Ανάπτυξη βιοδιασπώμενων πολυμερών μηχανισμού συμπύκνωσης

Abstract

In the recent years there is a lot of research going on to develop the biodegradable polymers, since they constitute an interesting alternative to the conventional non-degradable plastics. Among them, poly(butylene succinate) (PBS), being a relatively new material in the field of plastic packaging, possesses competitive properties compared to other commercial plastics and its wide application range includes mulching films, compostable bags, food packaging articles as well as drug delivery systems. The reason why this polyester attracts even more the interest of the industry is the estimated growth of bio-based succinctness monomer which would result in partially or wholly renewable PBS grades. In the present doctoral thesis a detailed study is conducted regarding the life-cycle of poly(butylenesuccinate): from the production to the development of recycling technologies, aiming to establish sustainable and environmentally friendLy food plastic packaging, so as to deal with plastic waste accumulation. Therefore, this experimental work dealt with two critical questions: whether the production scheme of PBS can be improved, and whether the establishment of an effective and industrially applicable recycling technology is feasible.

Τα βιοδιασπώμενα ή βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή τα τελευταία χρόνια έχουν προσελκύσει έντονα το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας και της βιομηχανίας πλαστικών, αφού αποτελούν μια εναλλακτική πρόταση στα συμβατικά μη-διασπώμενα πλαστικά. Ανάμεσά τους ξεχωρίζει ο πολυ(ηλεκτρικός βουτυλεστέρας) (PBS), ένα σχετικά καινούριο υλικό, με ιδιότητες ανταγωνιστικές άλλων συμβατικών πλαστικών, το οποίο βρίσκει πεδίο εφαρμογών σε φιλμ προστασίας καλλιεργειών, στην παραγωγή κομποστοποιήσιμων τσαντών για συλλογή οργανικών αποβλήτων, στη συσκευασία τροφίμων, καθώς επίσης και στα συστήματα αποδέσμευσης φαρμακευτικών ουσιών. Ο λόγος για τον οποίο το εν λόγω πολυμερές προσελκύει ολοένα και περισσότερο το ενδιαφέρον της βιομηχανίας είναι διότι τα προσεχή χρόνια αναμένεται πλήρης απεξάρτηση της παραγωγικής του διαδικασίας από την πετροχημική βιομηχανία, αφού υπάρχει η δυνατότητα παραγωγής του ηλεκτρικού οξέος από πρώτες ύλες βιολογικής προέλευσης καθώς και της βουτανοδιόλης μέσω αντιδράσεων αφυδρογόνωσης από το βιοσυνθετικό ηλεκτρικό οξύ. Στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής έγινε μελέτη του κύκλου ζωής του PBS, από την παραγωγή μέχρι την ανάπτυξη τεχνικών ανακύκλωσης αυτού, με απώτερο σκοπό την επερχόμενη καθιέρωση μιας αειφόρου και φιλικής προς το περιβάλλον πλαστικής συσκευασίας τροφίμων, προς αντιμετώπιση του προβλήματος της συσσώρευσης των πλαστικών αποβλήτων. Ως εκ τούτου, η παρούσα εργασία προσπάθησε να απαντήσει σε δύο πολύ βασικά ερωτήματα: εάν μπορεί να βελτιωθεί η γραμμή παραγωγής του PBS και εάν μπορεί να βρεθεί μια αποτελεσματική και βιομηχανικά εφαρμόσιμη τεχνολογία ανακύκλωσης για τον πολυεστέρα αυτό.