Биоразлагаемые полимеры и перспективы их использования/Biodegradable Polymers and Trends of Their Usage

Отходы > WasteECo > 2009 > Бытовые отходы

Биоразлагаемые полимеры и перспективы их использования

Гоготов И. Н., Институт фундаментальных проблем биологии Российской академии наук, Пущино, Московская обл., Россия
Баразов С. Х., ООО НПП «Нефтехимия», Москва, Россия

Химически синтезированные полимеры (полиэтилен, полипропилен и др.) широко используют для производства бытовых и промышленных изделий. Эти материалы чрезвычайно долговечны. Для их разрушения под действием внешних факторов и микроорганизмов требуется более 100 лет. Загрязнение окружающей среды отходами пластмасс обусловило разработку биоразлагаемых полимерных материалов (БПМ), способных разлагаться под действием УФ-излучения, температурного фактора, кислотного и щелочного гидролиза, ферментов микроорганизмов и др. Часто эти факторы действуют одновременно. На конечном этапе полимер разрушается под воздействием ферментов — липаз и деполимераз. В результате образуются низкомолекулярные соединения, в том числе СО₂ и Н₂О (в аэробных условиях) или СН₄ и Н₂О (в анаэробных условиях). Основная группа БПМ — биополимеры класса полисахаридов и их композиты с синтетическими термопластами. Природные биополимеры (целлюлоза, крахмал, хитин, полиалканаты и др.) разлагаются ферментами микроорганизмов на низкомолекулярные вещества, потребляемые высшими растениями и животными. Однако ферментов, катализирующих разрушение синтетических полимеров, в природе нет. Одно из перспективных направлений получения БПМ — создание композитов синтетических полимеров (полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полистирола) с компонентами, способными инициировать распад полимеров в естественных условиях. Это можно реализовать путем введения в состав композитов веществ с функциональными группами, которые способствуют разложению полимера под действием света, и добавок, которые инициируют распад основного полимера.

Такие композиты созданы в США, Бразилии, Японии, Германии и Италии. Авторы разработали технологию получения БПМ на основе полипропилена марки «Каплен» ПП 01030 и ПП 01250, выпускаемого ООО НПП «Нефтехимия», и добавок, производимых фирмами США:
—    ЕСМ, разлагаемая ферментами микроорганизмов;
—    PDQ-H, разлагаемая УФ-излучением и ферментами микроорганизмов;
—    UV-H, разлагаемая УФ-излучением.

Исследована способность полученного БПМ к биоразложению в модельных и природных условиях в разное время года. В условиях компостирования скорость биоразложения разработанного полимера зависит от температуры, размеров испытуемых образцов, а также природы композитных добавок и состава микрофлоры.

Biodegradable Polymers and Trends of Their Usage

Gogotov I. N., Institute of Basic Biological Problems, Russian Academy of Sciences, Puschino, Moscow Oblast, Russia
Barazov S. Kh., SPE «Neftekhimiya» Ltd, Moscow, Russia

The authors have developed the technology of biodegradable polymers production on the basis of polypropylene manufactured by SPE «Neftekhimiya» Ltd as well as additives made by firms in the USA.

Сведения об авторах

Гоготов Иван Николаевич, д-р биол. наук, проф., зав. лабораторией, Институт фундаментальных проблем биологии РАН, ул. Институтская, 2, Пущино, Московская обл., 142290, Россия. Tел. (496) 773-28-31, факс (496) 733-05-32. E-mail