-
Znakomita
większość tworzyw wytwarzana jest ze źródeł nieodnawialnych, a więc z ropy
naftowej, gazu ziemnego czy węgla.
-
Wyroby a w
szczególności opakowania z tworzyw sztucznych można poddawać recyklingowi
powodując w ten sposób odzysk surowców i ograniczenie ich rynkowej podaży.
-
Ustawa o
odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 roku (Dz. U. 2001 nr 62 poz. 628) definiuje
recykling jako odzysk który polega na powtórnym przetwarzaniu substancji lub
materiałów zawartych w odpadach w wyniku procesu produkcyjnego w celu
uzyskania substancji lub materiału o przeznaczeniu pierwotnym.
-
Zasadą
działania recyklingu jest więc maksymalizacja ponownego wykorzystania tych
samych materiałów z uwzględnieniem minimalizacji nakładów na ich
przetworzenie. Jest to jeden ze sposobów ograniczania surowców naturalnych
do wytwarzania materiałów głównie opakowaniowych. Istnieje cały przemysł
recyklingu - odzyskiwania surowców z odpadów i tworzyw dzięki któremu firmy
komunalne prowadzą sortownie odpadów i handel nimi, zaś setki firm
przetwórczych produkuje z tych odpadów rynkowe wyroby użytkowe o bardzo
dobrych właściwościach użytkowych.
-
Oczywiście
wyrobów produkowanych z odzyskanych surowców nie powinno się stosować do
produkcji opakowań przeznaczonych do kontaktu z żywnością.
-
Tworzywa
sztuczne stanowią grupę materiałów otrzymywanych w wyniku połączenia
polimerów ze związkami pomocniczymi jak: pigmenty, wypełniacze,
plastyfikatory, stabilizatory i wiele innych. Dodatki te modyfikują
właściwości tworzyw nadając im odpowiednie zmodyfikowane właściwości
użytkowe, co pozwala na szersze stosowanie danego polimeru.
-
Tworzywa
sztuczne od lat zastępują wiele tradycyjnych materiałów takich jak: papier,
szkło, drewno a nawet metale, bawełnę, gumę i wiele innych.
-
Główne
atuty i właściwości tworzyw to: niska ich cena, ciężar, obojętność na
rozcieńczalniki, kwasy, brak toksyczności a także odporność na biodegradacje
i rozkład mikrobiologiczny. Powołane wyżej właściwości tworzyw a także
świadomość społeczeństw paradoksalnie sprawiły, że dzisiaj tworzywa są
nieodłącznym elementem życia ludzi na ziemi ale również globalnym problemem
ekologicznym.
-
Od dawna
są prowadzone badania nad produkcją tworzyw biodegradowalnych, które
ulegałyby rozkładowi w środowisku naturalnym. Dąży się do tego, aby
tworzywa sztuczne opakowaniowe wytwarzane były z polimerów ulegających
fotodegradacji lub i biodegradacji.
-
Największe
osiągnięcia w zakresie badań jak i produkcji tworzyw biodegradowalnych ma
Ameryka Północna.
-
Tworzywa
biodegradowalne pozwalają na utylizację zużytych i zbędnych wyrobów -
odpadów poprzez ich kompostowanie. Tworzywa takie ulegają niemal całkowitemu
rozkładowi w środowisku naturalnym.
-
Degradacja
następuje w kilku etapach:
-
Mechaniczne rozdrobnienie tworzyw (folii, opakowań) prowadzi do rozerwania
łańcucha polimeru na krótkie fragmenty zmniejszając jego masę cząsteczkową i
liczbę rozgałęzień, przez co staje się on bardziej dostępny dla ataku
mikroorganizmów.
-
Fotodegradacja najogólniej ujmując polega na działaniu promieniowania
ultrafioletowego - światła słonecznego na tworzywa sztuczne, które absorbują
to promieniowanie powodując degradację tworzyw poprzez pękanie, kruszenie i
rozpad łańcuchów molekularnych.
-
Część
tworzyw - polietylenów jest jednak stabilizowanych specjalnymi
modyfikatorami UV dla zahamowania rozpadu pod wpływem działania promieni
ultrafioletowych, aby nadać im większą odporność na działanie promieni UV,
np. przy produkcji folii ogrodniczych lub opakowanych wyrobów wystawianych
na działanie promieni słonecznych.
-
Biodegradacja to w uproszczeniu proces rozkładu tworzywa następujący w
sposób naturalny pod wpływem działania mikroorganizmów i enzymów.
-
Enzymy są
to białka o właściwościach katalitycznych, wytwarzanych przez żywe organizmy
i procesy fermentacyjne.
-
Właściwy
proces biodegradacyjny przebiega w wyniku kolonizacji powierzchni polimeru
przez grzyby mikroskopowe i bakterie. W sprzyjających warunkach dla ich
rozwoju w obecności tlenu i wilgoci w odpowiedniej temperaturze
mikroorganizmy wydzielają zewnątrzkomórkowe enzymy inicjujące proces
depolimeryzacji.
-
Pojęcie
oxo-degradacja oznacza, że degradacji ulegają tworzywa w środowisku
naturalnym bez udziału mikroorganizmów jedynie pod wpływem światła, tlenu i
temperatury.
-
Ostatnim
etapem wyżej opisanych procesów degradacyjnych tworzyw jest rozkład
pozostałego w ziemi proszku na CO2 i wodę.
-
Polietyleny generalnie są dość odporne na działanie bakterii i grzybów, a
więc trudno rozkładalne biologicznie.
-
Biodegradacja polietylenu wymaga więc działania wielu czynników takich jak
temperatura, promienie UV, woda i tlen, które powodują rozkład tego
tworzywa.
-
Dla
przyspieszenia biodegradacji, polietylen miesza się ze związkami
organicznymi rozkładalnymi mikrobiologicznie.
-
Najpopularniejszym dodatkiem organicznym do tworzyw sztucznych jest skrobia
powodująca zaczyn procesu biodegradacji.
-
Należy
zauważyć, że folia biodegradowalna wymaga rozważnego używania szczególnie do
pakowania żywności. Nie powinna stanowić głównego celu w procesie utylizacji
i wykorzystywania odpadów. Możliwa jest również sytuacja gdy mikroorganizmy
żerujące na folii biodegradowalnej będą przenikać - migrować z komponentów
rozkładalnych opakowań do żywności.
-
Opakowanie
zaś powinno nade wszystko zabezpieczać produkt spożywczy także w sensie
biologicznym a nie przyspieszać czy wzmacniać te procesy.
-
Trzeba
zakładać, że w najbliższej przyszłości produkcja tworzyw biodegradowalnych
będzie rozwijana i udoskonalana technologicznie.
-
Polimery
zapewne będą modyfikowane w kierunku polepszenia ich właściwości użytkowych.
-
Odbiorcami
wyrobów z tworzyw ulegających biodegradacji jest przemysł rolny i
ogrodniczy, ze względu na niższe koszty kompostowania, a także w szerszym
znaczeniu przemysł przetwórczy i komunalny.
-
Coraz
więcej gmin używa worków i wyrobów opakowaniowych biodegradowalnych do
odpadów komunalnych a także jako worki dla psich odchodów, zbierania liści,
pakowania trawy i o podobnym przeznaczeniu.
-
Rozwija
się również rynek opakowań biodegradowalnych do pakowania wyrobów
spożywczych (opakowań warzyw, owoców).
Siatki, worki, torby foliowe biodegradowalne w palcówkach handlowych to
dzisiaj powszechne i modne zjawisko społeczne i rynkowe.