TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

21
TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR BIODEGRADABILI

Transcript of TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

Page 1: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

BIODEGRADABILI

Student:Paunescu CostinelGrupa:744

Facultatea:I.S.B

Page 2: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILORBIODEGRADABILI

Polimerii (sau macromolecule pentru chimişti) sunt o repetiţie a unui motiv constitutiv

(sau unitate) (M), unde M= CH2- (de exemplu). Gradul de polimerizare (n) corespunde

numărului care exprimă de câte ori este repetat mitivul : Mn. Lungimea caracteristică a unui lanţ

este în jur de 1 micron. Există polimeri supli (de exemplu, polietilena PE) precum şi polimeri

rigizi (ex. : poliparafenulena PpP).

Scheletul polimerilor este stabilizat prin legături chimice covalente, motiv pentru care

polimerii nu se dizolvă în soluţii. Coeziunea între macromolecule este asigurată prin legături

fizice (Van der Waals sau de hidrogen), care se rup dacă se încălzesc.

Tab. .- Clasificarea polimerilor

Polimeri

naturali

Cauciuc natural

Celuloză

Colagen

Lemn

Os

sintetici

Cauciuc sintetic

Polietilenă PE

Polipropilenă (PPRO)

Compozite cu matrice polimerică

Page 3: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

 

Structura chimică

Arhitectura unui polimer este determinată de funcţionalitatea medie F. Dacă F=2

polimerul este liniar perfect ; dacă 2<F<<3, atunci el posedă un lanţ liniar ramificat, iar în cazul

când 2,5<F<4, capătă arhitectura unei reţele (suplă dacă F este apropiată de 3 şi rigidă dacă F

este apropiată de 4).

Polimerii liniari posedă o anumită coeziune datorită legăturilor fizice. Aceştia se pot

dizolva în anumiţi solvenţi. Prin încălzire, ei trec printr-o stare plastică, apoi una lichidă

(legăturile fizice sunt rupte). Aceştia sunt termoplastici (TP).

Polimerii cu arhitectură de reţea au coeziune indusă de asemenea de legăturile

chimice. Nu există pentru aceştia nici solvenţi şi nici faza de topire. Prin încălzire unele

ramificaţii ale reţelei se agaţă. Aceştia sunt termodurificabili (TD).

Polimerii TP sunt în general reciclabili şi puşi uşor în formă sub formă lichidă, în timp

ce polimerii TD nu sunt reciclabili şi punerea lor în formă prin procedee automatizate este

deosebit de complexă.

Izomerie şi configuraţii :

Izomeria de poziţie (dacă motivul este disimetric) :

- cap-coadă : ...-CH2-CHR-CH2-CHR-CH2-CHR-... polimer regulat;

- cap-cap : : ...CH2-CHR-CHR-CH2-CH2-CHR-... polimer neregulat.

Stereoizometrie:

În cazul unui polimer vinilic unde planul format de către atomul de carbon considerat

este planul de referinţă, atunci apare o tensiune de întindere.

- izomer izotactic : grupul adiţional R se regăseşte întotdeauna la aceeaşi apropiere cu

planul format de atomul de carbon ;

- izomer sindiotactic : grupul adiţional R se află alternativ alături de un alt plan

format de către atomii de carbon ;

- izomer atactic : dispunerea aleatorie a grupului R alături de un alt plan format de

către atomii de carbon.

Page 4: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

În primele două cazuri există o anumită tacticitate, în jur de 90%, dar niciodată 100%.

Materialele care posedă o tacticitate mare pot cristaliza, dar niciodată cele atactice. Proprietăţile

lor diferă funcţie de gradul de tacticitate, de ex. : polipropilena (PPRO) 80% izotactică este

solidă la temperatura ambiantă, în timp ce PPRO 100% este lichidă la aceeaşi temperatură.

Configuraţia unui polimer înglobează cele două izomerii.

Copolimeri şi amestecuri :

Copolimerii : asociază adesea două motive constitutive împreună :

- copolimer statistic : : ...MNNMMMMNNNMNMNMMNMNMN... (material hibrid

având proprietăţi intermediare) ;

- copolimer secvenţial : ...MMMMMMMMMNNNNNNN... (material cu structură

eterogenă, care prezintă proprietăţi asociative.

- copolimer alternant : ...MNMNMNMNMN... (material foarte dificil de realizat).

Amestecuri polimerice. Amestecurile polimerice, fizic, sunt contrariul copolimerilor a

căror legături sunt chimice. Comparaţia este dată în fig. .

   Amestecurile sunt mai ieftine, dar nu sunt posibile decât numai în cazul în care din

punct de vedere chimic cei doi polimeri sunt relativ apropiaţi, fiind pseudocompatibili (de ex. :

două poliamide PE sau o poliamidă PE şi o polipropilenă PPRO).

 

Page 5: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

Structura fizică :

Conformaţia :

Aceasta este un aranjament de atomi în jurul legăturilor simple. Macromoleculele

având legături multiple nu au decât o singură conformaţie. Două conformaţii din cele mai des

întâlnite sunt :

- zig-zag : ex. - PE şi PTFE :

- elicoidală :ex. – PPRO, ADN, ...).

O configuraţie se poate schimba prin trecere într-un solvent.

Faze cristaline :

Statistic este aproape imposibil să avem o ordine a tuturor lanţurilor, fazele cristaline

nefiind în totalitate asigurate. Pentru a avea cristalinitate, polimerii trebuie să aibă

conformaţia regulată procentul de cristalinitate. Cu cât acesta este mai mare,

materialul este semicristalin. Când este egal cu zero, pentru lanţuri liniare şi reţele,

polimerul este amorf. Dacă este apropiat de 90%, ca în cazul poliacetilenei, polimerul

este policristalin.

Faze amorfe :

Când sunt prezente faze amorfe există posibilitatea unei ordini la distanţă mică, de

aproximativ 25 Å. Ne aflăm în acest caz în prezenţa unei faze amorfe rigide.

   

Proprietăţile polimerilor

Proprietăţi termice

Temperatura de utilizare a diverşilor polimeri :

Azot lichid 2000C 4000C

Polimeri obişnuiţi Polimeri termostabili

Page 6: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

Siliconi PE,

polistiren

Poliepoxy Policarbonaţi Poliimide

Uneori polimerii lucrează la temerturile de schimbare de stare, cazuri în care se

utilizează proprietăţile manifestate de aceştia la aceste temperaturi.

Polimeri amorfi :

În acest caz trebuie cunoscută temperatura de trecere în stare vitroasă (Tv) a acestor

materiale. Pentru aceasta se utilizează adesea analiza entalpică diferenţială (A.E.D)

  Fig. .- Tranziţia fazelor amorfe mobile : (1) – vitrificare lentă : se stabileşte o diferenţă faţă de (2), o ordine locală prezentată la temperatura de brisera. Pe curba (1) se observă un pic analog unui pic de fuziune. Există polimeri total amorfi care nu au picul la Tg ; ei sunt compuşi din faze amorfe lichide. Ordinul de mărime al Tg este dat în tab. .

Tab. .- Ordinul de mărime al Tg

Elastomeri 'De mare difuziune' Termostabili

-100 à -20 °C 50 à 180 °C 200 à 300 °C

Polimeri semicristalini :  

      

Page 7: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

Ei au întotdeauna un anumit procent de faze amorfe. Pe diagrama Δcp-T, fazele cristaline prezintă un pic la Tc şi/sau un pic de fuziune la Tm. În mod curent : Tg = Tm/1,5 (în K) (fig. )..

    

 

 

Proprietăţi mecanice

În funcţie de temperatura T proprietăţile mecanice ale polimerilor variază mult. Mai mult, cele metastabile przintă o evoluţie a comportamentului lor mecanic în funcţie de timpul (t).

Încercări mecanice :

Se disting deformaţii mici (reversibile ) şi deformaţii mari (ireversibile).

În ultimele decenii, polimerii sintetici sunt utilizati la scara mare în multe domenii de activitate. Aceste substante macromoleculare sunt, de obicei, de origine petroliera si nu sunt biodegradabile. Oricum, resursele petroliere sunt limitate iar utilizarea polimerilor nebiodegradabili cauzeaza serioase problem mediului înconjurator. În plus, polimerii nebiodegradabili nu sunt adecvati pentru utilizarea temporara. Au fost propuse multe solutii pentru managementul deseurilor provenite din materiale plastice, cum ar fi reciclarea, incinerarea si degradarea materialelor. Prin reciclare nu se obtin produse de

Page 8: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

calitate datorita naturii heterogene a materialelor plastice. Incinerarea materialelor plastice cu eliminarea gazelor toxice si a vaporilor poate constitui un pericol pentru sanatate. Cea mai oportuna solutie o reprezinta materialele plastice biodegradabile. În aceasta lucrare se prezinta aspectele generale legate de polimerii biodegradabili si aplicatiilecompoundurilor polimerice pe baza de acid polilactic cu fibre derivate de lemn în sectorul agricol (poturi, banda pentru legarea tomatelor).

INTRODUCERE

Tehnologiile de obtinere a unor noi materiale polimerice sunt foarte promitatoare din punctul de vedere al aplicatiilor: agricultura (folii, produse cu actiune ierbicida si aplicare preemergenta); bunuri de larg consum (ambalaje) cu durata determinata de viata; produse pe baza de matrici polimerice cu eliberare controlata de substanta activa (medicamente); în industrie pentru produse electrotehnice (izolatii) ; recuperarea si reciclarea deseurilor polimerice; medicina, la obtinerea de dispositive medicale, implanturi.

Tendintele actuale în stiinta procesarii polimerilor sunt orientate catre:-crearea de noi tipuri de materiale cu proprietati de biodegradabilitate, biocompatibilitate, rezistenta la coroziune, flexibilitate, proprietati optice, electrice, care sa înlocuiasca materialele folosite traditional în agricultura, electronica, industrie, medicina;-posibilitatea de recuperare si reciclare a acestor materiale pentru protejarea ecosistemului. În contextul preocuparilor legate de prezervarea mediului înconjurator, recuperarea si reciclarea deseurilor din materiale plastice, înlocuirea polimerilor sintetici traditionali cu polimeri obtinuti din resurse regenerabile, ecologice, realizarea de amestecuri polimerice biodegradabile, cu aplicatii în agricultura,medicina etc. este de stricta actualitate. Deseurile de materialele plastice sunt rezistente la atacul microbian si astfel se acumuleazacantitati mari în sol. Aceste deseuri nu ajuta la fertilizarea solului. Cea mai buna alternativa pentru deseurile de materiale plastice este sintetizarea materialelor plastice degradabile. Polimerii naturali cum ar fi amidonul, faina de lemn sunt biodegradabili, în timp ce majoritatea polimerilor sintetici nu sunt biodegradabili. Aditivii materialelor plastice, cu masa moleculara mica, cum ar fi plastifiantii si agentii de armare sunt susceptibili la atacul microbian. Acestia conduc la rigidizarea polimerului. Microbii, în schimb, elibereaza enzime oxidative nespecifice care ataca polimerul sintetic. De asemenea, degradarea graduala a polimerului natural conduce la cresterea suprafetei prin eroziune. Acest fenomen va accelera degradarea polimerului sintetic prin difuzia O2, a umezelii si a enzyme lor în matricea polimerica poroasa. Acest articol reprezinta o sinteza a consideratiilor generale despre biodegradabilitatea polimerilor, obtinerea unor polimeri biodegradabili, proprietatile si aplicatiile acestora.

1. ASPECTE GENERALE PRIVIND BIODEGRADABILITATEA POLIMERILOR

Pe plan mondial este acceptata ideea ca utilizarea prelungita a polimerilor pentru aplicatii care

Page 9: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

necesita o durata de viata scurta (ambalaje, industria alimentara, chirurgie, igiena) nu este în totalitate adecvata. Aceasta nu este recomandata atunci când exista preocupari în legatura cu prezervarea sistemelor ecologice. Majoritatea polimerilor sintetici sunt obtinuti din resurse petroliere si nu sunt biodegradabili. Acesti polimeri reprezinta o sursa semnificativa de poluare a mediului înconjurator atunci când sunt dispersati aleator în natura. Au fost propuse multe solutii pentru managementul deseurilor provenite din materiale plastice, cum ar fi reciclarea, incinerarea si degradarea materialelor. Prin reciclare nu se obtin produse de calitate datorita naturii heterogene a materialelor plastice. Incinerarea materialelor plastice cu eliminarea gazelor toxice si a vaporilor poate constitui un pericol pentru sanatate. Cea mai oportuna solutie o reprezinta materialeleplastice degradabile. Datorita preocuparilor privind protectia mediului înconjurator si nevoilor pentru dezvoltarea durabila din ultimii ani s-au efectuat cercetari relevante pentru producerea de sisteme polimerice biodegradabile. Polimerii biodegradabili sunt studiati si utilizati într-un numar foarte mare de aplicatii, cum ar fi: amb alaje, filme, fibre, straturi protectoare pentru hârtie si textile, aplicatii medicale pentru suture chirurgicale, implanturi, matrici pentru sisteme cu eliberare controlata a unor medicamente sau principia active utilizate în domeniul agriculturii. Nu este neglijata nici introducerea lor în fabricarea de repere cu scop industrial. Obtinerea de amestecuri polimerice biodegradabile constituie o directie de cercetare prioritara si multidisciplinara, aflata în strânsa conexiune cu cercetari fundamentale în domeniul termodinamicii si compatibilizarii polimerilor, a ingineriei mediului, a biotehnologiilor.

3.1 BIOCHIMIA PROCESELOR DE DEGRADARE

Biodegradabilitatea reprezinta proprietatea unui material (inclusiv cel polimeric) de a-si modifica structura sa chimico-morfologica sub actiunea diverselor specii de microorganisme .

Fig. 1. Modalitati de desfasurare a procesului de biodegradare

Page 10: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

Continutul total de carbon (C) din polimer apare sub forma a trei produse finale (figura 1):-CO2 este produsul de respiratie al microorganismelor;

-Reziduu care ramâne din polimer sau orice produs care se formeaza;-Biomasa produsa de catre microorganisme prin reproducere si crestere.Biodegradarea totala rezulta atunci când se îndeparteaza complet C din mediu. Reziduu este constituit din fragmente de material plastic sau metaboliti produsi în procesele de biodegradare.

3.2 POLIESTERI BIODEGRADABILI

Poliesterii joaca un rol important ca materiale plastice biodegradabile datorita legaturilor ester,potential hidrolizabile. Asa cum se prezinta în figura de mai jos, poliesterii se clasifica în doua mari grupe: poliesteri alifatici (liniari) si poliesteri aromatici.Principalii poliesterii biodegradabili care se comercializeaza sunt prezentati în figura 2. Cea maimare parte a polimerilor biodegradabili studiati apartine poliesterilor.

Fig. 2. Clase de poliesteri biodegradabili

3.3 Polimeri pe baza de acid polilactic

3.3.1 Metode de obtinere

Acidul polilactic

Acidul lactic [acid (2-hidroxi-propionic)] este cel mai raspândit hidroxiacid în natura, este un monomer netoxic si poate fi obtinut atât pe cale chimica, cât si prin procese de fermentatie a carbohidratilor. Este obtinut din resurse regenerabile: amidon de porumb, grâu, cartofi, orez, sfecla de zahar si alte produse bogate în amidon. Acidul lactic este cel mai simplu hidroxiacid cu un atom de carbon asimetric si exista în doua configuratii optic active. Izomerul-L este un intermediar al metabolismului carbohidratilor în organismul uman si animal, în timp ce

Page 11: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

enatiomerii D- si L- sunt sintetizati de catre sistemele bacteriene. Acid polilactic (PLA) este un polimer biodegradabil obtinut prin policondensarea directa a acidului lactic sau a dimerului ciclic (lactida) printr-un proces de polimerizare cu deschidere de ciclu (figura 3).

Fig. 3. Procedee de obtinere a acidului polilactic

Din cauza ca policondensarea directa este un proces de echilibru pot sa apara dificultati înîndepartarea urmelor de apa, limitând astfel obtinerea unui produs cu masa moleculara ridicata desi, exista si unele studii care folosesc policondensarea directa în prezenta unui amestec azeotrop de solvent cu punct de fierbere ridicat. Cele mai multe studii au fost orientate pe obtinerea acidului polilactic prin procedeul depolimerizare cu deschidere de ciclu a lactidei în vederea obtinerii de polimer cu masa moleculara ridicata. Cercetarile de pionierat ale lui Carothers sugereaza o metoda de polimerizare în doua faze pentru a produce polimer cu masa moleculara mare. În prima faza se formeaza lactida, un dimer ciclic a acidului lactic prin evaporarea apei rezultate în timpul procesului de formare a oligomerilor. L-acidul lactic, D-acidul lactic sau amestecul lor pot fi polimerizati la oligomerul corespunzatorde masa moleculara mica, care apoi este depolimerizat catalitic printr-un proces de transesterificare interna în lactide. În timpul polimerizarii sunt posibile formarea a trei stereoizomeri: L-lactida, D-lactida si mezo-lactida. În faza a doua, L-lactida, D-lactida, D, L-lactida (50:50 amestec L si D) sau mezo-lactida dupa purificare sunt transformate prin polimerizare catalitica cu deschidere de ciclu în poliesteri corespunzatori de masa moleculara ridicata. Polimerizarea cu deschidere de ciclu poate fi realizata în topitura, masa, solutie sau emulsie având un catalizator care este întotdeauna necesar pentru a initia reactia. Functie de sistemul initiator/coinitiator, polimerizarea cu deschidere de ciclu poate fi realizata prin mecanism anionic, cationic, zwiterionic, H-activ sau radicali liberi. O metoda de realizare a poliesterilor de masa moleculara mare este folosirea extenderilor de lant.De obicei, extenderii de lant sunt compusi bifunctionali de masa moleculara mica cu care creste masa polimerilor printr-o reactie rapida si nu dau produse secundare care sa contamineze polimerul rezultat. Drept extenderi de lant pentru poliesteri se folosesc: diizocianati, bisepoxizi, dianhidride, bis(2-oxazoline), bis(5,6-dihidro-4H-oxazine).

Polilactida

Polilactida este un polimer termoplastic biodegradabil obtinut din acid lactic. Polilactida este rezistenta la apa, dar nu poate rezista la temperaturi mari (> 55 0C). Desi este insolubila în apa,

Page 12: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

microorganismele din mediul marin pot sa o descompuna în CO2 si apa. Acest polimer se aseamana cu polistirenul, prezinta aspect lucios, dar este dur si casant si necesita modificare pentru cele mai multe aplicatii practice(prezenta plastifiantilor conduce la cresterea flexibilitatii). Polilactida poate fi procesata ca si cele mai multe materiale termoplastice în fibre, filme, formare prin termoformare sau injectie.În procesul de fabricare a polilactidei, cerealele sunt macinate pentru extragerea amidonului.Amidonul este apoi procesat pentru producerea dextrozei nerafinate care, prin fermentare, conduce la acid lactic. Acidul lactic rezultat este condensat pentru producerea lactidei, un dimer ciclic intermediar care este utilizat ca monomer pentru obtinerea biopolimerului. Lactida este purificata prin distilare în vacuum. Apoi se supune procesului de fierbere fara solvent pentru deschiderea structurii inelului pentru polimerizare, astfel se obtine poli(lactida) (figura 4).

Fig. 4. Obtinerea polilactidei

3.3.2 Proprietati

Acidul polilactic poseda multe proprietati echivalente materialelor plastice derivate dinhidrocarburi, fapt ce îl face adecvat pentru o serie de aplicatii. Acidul polilactic este un polimertermoplastic si se foloseste în sectorul ambalajelor, întrucât are temperatura tranzitiei sticloase de aprox.600C superioara temperaturii de folosinta a produselor. Are rezistenta la solventi si arome utilizate în domeniul alimentar si este o bariera buna pentru vapori si gaze permanente. Recentele avantaje oferite de obtinerea unui polimer cu masa moleculara înalta permite folosirea acestuia pentru obtinerea de fibre, filme, netesute, articole formate prin injectie si termoformare. Polimerii sintetizati îmbina proprietatea de biodegradabilitate a acidului polilactic cu cele destabilitate termica si rezistenta mecanica specifice poliuretanilor si poliamidelor. Supusi proceselor de biodegradare în sol prin compostare si în teste de crestere a plantelor s-a observat ca polimerii sunt complet biodegradabili si nu prezinta efecte ecocitotoxice. Proprietatile materialelor plastice pe baza de acid polilactic si amidon comparativ cu materialele plastice conventionale sunt prezentate în tabelul 1. Degradarea PLA are loc prin hidroliza grupelor ester care este un proces eterogen si decurge cu viteza mai mare în partea centrala a probei decât la suprafata. Aceasta viteza depinde puternic de structura morfologica, dimensiunea implantului biodegradabil, precum si de conditiile de reactie. Hidroliza este catalizata de catre grupele carboxil si viteza de hidroliza creste exponential în timp. Prezenta monomerului rezidual, a oligomerilor si compusilor cu greutate moleculara scazuta accelereaza puternic viteza de degradare, întrucât prezenta lor are tendinta de a creste flexibilitatea lantului si hidrofilia polimerului si furnizeaza grupe carboxilice pentru reactia autocatalitica.

Page 13: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

3.3.3 Aplicatii

Acidul polilactic este intens studiat pentru eliberarea controlata a medicamentelor, suturichirurgicale biodegradabile si implanturi pentru fixarea oaselor deoarece dispune de o serie de avantaje comparativ cu sistemele conventionale utilizate în terapeutica. Când un polimer biodegradabil este utilizat ca transportor într-un sistem implantabil cu eliberare de medicament, nu este nevoie de recuperarea chirurgicala a acestuia. Polimerii biodegradabili care se bucura de succes în acest moment sunt cei obtinuti din acidul lactic si acidul glicolic. Ei combina un numar mare de proprietati dorite, cea mai importanta fiind faptul ca viteza lor de degradare poate fi controlata pe un domeniu larg prin schimbareagreutatii moleculare. PLA se degradeaza la monomerul initial (acidul lactic), care este un metabolit normal în organismul uman.NatureWorks LLC, filiala Cargill, este cea mai mare companie privata din Statele Unite care obtine PLA din resurse regenerabile, cu utilizare pentru producerea ambalajelor prin termoformare, a filmelor prin extrudere si fibrelor. Capacitatea de productie este de circa 1360000 t.

Page 14: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

Fig. 5. Compostarea ambalajelor din polilactida

Asemanator PET, PLA trebuie supus procesului de uscare, înainte de procesare. Reciclareapoate avea loc fie prin repolimerizare sau reutilizare. Produsele obtinute din polimeri pe baza de acid lactic sunt în totalitate compostabile (figura 5). Ca si PET-ul, materialele plastice obtinute din cereal permit obtinerea de sticle cu diverse forme si dimensiuni. Recipientii monostrat obtinuti din PLA pot fi realizate pe aceleasi echipamente de formare prin injectie utilizate pentru PET, fara scaderea productivitatii. Desi proprietatile de bariera ale PLA sunt mai scazute decât cele ale PET-ului, acest lucru se poate modifica prin folosirea polipropilenei. La aproximativ 400C, începe pierderea formei obiectelor, dar furnizorii fac progrese ferme privind obtinerea de noi grade de polimeri derivati din acidul lactic, care sa ofere materialelor plastice derivate din petrol, stabilitatea la încalzire si astfel, gasirea de noi aplicatii, cum ar fi ambalaje pentru bauturi foarte fierbinti, sau alimente preparate la microunde. Utilizarea polimerilor biodegradabili în agricultura reprezinta un domeniu de cercetare în crestere. Chiar daca PLA este recunoscut ca fiind un bun candidat pentru materialele plastice biodegradabile, utilizarea acestuia într-un domeniu vast de aplicatii este limitata datorita pretului de cost. O metoda eficienta de reducere a costurilor produselor finale este de a încorpora agenti de umplutura sau fibre în biopolimeri, astfel, reducându-se cantitatea de material polimeric necesar. Utilizarea matricelor polimerice biodegradabile (polihidroxibutirat, acid polilactic, MaterBi)împreuna cu fibre derivate din lemn pot avea posibile aplicatii în ambalaje si sectorul agricol (filme mulci, folii biodegradabile, banda pentru legarea tomatelor, poturi, fertilizatori, etc.).Materialele obtinute din resurse regenerabile (fibre de lemn) sunt total biodegradabile, au un cost mic si au densitatea mica [31]. În ultimul an, utilizarea materialelor derivate din resurse vegetale (faina de lemn, fibre din plante, bumbac reprocesat) a înregistrat o continua crestere. Cercetarile în acest scop au ca rezultat dezvoltarea unor tehnologii eficiente pentru prelucrarea compozitelor pe baza de resurse vegetale. Biomasa forestiera reprezinta o resursa abundenta, reutilizabila si cu pret mic care poate reprezenta o alternativa la resursele petroliere. Fibrele de lemn pot fi utilizate ca umpluturi naturale, de înlocuire a fibrelor de sticla si sintetice în productia de compozite polimerice. Procentul de fibre de lemn este limitat datorita compatibilitatii scazute cu polimerii hidrofobi.

Page 15: TEHNOLOGII DISPONIBILE PENTRU PROCESAREA POLIMERILOR

Concluzii

Pentru managementul deseurilor provenite din materiale plastice cea mai buna solutie oreprezinta materialele plastice biodegradabile. Principalele clase de polimeri biodegradabili sunt reprezentate de poliesteri, polimeri pe baza de PLA, resurge regenerabile cum ar fi amidon, faina de lemn, etc. Materialele biodegradabile se utilizeaza cu succes în agricultura, ca banda biodegradabila pentru palisarea tomatelor si ca poturi biodegradabile folosite pentru transplantarea plantelor. Polimerii biodegradabili se pot prelucra pe utilaje conventionale, prin tehnologiile de extrudere si injectie, asemanator materialelor plastice traditionale.