Tworzywa sztuczne: Opakowania z tworzyw sztucznych

Kolejną zaletą opakowań plastikowych jest możliwość szybkiej identyfikacji produktu oraz jego ocena wizualna. Przezroczyste opakowania umożliwiają konsumentowi obejrzenie produktu. Cenione są opakowania, które są lekkie, cienkie, łatwe do zgniecenia i wyrzucenia, łatwo się otwierają i są wygodne w transporcie i użyciu. Gabaryty opakowań z tworzyw sztucznych w stosunku do ich masy są jednym z obecnie prowadzonych kierunków badań nad tego typu opakowaniami.

Rosnące wymagania związane z ochroną środowiska oraz wysoki koszt recyklingu dużej ilości odpadów opakowaniowych skłoniły naukowców i producentów do poszukiwania alternatywnych rozwiązań technologicznych, które wyjdą naprzeciw potrzebom współczesnych społeczeństw. W wyniku badań powstały tzw. biodegradowalne opakowania, które ulegają rozkładowi pod wpływem mikroorganizmów.

Biotworzywa – nowy typ opakowań

Rozwój wiedzy w dziedzinie ochrony środowiska naturalnego, stopniowe wyczerpywanie się światowych zasobów ropy naftowej – głównego surowca do produkcji klasycznych tworzyw sztucznych, a także problemy związane z recyklingiem odpadów opakowaniowych przyczyniły się do badań nad poszukiwaniem alternatywnych źródeł materiałów. Jednym z rozwijających się dynamicznie kierunków jest praca nad opracowaniem technologii wytwarzania polimerów biodegradowalnych, które mogłyby zastąpić tradycyjne tworzywa sztuczne.

Według European Bioplastics Association biotworzywa jest to nazwa ogólna, używana do określenia dwóch różnych grup materiałów: tworzyw biopochodnych wytwarzanych z surowców odnawialnych (biomasa, rośliny) oraz tworzyw biodegradowalnych. Surowce odnawialne to te wytwarzane w całości lub części z biomasy roślinnej lub roślin tj.: kukurydza, trzcina cukrowa lub celuloza. Tworzywa takie ulegają procesowi biodegradacji, czyli kompostowaniu lub samowchłanianiu do organizmu.

Biodegradowalność określa biologiczną zdolność do ulegania procesowi chemicznemu, w trakcie którego mikroorganizmy (tj.: bakterie, grzyby, algi) obecne w środowisku traktują tworzywa biodegradowalne jako źródło składników odżywczych i przekształcają je w substancje, takie jak woda, ditlenek węgla oraz kompost. Szybkość procesu biodegradacji zależy od warunków otaczającego środowiska.

Proces biodegradacji składa się z kilku etapów: rozpoczyna się od fragmentacji, a kończy na mineralizacji tworzywa, czyli przemianie węgla w ditlenek węgla. Proces biodegradacji może przebiegać w środowisku tlenowym (wówczas produktami końcowymi biodegradacji tlenowej są ditlenek węgla, woda i biomasa oraz w warunkach beztlenowych i wtedy produktami końcowymi są metan, woda i biomasa). W warunkach tlenowych zachodzi proces zwany kompostowaniem, co oznacza całkowitą asymilację biodegradowalnych tworzyw polimerowych w ciągu 180 dni.