzielenia produktów, które rzeczywiście są biodegradowalne w morzach od produktów, w przypadku których takie oświadzcenia budzą wątpliwości. Proces certyfikacji strukturą przypomina górę lodową. Widocznym elementem jest logo certyfikatu, jednak cała reszta jest ukryta przed wzrokiem – producenci zyskują potwierdzenie określonych cech swoich produktów, nie zdradzając jednocześnie szerokiej publiczności szczegółowych informacji dotyczących swoich rozwiązań. Jedynie rezultat finalny komunikowany jest publicznie, natomiast cały proces ewaluacji odbywa się niejako „pod powierzchnią”. Zanim dany produkt uzyska certyfikat biodegradowalności w środowisku morskim, testowany jest na cztery różne sposoby. 1) dezintegracja – test w zakresie dezintegracji potwierdza, czy produkt w odpowiedni sposób rozpada się na fragmenty. Ściślej rzecz ujmując, oznacza to, że po upływie 2,5 miesiąca (84 dni) 90 proc. testowanego materiału powinno rozpaść się na fragmenty o wymiarach 2x2 mm; 2) biodegradacja – w czasie testów biodegradowalności sprawdza się, czy badany przedmiot rozpada się na poziomie molekularnym do CO2 i H2O). W ciągu 6 miesięcy 90  proc. badanego produktu musi się rozpaść na te cząsteczki w środowisku morskim. Ten test prowadzony jest w środowisku wody słonej zawierającej mikroorganizmy występujące w środowisku naturalnym; 3) ekotoksyczność – w tym

teście określa się, czy rozpadający się materiał nie wywiera negatywnego wpływu na organizmy żywe zamieszkujące morza, jak np. bezkręgowce, rozwielitki, ryby, glony i sinice; 4) zawartość metali ciężkich i fluoru – w tym przypadku obowiązują te same ograniczenia, które zawarte są w europejskim standardzie dotyczącym kompostowalności (EN 13432). Dodatkowo ograniczeniu podlega obecność kobaltu. W procesie certyfikacji Vinçotte używa standardów ASTM D 7081-05 (Standard Specification for Non-Floating Biodegradable Plastics in the Marine Environment) oraz ASTM D.6691 (Standard Test Method for Determining Aerobic Biodegradation of Plastic Materials in the Marine Environment by a Defined Microbial Consortium or Natural Sea Water Inoculum). Dodatkowe informacje: • Certyfikacja OK biodegradable MARINE: www.OKbiodegradable.be, okbiodegradable@vincotte.be, +32 2 674 57 50 • National Marine Debris Monitoring Programm (NMDMP): http://water.epa.gov/ t y p e / oc e b / marin e d e b r i s / nmdmp.cfm • GESAMP: Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection: http://www.gesamp.org/


CERTYFIKACJA

Wojciech Pawlikowski (Noweko)

Certyfikacja biotworzyw – propozycje polskie

W

śród wielu rodzajów opakowań dostępnych na rynku, niewielką ich liczbę można zaliczyć do opakowań prawdziwie ekologicznych, a to z prostego względu – brakuje definicji takich opakowań. Stąd też aktualnie o ekologiczności opakowań decyduje przewaga pewnych wyrobów nad innymi ze względu na takie parametry, jak szkodliwość odpadu, tzw. ślad węglowy czy składowe tego parametru. Aktualnie na rynku istnieje wiele różnego rodzaju oznaczeń oraz terminów definiujących produkty wykonane z  tworzyw, lecz niestety wiele z nich jest wymyślanych przez samych producentów. Są one m.in. określane jako: degradowalne, biodegradowalne, oksybiodegradowalne, kompostowalne, a także przyjazne środowisku, ekologiczne itp. Nazwy te jednak są bardzo często używane mylnie lub zamiennie, co powoduje chaos, zarówno wśród konsumentów, jak i recyklerów oraz w procesie gospodarki odpadami. Co istotne, oznaczenia najczęściej nie wskazują na rodzaj czy specyfikę danego produktu, a tym samym nie informują, co należy zrobić z odpadem po danym wyrobie. W ostatnich latach pojawiły się jednak dobre praktyki, które mogą służyć za przykład

dla certyfikacji wyrobów. Jedno z wymaganych kryteriów, jakie należy spełnić, aby starać się o  uzyskanie znaku, dotyczy wyrobów wytwarzanych dowolnymi technikami, do których dodawane są dodatki nadające finalnym produktom właściwość degradowalności – np. folia opakowaniowa, w  tym: do pakowania żywności, folia do ściółkowania, worki na odpady, torby marketowe, opakowania sztywne i pozostałe wyroby opakowaniowe, co do których istnieje uzasadnione przypuszczenie, że ich odpad nie zostanie ponownie przetworzony z braku takiej możliwości bądź z uwagi na wysokie prawdopodobieństwo zaistnienia zjawiska samoistnego bądź spowodowanego działalnością człowieka porzucenia jego odpadu w środowisku. Prawo do oznaczania produktu znakiem „E” – bo o  nim tu mowa – przyznawane jest wyrobom ze zmniejszoną szkodliwością zdrowotną i ekologiczną, które nie zawierają produktów biobójczych oraz substancji chemicznych i ich mieszanin, oraz tym, które zawierają nie więcej niż 0,01% każdego z metali ciężkich (Pb, Ba, Sb, As, Cd, Hg, Cr), określanych na podstawie deklaracji producenta bądź dystrybutora danego produktu. Sama procedura certyfikacji nie jest

Znak ekologiczny E opracowany przez Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników

działaniem skomplikowanym i wygląda tak samo zarówno dla krajowych, jak i zagranicznych firm. Jest dostępna w polskiej i angielskiej wersji językowej. Oznakowanie to może pojawiać się na produktach określanych jako degradowalne lub oksydegradowalne. W przypadku natomiast produktów biodegradowalnych czy też kompostowalnych (biodegradowalnych w warunkach kompostowni przemysłowej bądź/oraz kompostowni przydomowej) powinno być zastosowane inne oznakowanie, odpowiadające ich odmiennemu składowi surowcowemu. Dlatego też w ostatnich miesiącach firma Plastest Sp. z o.o. wraz z Instytutem Ceramiki i Materiałów Budowlanych (ICiMB) Oddział Inżynierii Procesowej Materiałów Budowlanych w Opolu umożliwia w Polsce pełną certyfikację i badania konieczne do m.in. nadawania znaku „sadzonki”.

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  21


CERTYFIKACJA Dzięki nawiązaniu współpracy z belgijską organizacją Vinçotte, prekursorem badań nad certyfikacją biotworzyw oraz biokomponentów (barwników, farb itp.), nowocześnie wyposażone Laboratorium Innowacyjnych Materiałów i Monitorowania Środowiska, cechujące się bogatym doświadczeniem kadry w analizowaniu próbek wód, ścieków, odpadów, a także stałych paliw wtórnych, zajęło istotną pozycję na rynku europejskim. Było to możliwe po uzyskaniu akceptacji Polskiego Centrum Akredytacji na określanie frakcji biogennej w paliwach alternatywnych metodą izotopu węgla 14C oraz wskaźnika CO2 według dyrektywy Komisji Europejskiej 2003/87/WE. Dlatego też jednym z elementów współpracy z ICiMB w Opolu jest wykonywanie badań metodą izotopu węgla 14C na obecność tzw. surowców odnawialnych (ang. biobased carbon content) w granulatach (biopolimery) oraz w  produktach końcowych (folie, torby handlowe), znanego również jako certyfikowany znak OK biobased (według CEN/TS 16640). Równolegle prowadzone są również badania biodegradowalności, kompostowalności oraz ekotoksyczności mające potwierdzić przydatność opakowań do kompostowania wg normy EN 13432 nadając certyfikat OK compost. Wkrótce, po zakończeniu trwającego aktualnie audytu, badania mają posiadać status autoryzowanych, które będzie można dołączać do wniosku certyfikacyjnego na ww. znaki. ICiMB oferuje nie tylko badania dla potrzeb certyfikacji, ale zapewnia pomoc w trakcie całego procesu rozwoju produktu: badania

22  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

wstępne, badania i rozwój, certyfikację gotowych produktów z rynku. W przypadku certyfikacji, badanie jest wykonywane ściśle w zgodzie ze standardem organizacji Vinçotte i zapewnia pełną potrzebną dokumentację. W przypadku rozwoju i badań nad nowym produktem, mogą być natomiast oferowane prostsze oznaczenia, szybsze (a tym samym tańsze) metody, zapewniające zwiększone szanse na sukces, prowadząc do ostatniego etapu certyfikacji. W każdej sytuacji metodologia testu jest taka sama. Co więcej, nie trzeba zobowiązywać się do całego programu testów na raz. Zazwyczaj zaleca się, aby skupić się na testach, które mogą stanowić największą przeszkodę, z możliwością śledzenia krok po kroku kompletnej strategii badań. W każdym kontekście, całość pracy jest przedmiotem umów o poufności przekazywanych informacji. Liczba przetwórców tworzyw biodegradowalnych w  Polsce jest niewielka. Niepewność w zakresie wykonalności technicznej i opłacalności ekonomicznej ciągle stanowi istotną barierę, jednakże tempo rozwoju rynku opakowań z biodegradowalnych polimerów w Unii Europejskiej z roku na rok osiąga liczby dwucyfrowe, a odbiorcy z Europy Zachodniej szukają nowych dostawców, w tym z Polski. Do wdrożenia produkcji nowych opakowań mogą nakłonić polskich producentów możliwe do przewidzenia zamówienia, które pozwolą rozłożyć ryzyko finansowe w czasie. Tymczasem odbiorcy w Europie Zachodniej niecierpliwie patrzą na zmianę nastawienia produ-

centów opakowań w Polsce. Jedną z polskich firm handlowych oferujących w swojej sprzedaży biopolimery jest Noweko Sp. z o.o. Firma posiada szeroką ofertę biopolimerów mających swoje zastosowanie w wielu dziedzinach życia codziennego. Do najczęściej spotykanych możemy zaliczyć: produkty jednorazowego użycia, opakowania na żywność, torby na zakupy, worki na śmieci, tacki termiczne, spienione oraz rozpuszczalne w wodzie produkty, a także tworzywa przypominające papier. Zwolennicy oferowanych na polskim rynku technologii, stosowanych m.in. w opakowalnictwie, promują oferowane przez siebie rozwiązania, warto jednak podejść zdroworozsądkowo do tematu wyboru technologii, w tym surowca, z  którego wykonane jest opakowanie. Wybór powinien uwzględniać dostęp do surowca, energochłonność użytej technologii, powstające przy tym odpady, zapotrzebowanie rynku, utylizację odpadów i inne kryteria. Może nam w tym dopomóc definiowany koniecznie dla konkretnie rozpatrywanego obszaru występowania zagadnienia parametr LCA. Pomaga on wybrać technologię bądź produkt najlepiej spełniający swoją funkcję w całym cyklu życia produktu w rejonie jego występowania, uwzględniając oczywiście fakt, że każdy przedmiot, w tym opakowanie, stanie się kiedyś odpadem i jako takie powinno już na etapie jego projektowania i produkcji być przyjaznym środowisku. Certyfikacja wyrobu i  jego odpowiednie znakowanie ma zaś w tym dopomóc.


K 2016

K 2016 – miejsce spotkań branży biotworzyw

O

rganizowane co trzy lata targi K w Düsseldorfie śmiało można nazwać świętem branży tworzyw sztucznych. To największa światowa impreza wystawiennicza sektora, gdzie na terenie 19 hal nie tylko przedstawiane są światowe premiery, lecz także odbywają się pokazy specjalne, konferencje i spotkania prezentujące najnowsze trendy. To także miejsce zawierania ważnych umów handlowych opiewających na setki tysięcy euro. W tym roku Düsseldorf odwiedziło 230 tys. gości ze 160 krajów, a swoją ofertę przedstawiło 3285 wystawców. To więcej niż przed trzema laty, gdy stoiska 3220 wystawców obejrzało 218 tys. gości. Targi w Düsseldorfie to także miejsce prezentacji firm działających w obszarze biotworzyw. W tym roku w katalogu targowym znaleźć można kilkadziesiąt firm oferujących tego typu rozwiązania. Ich listę prezentujemy poniżej, zaś na kolejnych stronach przedstawiamy najciekawsze rozwiązania zaprezentowane w tym roku przez wystawców. Warto wspomnieć także o innym aspekcie obecności tematyki biotworzyw podczas targów K. Oprócz stoisk firm przedstawiających swoje rozwiązania, goście targowi mieli okazję do wyjątkowych spotkań z ekspertami z branży. Przez trzy dni – od 20 do 22 października – bioplastics MAGAZINE był gospodarzem wydarzenia pod nazwą Bioplastics Business Breakfast. Podczas odbywających się w  go-

Targi K 2016 w Düsseldorfie. Fot. Messe Düsseldorf/ctillmann

dzinach porannych konferencji ich uczestnicy mieli okazję do wysłuchania ciekawych prezentacji, dyskusji ze specjalistami oraz do nawiązywania kontaktów biznesowych. Każdego dnia prezentowane referaty poświęcone były innemu klu-

czowemu zagadnieniu: 20.10 były to biotworzywa w opakowaniach, 21.10 tematem przewodnim był PLA, zaś 22.10 – biotworzywa w zastosowaniach trwałych.

Bioplastics Business Breakfast podczas targów K 2016. Fot. Messe Düsseldorf/ ctillmann

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  23


K 2016 Biotworzywa na targach K – lista wystawców • Addiplast SA, St.-Pal-de-Mons, Francja • AIMPLAS Instituto Tecnologico Del Plastico, Paterna (Walencja), Hiszpania • Akro-Plastic GmbH, Niederzissen, Niemcy • Albis Plastic GmbH, Hamburg, Niemcy • API S.p.A Applicazioni Plastiche Industriali, Mussolente, Włochy • BASF SE, Ludwigshafen am Rhein, Niemcy • Biesterfeld Plastic GmbH, Hamburg, Niemcy • BIO-FED Zweigniederlassung der Akro-Plastic GmbH, Kolonia, Niemcy • bioplastics MAGAZINE Polymedia Publisher GmbH, Mönchengladbach, Niemcy • BIOTEC biologische Naturverpackungen GmbH & Co. KG, Emmerich, Niemcy • Braskem Europe GmbH, Frankfurt, Niemcy • Center for Bioplastics and Biocomposites, Ames, IA, USA • Clariant SE, Sulzbach am Taunus, Niemcy • Constab Polyolefin Additives GmbH, Rüthen, Niemcy • Corbion Group Netherlands BV, Amsterdam, Holandia • Cossa Polimeri S.r.l., Gorla Maggiore, Włochy • Croda Coatings & Polymers, Gouda, Holandia • Dow Europe GmbH, Horgen, Szwajcaria • Elasto Sweden AB, Amal, Szwecja • EMS-CHEMIE Deutschland GmbH, Groß-Umstadt, Niemcy • European Bioplastics e.V., Berlin, Niemcy • Evonik Industries AG, Essen, Niemcy • Fi-Plast S.r.l., Gorla Maggiore, Włochy • FKuR Kunststoff GmbH, Willich, Niemcy • Franplast S.p.A., Provaglio d’Iseo, Włochy • Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, Stuttgart, Niemcy • Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Braunschweig, Niemcy • Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheitsund Energietechnik UMSICHT, Oberhausen, Niemcy • geba Kunststoffcompounds GmbH, Ennigerloh, Niemcy • Grafe Advanced Polymers GmbH, Blankenhain, Niemcy • GSI Europe – Import + Export GmbH, Düsseldorf, Niemcy • Heng Hiap Industries Sdn Bhd, Pasir Gudang, Johor, Malezja • Hesco Kunststoffverarbeitung GmbH, Lucken-

24  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

walde, Niemcy • Hexpol TPE, Eupen, Belgia • ITENE Research Center, Paterna, Hiszpania • Jiangsu Torise Biomaterials Co., Ltd, Zhenjiang, Jiangsu, Chiny • Jinhui Zhaolong High Technology Co., Ltd, Taiyuan, Shanxi, Chiny • K.D. Feddersen GmbH & Co. KG, Hamburg, Niemcy • Kaneka Corporation, Westerlo-Oevel, Belgia • Kitamura Chemicals Co., Ltd., Chuo-ku, Osaka, Japonia • Kuraray Europe GmbH, Hattersheim, Niemcy • Kuraray EVAL Europe NV, Zwijndrecht, Antwerpia, Belgia • Lanxess Deutschland GmbH, Kolonia, Niemcy • Maskom Plastik San. Tic. Ltd. Sti, Stambuł, Turcja • Mitsubishi Chemical MCPP, Tiffauges, Francja • Müller Kunststoffe GmbH, Lichtenfels, Niemcy • NaturePlast SAS, Ifs, Francja • Nippon Gohsei Europe GmbH, Düsseldorf, Niemcy • Novamont S.p.A., Novara, Włochy • Nurel SA, Saragossa, Hiszpania • Plastika Kritis SA Global Colors Group, Heraklion, Kreta, Grecja • Polydist (Europe) Limited, Burton-Upon-Trent, Wielka Brytania • Polymer-Service PSG GmbH, Seevetal-Beckedorf, Niemcy • Proviron Functional Chemicals NV, Ostenda, Belgia • Ravago SA, Luksemburg, Luksemburg • Romira GmbH, Pinneberg, Niemcy • Shandong Si Dake Biodegradable Technology CO., LTD, Gaomi, Chiny • Shenzhen Hongcai New Materials Technology Co., Ltd., Shenzhen, Chiny • Shenzhen Korllin Ecoplastics Technology Co., Ltd, Shenzhen, Chiny • Silon s.r.o., Sezimovo Ústi, Czechy • SK Chemicals Co., Ltd., Gyeonggi-do, Korea • Sojitz Europe Plc., Düsseldorf, Niemcy • Technamation Technical Europe GmbH, Guben, Niemcy • TechnoCompound GmbH, Bad Sobernheim, Niemcy • Tecnaro GmbH, Ilsfeld, Niemcy • thyssenkrupp Industrial Solutions AG Polymer Division, Domat/Ems, Szwajcaria • Wells Plastics Limited, Stone, Staffordshire, Wielka Brytania


K 2016

Zielony polietylen rusza w kosmos

D

zięki porozumieniu zawartemu między koncernem Braskem a firmą Made In Space, astronauci znajdujący się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) będą mogli wytwarzać części w technologii druku 3D z polietylenu pochodzącego z trzciny cukrowej. Zielony polietylen – biopochodne tworzywo produkowane przez Braskem z trzciny cukrowej – znajdzie zatem nowe, kosmiczne zastosowanie – będzie używany przez astronautów do produkcji części zamiennych, co pozwoli na pewne ich uniezależnienie od dostaw z Ziemi. Astronauci, po uzyskaniu drogą elektroniczną cyfrowego projektu części, będą mogli sami ją wyprodukować, znacząco oszczędzając czas i koszty dostawy. W ostatnich latach dział badawczo-rozwojowy firmy Braskem pracował nad przygotowanie odpowiedniej formuły biotworzywa przeznaczonej specjalnie do zastosowania w  warunkach bezgrawitacyjnych. – Dzięki naszemu porozumieniu jedno z największych

osiągnięć w zakresie tworzyw – Green Plastic – zostanie użyte w technologii kosmicznej do drukowania 3D w warunkach bezgrawitacyjnych – powiedział Patrick Teyssonneyre z firmy Braskem. – Wykorzystanie polimeru ze źródeł odnawialnych do produkowania części w kosmosie to prawdziwy krok milowy w naszej historii. Polietylen z trzciny cukrowej został wybrany do projektu ze względu na szereg cech: elastyczność, odporność chemiczną i możliwość recyklingu, jednak nie bez znaczenia było pochodzenie materiału ze źródeł odnawialnych. Realizatorzy projektu wiele się spodziewają po realizacji projektu, ponieważ rozwój technologii druku 3D jest jednym z warunków powodzenia przyszłej misji na Marsa. – Możliwość drukowania na żądanie części i narzędzi w technologii druku 3D zwiększa możliwość powodzenia misji kosmicznych i ich bezpieczeństwo – powiedział Andrew Rush, szef Made In Space. – Partnerstwo z koncernem

Produkcja detali w technologii druku 3D w przestrzeni kosmicznej. Fot. NASA

Detal wykonany w technologii druku 3D. Fot. NASA

Braskem jest fundamentalne ze względu na dążenie do dywersyfikacji surowcowej i stworzenia wszechstronnej technologii. Zdaniem przedstawicieli Braskem, przed zielonym polietylenem stoi szansa na zawojowanie rynku druku 3D także w ziemskich warunkach. – Technologia posiada potencjał do wpłynięcia na sektor poprzez stworzenie nowych aplikacji i produkcję spersonalizowanych wyrobów z surowców odnawialnych – mówi Gustavo Sergi z firmy Braskem. O pozytywnych walorach środowiskowych tworzywa świadczy fakt, iż wedug oceny LCA dokonanej przez ACV Brasil, Institute for Energy and Environmental Research GmbH (IFEU) oraz Michigan State University każdej tonie wyprodukowanego materiału odpowiada usunięcie 2,78 ton CO2 z atmosfery. Amerykańska firma Made In Space jest czołowym producentem drukarek 3D pracujących w warunkach bezgrawitacyjnych i dostawcą NASA. Sprzęt, który zostanie zainstalowany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej został opracowany przy współpracy z Center for the Advancement of Science in Space (CASIS).

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  25


K 2016

Tkaniny z biopoliamidów atrakcją targów K 2016

P

odczas tegorocznych targów K w Düsseldorfie firma Evonik zaprezentowała elementy garderoby wykonane w 100 proc. z włókien z biopoliamidu Vestamid Terra. Tkaniny wykonane z tych włókien posiadają pożądane w branży odzieżowej cechy: są bardzo lekkie, elastyczne i przewiewne, a jednocześnie zapewniają

komfort noszenia. Dzięki naturalnym cechom bakteriostatycznym zapobiegają wydzielaniu przykrego zapachu potu. Ponadto odznaczają się krótkim czasem suszenia i nie wymagają prasowania. Ze względu na swoje unikalne właściwości, włókna te mogą być wykorzystywane w produkcji różnorodnych wyrobów

Tkaniny wykonane z włókien z biopoliamidu Vestamid Terra. Fot. Messe Düsseldorf/ ctillmann

26  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

tekstylnych, jak np. suknie wieczorowe, odzież sportowa czy materiały tapicerskie. Włókna produkowane są z tworzywa Vestamid Terra, biopoliamidu w całości pochodzącego z nasion rącznika. Nie bez powodu właśnie ta roślina stanowi surowiec do produkcji biotworzywa – rącznik może wytrzymywać długie okresy braku wody, jest uprawiany w suchych terenach, które nie nadają się do innych upraw. Tym samym produkcja biotworzywa z tej rośliny nie stanowi konkurencji dla upraw roślin stanowiących pożywienie, jak może to mieć miejsce w przypadku innych tworzyw biopochodnych. W rozwoju ostatecznego produktu skierowanego dla branży odzieżowej oprócz producenta polimeru, firmy Evonik, bierze udział również firma Fulgar, włoski producent włókien, która dostarcza na rynek włókna biopoliamidowe pod marką Evo. Evonik oferuje biopoliamidy Vestamid Terra w trzech wariantach – PA 610, PA 1010 oraz PA 1012, różniących się nieco właściwościami. Odznaczają się trwałością, wytrzymałością i spełniają oczekiwania tak wymagających sektorów, jak np. branża samochodowa, sportowa czy odzieżowa. Vestamid Terra przetwarza się na ogół w  procesie formowania wtryskowego czy ekstruzji, produkuje się z niego włókna, proszek oraz folie.


K 2016

AIMPLAS na targach K 2016

H

iszpańskie Centrum Technologii Tworzyw AIMPLAS zaprezentowało swoją ofertę podczas targów K w Düsseldorfie. W hali 7 na stanowisku B41 przedstawione zostały najnowsze rozwiązania w zakresie innowacyjnych materiałów oraz biotworzyw. Zastosowanie tworzyw w sektorze opakowaniowym odgrywa ważną rolę we wdrażanym modelu gospodarki o  obiegu zamkniętym. Dlatego też podczas targów K AIMPLAS zaprezentowało szereg rozwiązań o wysokim potencjale ekologicznym, w których kluczowe są materiały biopochodne ulegające biodegradacji i możliwe do kompostowania. Wśród nich było np. pierwsze opakowanie biodegradowalne dla produktów kosmetycznych w kształcie tubki oraz opakowania na produkty mleczne pozwalające na obróbkę termiczną w procesie sterylizacji i pasteryzacji. Innym przykładem mogą być opakowania na soki i produkty piekarnicze, wytwarzane z cukrów pochodzących z odpadów powstających w procesie produkcji tych wyrobów, czy wielowarstwowe, biodegradowalne i nadające się do recyklingu opakowanie pozwalające zachować świeżość takich produktów, jak ser. Warto także wspomnieć o grupie innych zaawansowanych materiałów w ofercie AIMPLAS, gdzie na plan pierwszy wysuwają się m.in. tworzywa przewodzące, wykorzystujące prawo Joule’a, oraz materiały ultrahydrofo-

biczne. Pierwsze z nich, zawierające nanocząstki węglowe, zostały opracowane w ramach europejskiego programu POLYCOND. Przy ich użyciu skonstruowano obiekt demonstracyjny w kształcie lampy, aktywującej się przez dotyk. Zastosowanie prawa Joule’a w tworzywach może przynieść wiele korzyści – w przypadku systemów grzewczych w autach oszczędności w zużyciu energii mogą sięgnąć 30 proc. Z kolei materiały ultrahydrofobiczne mogą znaleźć zastosowanie w bardzo wymagających sektorach, jak przemysł kosmiczny, budowlany czy samochodowy. Materiały takie nie ulegają zamoczeniu, co czyni je użytecznymi np. w skrzy-

dłach samolotów (zapobiegają tworzeniu się lodu bez dodatkowych systemów zwiększających wagę), w panelach solarnych (pozwalają zachować czystość, co przekłada się na wyższą produkcję energii) czy na ścianach domów (pozwalają uniknąć zacieków). AIMPLAS jest działającą non-profit organizacją badawczą z siedzibą w Walencji. Jej celem jest współpraca technologiczna z firmami z sektora tworzyw sztucznych, w tym dostarczanie całościowych rozwiązań w oparciu o badania i szereg usług technologicznych.

Centrum Technologii Tworzyw AIMPLAS, Walencja, Hiszpania. Fot. AIMPLAS

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  27


K 2016

Kompostowalna pianka cząsteczkowa ecovio EA

K

oncern BASF wprowadza do swojej oferty pianek innowacyjną, kompostowalną piankę cząsteczkową ecovio EA. Produkt jest w znacznej mierze biopochodny oraz – podobnie jak inne odmiany tworzywa ecovio – posiada certyfikację w zakresie kompostowalności. Doskonałe właściwości pianki czynią ją szczególnie interesującym rozwiązaniem jako materiał do produkcji opakowań transportowych dla wartościowych i delikatnych przedmiotów, gdzie wysoka odporność na wstrząsy i sztywność są niezmiernie ważne. Właściwości ecovio EA są podobne do właściwości EPS – to między innymi nieprzeciętny poziom absorpcji energii oraz bardzo dobra wytrzymałość, nawet w przypadku wielokrotnych obciążeń udarowych. Wysoka zawartość składników biopochodnych oraz certyfikowana kompostowalność czynią ecovio EA szczególnie atrakcyjnym materiałem w sytuacji, gdy opakowania wykonane z tradycyjnych surowców stają się coraz mniej popularne ze względu na gorszy profil środowiskowy. Tworzywo ecovio EA jest pierwszym ekspandowalnym zamkniętokomórkowym materiałem piankowym, który jest jednocześnie biopochodny i  kompostowalny. Wytwarzany jest w opaciu o biodegradowalne tworzywo ecoflex oraz polilaktyd pochodzący z kukurydzy lub innych roślin bogatych w cukry, jak np. maniok. W innowacyjnym procesie produkcyjnym ekspandowal-

28  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

ne granulki wchodzą w kontakt z poroforem – pentanem. Dzięki temu możliwe jest łatwe wstępne przygotowanie materiału na konwencjonalnych preekspanderach do EPS wraz z jednoczesnym formowaniem. Surowiec posiada gęstość ok. 700 g/dm3. Materiał ecovio EA jest dostępny na rynku w odmianie o wielkości cząsteczki wynoszącej 1,05 mm, zaś obecnie trwają prace nad odmianą o wielkości 0,8 mm. Pianka cząsteczkowa dostępna jest w  kolorze brązowym i dostarczana do klientów za pomocą oktabin. W odpowiednich warunkach produkt może być przechowywany przez min. pół roku. Przetwórcy mogą formować ecovio EA w niemal nieograniczony sposób za pomocą dwuetapowego procesu. W pierwszym kroku granulki są preekspandowane z dodatkiem pary w celu wytworzenia zamkniętokomórkowych struktur o minimalnej gęstości 25 g/dm3. Krótki czas procesu wiąże się z niskim nakładem energii w tym etapie. Następnie wyekspandowane granulki mogą być przetwarzane do produktu finalnego przy użyciu form o dowolnych kształtach. Korzyścią dla klientów jest fakt, że proces przetwarzaia może zachodzić na dotychczasowych urządzeniach do przetwórstwa EPS i  EPP. Bardzo podobna charakterystyka procesowa oznacza, że nie zachodzi potrzeba jakichkolwiek konwersji w zakresie maszyn i może być zachowany dotychczasowy proces produk-

cyjny. Przy czym, choć istotne elementy procesu są wspólne z EPS, konieczne jest zmodyfikowanie parametrów procesu. Jest to spowodowane krótszym etapem kontaktu z parą, podczas gdy etap formujący pozostaje w zasadzie bez zmian. Dodatkowo, konieczna jest adaptacja geometrii form ze względu na skurcz wynoszący ok. 1,5 proc. Aby zapewnić wysoką jakość wyprasek i ich stabilność wymiarową, należy po uformowaniu – podobnie jak w  przetwórstwie EPP – przeprowadzić kondycjonowanie wypraski w piecu. W bezpośrednim porównaniu z EPS ecovio EA charakteryzuje się niższą sztywnością, a pod względem absorbowanej energii tworzywo plasuje się pomiędzy EPS i EPP. Takie właściwości czynią ecovio EA idealnym materiałem do zastosowania w sektorze elektronicznym, zwłaszcza do pakowania ciężkich i delikatnych urządzeń, jak zmywarki czy telewizory, które w transporcie są narażone na duże przeciążenia. Ponadto ecovio EA posiada minimalną przewodność cieplną w wysokości 34 mW/ (mK), dzięki czemu doskonale się sprawdza we wszystkich aplikacjach transportowych, w których ważna jest izolacja cieplna. Przykładowo, pozwala na utrzymanie łańcucha chłodniczego w przypadku wrażliwych na temperaturę towarów, np. żywności czy leków. Z drugiej strony, ecovio EA może być przez wiele godzin poddawany działaniu wyso-


K 2016 kich temperatur, dochodzących do 100°C. Dzięki temu tworzywo może być stosowane w aplikacjach zawierających kleje hot-melt. Dodatkowo ecovio EA odznacza się wysoką odpornością na rozpuszczalniki, jak np. aceton. Jako certyfikowany produkt kompostowalny nie zawiera również żadnych uniepalniaczy. W przyszłości BASF zamierza wprowadzić do oferty ecovio EA do kontaktu z żywnością. To rozszerzy zakres stosowania tworzywa na wszystkie obszary, w których pianka wchodzić będzie w kontakt z jedzeniem, zwłaszcza, że tworzywo nadaje się doskonale do transportu owoców i warzyw, ryb i mięsa. Tworzywo ecovio EA jest trwałe w normalnych warun-

kach użytkowania. Dopiero specjalne warunki panujące w kompostowniach przemysłowych są konieczne do zainicjowania procesu degradacji biologicznej. Tam, gdzie istnieje odpowiednia infrastruktura w postaci lokalnych kompostowni przemysłowych, znacznie ułatwia to zagospodarowanie odpadów pianki, ponieważ może ona trafiać do frakcji bioodpadów wraz z odpadkami organicznymi, bez konieczności sortowania. Ze względu na porowatość i specyficzną powierzchnię komórek pianki ecovio EA bardzo szybko rozkłada się w warunkach kompostowania przemysłowego. Testy dowiodły, iż kostki wykonane z tworzywa o długości 5 cm i  gęstości 28–47  g/dm3 rozpadały

się w czasie pięciu tygodni na wodę, dwutlenek węgla i biomasę. Oprócz tego materiał może być również poddawany tradycyjnemu recyklingowi. W opracowaniu ecovio EA dużą rolę odgrywało rynkowe zapotrzebowanie na częściowo biopochodną, kompostowalną piankę o wysokiej wytrzymałości mechanicznej. Warto zwrócić także uwagę na aspekt związany z promowaniem zrównoważonego rozwoju – stosowanie ecovio EA stanowi jednocześnie deklarację wyboru biopochodnych surowców do produkcji wyrobów, które na końcu cyklu życia mogą być przetworzone w wartościowy kompost.

Kompostowalna pianka cząsteczkowa ecovio EA została zaprezentowana podczas targów K 2016. Fot. BASF

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  29


K 2016

Czwarta generacja biotworzywa Mater-Bi

P

odczas targów K 2016 firma Novamont zaprezentowała czwartą generację biotworzywa z rodziny Mater-Bi. Nowe biotworzywo produkowane jest dzięki integracji czterech specjalnie opracowanych technologii, między innymi technologii wytwarzania biobutanodiolu. Wraz z firmą Mobert na targach K Novamont zaprezentował nowe aplikacje w zakresie cienkich folii przeznaczonych dla toreb na owoce i  warzywa. Ponadto przy współpracy z firmą Polyrema pokazana została specjalna technologia rozciągania na zimno, zaś w kooperacji z  firmą Amut przedstawiono talerze o wysokiej odporności na

temperaturę. Instalacja Mater-Biotech w miejscowości Bottrighe (region Wenecji Euganejskiej) została otwarta pod koniec września br. Jest ona przeznaczona specjalnie do produkcji biobutanodiolu na skalę przemysłową. Substratem jest cukier, zaś w procesie wykorzystywane są mikroorganizmy. Butanodiol (1,4 BDO), związek chemiczny uzyskiwany z butanu, jest półproduktem chemicznym otrzymywanym szeroko ze źródeł kopalnych, używanym zarówno jako rozpuszczalnik, jak i substrat w  produkcji tworzyw sztucznych, włókien elastycznych i poliuretanów. Rynek butano-

diolu rozwija się – obecnie produkcję szacuje się na 1,5 mln ton rocznie, zaś wartość rynku wynosi 3,5 mld euro; przewiduje się, że w 2020 roku produkcja osiągnie pułap 2,7 mln ton, zaś wartość rynku wzrośnie do 6,5 mld euro. Przy zastosowaniu technologii kalifornijskiej firmy biotechnologicznej Genomatica firma Novamont opracowała proces, w którym cukier przekształcany jest w biobutanodiol poprzez działanie odpowiednio dobranych bakterii typu Escherichia coli. Opracowana technologia pozwoli produkować 1,4 BDO na skalę przemysłową – roczna produkcja wynosić będzie

30 września br. oficjalnie otwarto instalację Mater-Biotech we włoskiej miejscowości Bottrighe. Fot. Novamont

30  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016


K 2016 30 tys. ton, a oszczędność w  zakresie emisji CO2 sięgnie 50 proc. Warto zwrócić uwagę na aspekt efektywności energetycznej instalacji Mater-Biotech, która została zaprojektowana w taki sposób, aby wykorzystywać energetycznie produkty uboczne procesu, jednocześnie optymalizując cały cykl procesu. Znaczenie innowacji w kontekście biorafineryjnego projektu Novamont wykracza poza samo zastosowanie nowych technologii, produktów biopochodnych czy proces dekarbonizacji. – Mater-Biotech to zaledwie jedno oblicze światowego systemu połączonych ze sobą instalacji – mówi Catia Bastioli, CEO firmy. – Naszą instalację musimy postrzegać jako potężny akcelerator służący zwielokrotnieniu możliwości w zakresie biotworzyw i związków chemicznych dla producentów surowców i produktów gotowych, dla nowych inicjatyw gospodarczych, tworzenia nowych miejsc pracy oraz długofalowych strategii w zakresie tworzenia rozwiązań odpowiedzialnych środowiskowo

Roczna produkcja 1,4 BDO wyniesie 30 tys. ton. Fot. Novamont

i społecznie. Wraz z uruchomieniem zakładów Mater-Biotech Novamont wnosi swój wkład do modelu biogospodarki postrzeganej jako narzędzie odbudowy regionów, ożywienia opuszczonych bądź upadających fabryk i wprowadzenia do nich instalacji w pełni odpowiadających założeniom biogospodarki. Dotychczas Novamont przeprowadził rewitalizację sześciu takich fabryk, opracowując cztery technologie, które mogą

być użyte w innych miejscach zgodnie z modelem biorafinerii odpowiadającej lokalnym uwarunkowaniom, gdzie technologie i produkty są wytwarzane zgodnie z potrzebami, np. w zakresie recyklingu odpadów organicznych. – Mater-Biotech, wraz z centrami badawczymi w Piana di Monte Verna i Novara, stanowi przestrzeń do prowadzenia poszukiwań w zakresie biotechnologii przemysłowej, od badań podstawowych po wiodące projekty – mówi Bastioli – zapewniając jednocześnie konkurencyjność w partnerstwie z sektorem przemysłowym i nauką. Po osiągnięciu pełnych mocy produkcyjnych zakłady w Bottrighe będą zatrudniać ok. 70 osób, zaś dalszych 180–200 znajdzie zatrudnienie w obrębie łańcucha dostaw.

Instalacja Mater-Biotech to przykład rewitalizacji dawnych zakładów. Fot. Novamont

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  31


K 2016

Corbion z nową marką dla polilaktydu

P

odczas targów K firma Corbion zaprezentowała nową markę polilaktydu – oferta firmy w zakresie PLA będzie dostępna pod marką Luminy. Prezentacja wszechstronności i cennych właściwości tworzywa odbywała się na wielorakich zastosowaniach, od opakowań po elektronikę, motoryzację i rolnictwo. Nowa marka ma odzwierciedlać innowacyjny, „jasny” aspekt PLA, jak również jego naturalne pochodzenie – to przecież promienie słoneczne są źródłem życia dla roślin stanowiących surowiec do produkcji materiału. Portfolio produktowe obejmuje zarówno standardowe odmiany tworzywa, jak i odmiany o wyższej odporności temperaturowej, o różnych wielkościach, przeznaczone do rozpowszechnionych procesów przetwórstwa. Wśród zaprezentowanych przykładów zastosowania biotworzywa o wysokiej odporności temperturowej jest mysz komputerowa firmy Nager-IT,

Tworzywa PLA w ofercie firmy Corbion

32  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

Mysz komputerowa firmy Nager-IT wykonana z PLA. Fot. Nager-IT

ekran dotykowy komputera SUPLA i Kuender, elementy motoryzacyjne firmy Roechling i Plantura czy deska surfingowa BioFoam firmy Synbra. Wśród eksponatów targowych znalazły się także kubeczki wielorazowe do kawy. Innym ciekawym rozwiązaniem były pojemniki na korzenie dla kauczukowców, opracowane z myślą o poprawie aspektów ekologicznych uprawy tych roślin w Tajlandii. Produkt został nominowany do nagrody w konkursie Bioplastics Award, któego rozstrzy-

gnięcie nastąpi podczas tegorocznej konferencji European Bioplastics. Podczas targów firmy Corbion i Succinity przedstawiły również compound PLA i PBS, charakteryzujący się wysoką odpornością temperaturową, zrównoważonymi właściwościami mechnicznymi, biodegradowalnością oraz wysoką zawartością surowców biopochodnych. Połączone właściwości PLA i PBS stanowią ciekawą propozycję dla wielu zastosowań, jak np. naczynia, opakowania czy kapsułki do kawy. Wśród innych zastosowań biotworzywa można było obejrzeć m.in. szczoteczki do zębów PolyAlloy, kubeczki papierowe powleczone PLA firmy totempak oraz wieczka WinGram, jak również detale wykonane w technologii druku 3D firmy Fillamentum, jednorazowe łyżeczki do lodów czy zegar firmy DenimX wykonany z kompozytu biotworzywa i materiałów tekstylnych.


K 2016

Nowe odmiany biotworzywa Inzea

F

irma Nurel SA, hiszpański producent kompostowalnego biotworzywa pod marką Inzea, w tym roku po raz pierwszy wystawiła się na targach K w Düsseldorfie. Spółka zaprezentowała dwie nowości: tworzywo Inzea F08 do zastosowania w powlekaniu papieru oraz drugą generację odmiany HT przeznaczonej do termoformowania i zastosowania w  piankach. Inzea to tworzywo na bazie skrobi i polilaktydu, które może być przetwarzane za pomocą tradycyjnych urządzeń do formowania wtryskowego, wtrysku z rozdmuchem, wytłaczania, wytłaczania z rozdmu-

chem czy termoformowania, zachowując przy tym optymalne właściwości mechaniczne. Biotworzywo Inzea służące do formowania wtryskowego posiada taką samą płynność i cykl krystalizacji co konwencjonalne polimery. Tworzywo produkowane jest z surowców odnawialnych. Biopochodna zawartość tworzywa jest zgodna z normą ASTM D6866, a wśród proponowanych materiałów są tworzywa zgodne z francuskimi przepisami dotyczącymi toreb jednorazowych. Wszystkie produkty z linii Inzea są biodegradowalne i kompostowalne zgodnie

z normą EN 13432. Obecnie fima prowadzi prace nad wynalezieniem nowych odmian do produkcji folii, nadających się do kompostowania domowego, jak również biodegradujących w glebie, wodzie i  środowisku morskim oraz ulegających fermentacji beztlenowej. Wchodząca w skład grupy Samca firma Nurel SA z siedzibą w Saragossie jest producentem tworzyw i włókien. Przez ponad 40 lat spółka znana była z produkcji poliamidów, obecnie zaś rozszerzyła swoją ofertę o produkcję biotworzyw.

Podczas targów K firma Nurel przedstawiła tworzywo Inzea F08 do zastosowania w powlekaniu papieru oraz drugą generację odmiany HT przeznaczonej do termoformowania i zastosowania w piankach. Fot. Nurel

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  33


K 2016

Poliuretany z olejów roślinnych

K

oncepcja zrównoważonego rozwoju nie tylko wymaga odpowiedzialnego używania ograniczonych zasobów, lecz także stymuluje naukowców

podkreślają, oleje roślinne są tanie, łatwo dostępne i pochodzą z odnawialnych zasobów; nie bez znaczenia jest także możliwość dokonywania mo-

Prof. Michael Kessler (z lewej) wraz z członkiem zespołu. Fot. Washington State University

i firmy do skierowania ich twórczych wysiłków w stronę zastąpienia surowców konwencjonalnych alternatywnymi surowcami odnawialnymi. Jednym z zespołów zajmujących się tym zagadnieniem w  USA jest ekipa badawcza skupiona wokół prof. Michaela Kesslera z Washington State University, która ostatnio pracuje nad nowymi metodami otrzymywania poliuretanów z  olejów roślinnych – oliwy z oliwek i siemienia lnianego. Naukowcy z zespołu prof. Kesslera są przekonani, iż oleje roślinne umożliwią bardziej elastyczną produkcję materiałów, bardziej urozmaiconych pod względem twardości i  o  większych możliwościach w zakresie projektowania. Jak

34  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

dyfikacji genetycznych. W 2010 roku wyprodukowano ok. 14 mln ton poliuretanów, zaś według szacunków w bieżącym roku produkcja osiągnie poziom 18 mln ton. Wzrost nie powinien dziwić – poliuretany to bardzo odporne tworzywa, które mogą być stosowane w produkcji pianek, opon, przewodów czy uszczelek. Tradycyjnie poliuretany są pochodną przerobu olejów mineralnych, ale prace nad możliwością ich produkcji z roślin nie są nowe. Nowością w przypadku badań prof. Kesslera jest przyjęta metoda i sposób wykorzystania olejów roślinnych – do produkcji polioli wykorzystuje się kwasy tłuszczowe pochodzące z oleju rycynowego oraz modyfikowane oleje

roślinne. W procesie produkcji poliuretanów niezbędnym składnikiem są poliole, związki organiczne zawierające liczne grupy hydroksylowe (–OH). Poliole mogą być wytwarzane w procesach petrochemicznych, na bazie ropy naftowej, lub – jak w przypadku zespołu prof. Kesslera – w procesach oleochemicznych, na bazie olejów roślinnych. Naukowcy w swoich badaniach produkowali poliuretany na bazie oliwy z oliwek, oleju z rzepaku, winogron, siemienia lnianego i rącznika pospolitego (olej rycynowy). W tradycyjnym procesie produkcyjnym konieczne jest użycie rozpuszczalników mineralnych, tymczasem naukowcy z Washington State University wraz z kolegami z Iowa State University oraz Cairo University dowiedli, iż w przypadku zastosowanych przez nich surowców można zrezygnować z rozpuszczalników i katalizatorów. Cechy charakterystyczne tworzyw wynikają między innymi ze specyfiki procesu polimeryzacji. W przypadku poliuretanów w procesie tym poliole tworzą trójwymiarową strukturę, przy czym stopień komplikacji sieci oraz cechy szczególne tworzywa wynikają w znacznej mierze z ilości punktów reaktywnych w molekule. Niektóre oleje – np. olej z siemienia lnianego – mogą mieć do sześciu punktów reaktywnych, czego efektem jest sztywność. Inne oleje, jak np. oliwa z oliwek, posiadają mniejszą ilość punktów re-


K 2016 aktywnych, co prowadzi do mniejszego usieciowania po polimeryzacji, aczkolwiek z drugiej strony – nadaje materiałowi elastyczność. Metoda produkcji prof. Kesslera polega na umiejętnym dobraniu składników, aby uzyskać materiał o  możliwie najbardziej

pożądanych właściwościach. Prof. Kessler ma nadzieję, iż nowa metoda produkcji poliuretanów przyciągnie uwagę branży tworzyw sztucznych. O tym, iż koncepcja już cieszy się zainteresowaniem, świadczyć może fakt, iż realizowany od 2015 roku ze środków rzą-

dowych projekt posiada aż 24 partnerów biznesowych. Źródło: k-online.com / Messe Düsseldorf GmbH

Tworzywa sztuczne z dwutlenku węgla i niejadalnych części roślin

A

merykańscy naukowcy z Uniwersytetu Stanforda opracowali nową metodę otrzymywania tworzyw sztucznych z dwutlenku węgla oraz materiału roślinnego, jak np. odpady rolnicze czy trawy. Zdaniem badaczy, nowa technologia może stanowić niskowęglową alternatywę dla produkcji butelek i innych wyrobów otrzymywanych obecnie z surowców kopalnych. Wyniki badań zespołu zostały opisane w czasopiśmie „Nature”. – Naszym celem było zastąpienie produktów opartych o surowce petrochemiczne tworzywami wytworzonymi z CO2 – mówi Matthew Kanan z Uniwersytetu Stanforda. – Jeśli udałoby się to zrobić bez użycia energii nieodnawialnej, można by dramatycznie zmniejszyć ślad węglowy przemysłu tworzyw. Politereftalan etylenu jest najpowszechniej używanym polimerem z rodziny poli­ estrów. Każdego roku produkuje się ok. 50 mln ton tworzywa używanego do produkcji tkanin, elektroniki, pojemników na napoje i artykuły higieniczne. PET produkuje się

z dwóch komponentów – kwasu tereftalowego i glikolu etylenowego, otrzymywanych w procesie przerobu ropy naftowej i z gazu. Producenci PET odpowiedzialni są za emisję znaczących ilości CO2 do atmosfery, co przyczynia się do zwiększania globalnego ocieplenia. – Użycie surowców kopalnych, wraz z energią potrzebną do produkcji PET, generuje ponad cztery tony CO2 na każdą tonę wyprodukowanego tworzywa – mówi Kanan. W swoich badaniach naukowcy skupili się na obiecującej alternatywie wobec PET, jaką jest PEF, czyli poli(2,5-furanodikarboksylan etylenu). PEF produkowany jest z glikolu etylenowego oraz kwasu 2,5-furanodikarboksylowego (FDCA). – PEF stanowi atrakcyjny zamiennik dla stosowanego wcześniej PET, ponieważ FDCA może być otrzymywany z biomasy, zamiast ropy naftowej – tłumaczy Kanan. – PEF ponadto posiada lepsze niż PET właściwości uszczelniające w odniesieniu do tlenu, co jest istotne w przypadku zastosowania tworzywa w butel-

kach. Mimo wielu pożądanych właściwości PEF, branża tworzyw musiała jednak znaleźć niskokosztowy sposób jego produkcji na skalę przemysłową. Zasadniczą trudnością było pogodzenie komercyjnej opłacalności z postulatami zrównoważonej produkcji FDCA. Jedno podejście zakłada przetwarzanie fruktozy z syropu kukurydzianego. Holenderska firma Avantium opracowała tę technologię wraz z koncernem Coca-Cola i innymi partnerami. Jednak przemysłowe uprawy zbóż wymagają znacznych obszarów ziemi, dostarczenia energii, nawozów i wody. – Użycie fruktozy jest problematyczne, ponieważ produkcja tego cukru pozostawia znaczny ślad węglowy, a poza tym w ten sposób konkurujemy z produkcją żywności – mówi Kanan. – Znacznie lepiej byłoby produkować FDCA z niepotrzebnej biomasy, np. traw czy odpadów powstających w czasie żniw. Zamiast produkować FDCA z cukru kukurydzianego, naukowcy z Uniwersytetu Stanforda zainteresowali się furfuralem, szeroko wykorzy-

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  35


K 2016 stywaną substancją otrzymywaną z odpadów rolniczych. Znajduje ona zastosowanie w produkcji żywic, rozpuszczalników i innych produktów, a roczna jej produkcja wynosi 400 tys. ton. Jednak produkcja FDCA z furfuralu i CO2 wymaga użycia szkodliwych, drogich chemikaliów i przeprowadzenia energochłonnego procesu. Dlatego też badacze postanowili pójść inną drogą i wykorzystać dużo łagodniejsze węglany. Zostały one zmieszane z CO2 i kwasem pirośluzowym, pochodną furfuralu, a następnie podgrzane do temperatury 200°C, otrzymując stopioną sól. Po pięciu godzinach 89 proc. mieszaniny przekształciło się w FDCA. Kolejny krok, czyli transforma-

cja FDCA w PEF, jest prostym procesem, wcześniej już opracowanym. Rozwiązanie zaproponowane przez amerykańskich naukowców posiada potencjał do znaczącej redukcji emisji gazów cieplarnianych, ponieważ CO2 użyty do produkcji PEF może być uzyskany z elektrowni konwencjonalnych lub innych instalacji przemysłowych. Produkty wykonane z PEF mogą być w końcu cyklu życia poddawane recyklingowi lub też przekształcane termicznie w spalarniach, co wiąże się z ponownym uwolnieniem CO2 do atmosfery. Ostatecznie dwutlenek węgla zostanie pochłonięty przez trawy i inne rośliny, które mogą z kolei po-

służyć do produkcji PEF. – Wierzymy, że nasze rozwiązanie pozwoli uwolnić potencjał, jaki drzemie w stosowaniu PEF – podsumowuje Kanan. – To dopiero pierwszy krok. Czeka nas jeszcze wiele pracy, aby sprawdzić opłacalność procesu na dużą skalę oraz oszacować jego ślad węglowy. To nie jedyne rozwiązanie chemików z Uniwersytetu Stanforda w zakresie zielonej chemii. Pracują oni obecnie także między innymi nad procesami produkcji paliw i innych substancji z wodoru i dwutlenku węgla. Źródło: k-online.com/Messe Düsseldorf GmbH

Aanindeeta Banerjee i prof. Matthew Kanan opracowali metodę produkcji tworzyw pochodzących z dwutlenku węgla i niejadalnych części roślin. Fot. Standford University

36  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016


NAUKA

Pilar Diego, Chelo Escrig Extrusion Department AIMPLAS (Plastics Technology Center), Walencja

Nowe opakowania biodegradowalne dla produktów mlecznych

R

okrocznie zwiększa się produkcja tworzyw sztucznych, jednak zagospodarowanie odpadów wciąż pozostawia wiele do życzenia. W wielu krajach UE wciąż podstawową metodą zagospodarowania odpadów z tworzyw jest składowanie na wysypiskach. Problemy te zwróciły uwagę na alternatywne materiały, takie jak biotworzywa biodegradowalne. Naukowcy z Centrum Technologii Tworzywowej AIMPLAS postanowili wykorzystać je do produkcji opakowań dla przetworów mlecznych. Nie bez powodu – kraje europejskie są największymi konsumentami produktów mlecznych na świecie, ze średnią wynoszącą 219 kg rocznie (FAO 2011). Dlatego też użycie materiałów biodegradowalnych w branży mleczarskiej byłoby ciekawym rozwiązaniem palącego problemu odpadów z tworzyw. Celem projektu BIOBOTTLE było właśnie opracowanie nowych materiałów biodegradowalnych, które mogłyby znaleźć zastosowanie jako opakowania dla produktów mlecznych – mleka, probiotyków czy koktajli. Takie opakowania nie muszą być oddzielane na końcu ich życia od frakcji organicznej. Nowe opakowania, podobnie jak tradycyjnie stosowane, nie tylko nadają się do ekspozycji na półkach sklepowych,

Celem projektu BIOBOTTLE było opracowanie opakowań biodegradowalnych na produkty mleczne. Fot. AIMPLAS

ale też spełniają wszystkie wymagania dotyczące materiałów wchodzących w kontakt z żywnością. Ponadto nowe materiały mogą być przetwarzane w typowych procesach przetwórstwa tworzyw sztucznych (jak rozdmuch, ekstruzja czy formowanie wtryskowe), uzyskując w ten sposób pouche, butelki i zakrętki. Materiały w pełni ulegają biodegradacji w warunkach kontrolowanego kompostowania (ISO 14885-1:2005), a produkty rozpadu, zgodnie z normą EN 13432, są niegroźne dla środowiska. Opakowania produktów mlecznych muszą spełniać

wiele wymagań. Zgodnie z tymi wymaganiami, jedną z  głównych trudności wymagających przezwyciężenia były ograniczenia termiczne dostępnych komercyjnych materiałów biodegradowalnych, których wytrzymałość termiczna wynosi ok. 65°C. Tymczasem w procesie compoundingu z użyciem technologii ekstruzji reaktywnej udało się otrzymać różne biocompoundy, które z  powodzeniem można stosować także w  opakowaniach wymagających przeprowadzenia procesów sterylizacji i pasteryzacji, gdzie temperatury wynoszą ok. 90–95°C.

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  37


NAUKA Opakowanie

Pouch

Mała butelka

Typ produktu

Świeże mleko

Jogurty probiotyczne

Długość ekspozycji w sklepie Obróbka termiczna

4–7 dni w temp. <8°C

Technologia

2–3 tygodnie w temp. <8°C pasteryzowanie pasteryzowanie 72–75°C, 15–40 s 72–75°C, 15–40 s rozdmuch, koekstruzja formowanie przez rozdmuch

Struktura opakowania 3-warstwowe Dodatkowe maszyna do wymagania formowania, napełniania i zgrzewania w układzie pionowym Właściwości barierowe nie dotyczy

1-warstwowe pokrywka uszczelniająca

nie dotyczy

Duża buteka z zakrętką Świeże mleko i koktajle 2–3 tygodnie w temp. <8°C butelkowanie 90–95°C, 4–20 s formowanie przez rozdmuch formowanie wtryskowe 1-warstwowe pokrywka uszczelniająca zakrętka nie dotyczy

Tabela 1. Wymagania dotyczące opakowań dla produktów mlecznych

Przebieg projektu Trwające dwa lata prace zakończyły się w maju br. Pierwszy etap projektu koncentrował się przede wszystkim na pracach laboratoryjnych oraz próbach na instalacji pilotowej, natomiast w drugim etapie skupiono się na wdrożeniu przemysłowym, walidacji produktu oraz badaniach środowiskowych i ekonomicznych. W obrębie prac skupiono się między innymi nad definicją wymagań, doborem materiałów ulegających biodegradacji i dodatków oraz opracowaniem procesów ich chemicznych przekształceń. Następnie dokonano oceny zdolności przetwórczych biocompoundów na instalacji pilotowej z uwzględnieniem różnych procesów – wytłaczania folii z rozdmuchem oraz formowania opakowań typu pouch, wytłaczania z rozdmuchem butelek oraz formowania wtryskowego zakrętek. Wdrażanie procesu na

38  ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016

skalę przemysłową odbywało się z uwzględnieniem zoptymalizowanych parametrów dobranych na instalacji pilotowej, przy założeniu odpowiedniego poziomu produkcji. Kolejnym zadaniem była pełna charakterystyka i ewaluacja ostatecznych produktów. Ostatnim krokiem było określenie wpływu na środowisko, w tym ustalenie LCA, ewaluacja biodegradowalności i kompostowalności każdego z produktów oraz ich analiza ekonomiczna. Rezultaty • Charakterystyka funkcjonalna Produkty finalne: opakowania typu pouch, małe i duże butelki oraz zakrętki spełniają wszystkie założone wymagania, w tym wymagania procesów sterylizacji i pasteryzacji. Analiza mikrobiologiczna wskazuje, że nowe opakowania nie wpływają na rozwój

bakterii i grzybów naturalnie występujących w pasteryzowanym mleku, wzrost wybranych szczepów patogennych sztucznie zaszczepionych w mleku i jogurcie, jak również żywotność bakterii kwasu mlekowego zawartych w jogurcie. Dodatkowo opakowania nie uwalniają żadnych znaczących substancji, które mogłyby wpływać na ich zawartość. Dlatego też opakowania spełniają założone wymagania mikrobiologiczne, obowiązujące producentów opakowań. W zakresie ogólnych wymagań dotyczących migracji testowane opakowania spełniają wymagania zawarte w regulacji EU 10/2011. Stosowanie nowych opakowań nie wpływa na właściwości organoleptyczne produktów mlecznych. Jedynie w zakresie niskotłuszczowego jogurtu naturalnego panel wykazał niewielkie odchylenia pomiędzy nowymi butelkami a opakowaniami referencyjnymi.


NAUKA • Biodegradowalność i kompostowalność Opracowane materiały zostały poddane testom dotyczącym biodegradowalności w kontrolowanych warunkach kompostowania, osiągając jakość określoną w normie EN 13432 (2000). Jeśli natomiast chodzi o wyroby opakowaniowe, to pouche i zakrętki wykazują się pełną kompostowalnością w warunkach przemysłowych, uzyskując certyfikat OK compost belgijskiego instytutu Vinçotte (logotyp tzw. sadzonki), natomiast butelki nie wykazują wystarczającej dezintegracji ze względu na grubość konieczną do uzyskania odpowiedniej funkcjonalności. • Analiza ekonomiczna Przeprowadzone studium wykazało, że produkcja nowych, biodegradowalnych opakowań na produkty nabiałowe wciąż nie wytrzymuje konkurencji cenowej z istniejącymi opakowaniami ze względu na ceny surowców biodegradowalnych. Jednak prognozy rynkowe wieszczą spadek cen surowców biodegradowalnych z uwagi na

Autorzy projektu spodziewają się, iż w perspektywie pięcioletniej możliwa jest komercjalizacja opakowań BIOBOTTLE. Fot. AIMPLAS

światowy wzrost zapotrzebowania i rozwój zdolności produkcyjnych. Dlatego też autorzy projektu spodziewają się, iż w perspektywie pięcioletniej możliwa jest realizacja pozytywnego scenariusza w zakresie komercjalizacji opakowań BIOBOTTLE. Tym bardziej, że koszt produktów finalnych w nowych, biodegradowalnych opakowaniach jest zaledwie o 10 proc. wyższy aniżeli w przypadku opakowań tradycyjnych.

Produkty finalne opracowane w projekcie spełniają wszystkie założone wymagania. Fot. AIMPLAS

W realizacji projektu wraz z AIMPLAS (koordynator) współpracowało siedem firm i centrów technologicznych: VLB (Niemcy), OWS (Belgia), CNR (Włochy), VIZELPAS, ESPAÇOPLAS (Portugali) oraz ALMUPLAS i ALJUAN (Hiszpania). Projekt BIOBOTTLE był finansowany w ramach siódmego programu ramowego UE na lata 2007–2013. Więcej informacji można znaleźć na stronie http://www.biobottleproject. eu. Centrum Technologii Tworzyw AIMPLAS zlokalizowane jest w Walencji (Hiszpania). AIMPLAS to działające non-profit stowarzyszenie o charakterze badawczym, którego celem jest działanie w roli partnera technologicznego we wszystkich obszarach związanych z przemysłem tworzyw sztucznych. W obrębie działań AIMPLAS znajduje się między innymi opracowywanie konkretnie dopasowanych rozwiązań poprzez koordynację projektów badawczo-rozwojowych i usług technologicznych.

ŚWIAT BIOTWORZYW 1/2016  39


www.biotworzywa.com.pl www.facebook.com/biotworzywa https://issuu.com/biotworzywa

Świat Biotworzyw 1/2016  

Czasopismo dla osób zainteresowanych rynkiem tworzyw biopochodnych i/lub biodegradowalnych.

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you