Перспективы использования полилактида в легкой

М.Ю. Пряхина
П.В. Пантюхов
(ФГБОУ ВПО «РЭУ им. Г.В. Плеханова»)
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛИЛАКТИДА В ЛЕГКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ И МЕДИЦИНЕ
Уже более 30 лет полимеры лидируют среди упаковочных материалов. В отличие
от стекла (которое находится в потребительском цикле) или бумаги (которая
разлагается в естественной среде), полимерная упаковка практически вечна — она не
поддается разложению. В настоящее время упаковка из синтетических полимеров
составляет около 40 мас.% от бытовых отходов. Ученые полагают, что единственный
способ решить проблему полимерного мусора — это создание производства
полимеров, способных разлагаться в природе на безвредные компоненты. Одним из
самых перспективных биоразлагаемых пластиков для упаковки является полилактид
[-(O-C(CH3)-CO-)n] — продукт поликонденсации молочной кислоты или
полимеризации лактида. Одним из главных достоинств полилактида (ПЛА) является то,
что для его производства используется сырье из возобновляемых ресурсов (кукурузы
или сахарного тростника). ПЛА легко разлагается в естественной среде: в компосте
период биодеструкции составляет около 1 месяца, в водной среде этот материал также
разрушается (преимущественно бактериями), но в течение более длительного срока. С
точки зрения потребительских свойств
этот биополимер не уступает своим
синтетическим аналогам. Полилактид — прозрачный, термопластичный полимер, его
возможно перерабатывать всеми способами, применяемыми для переработки
синтетических полимеров. Из листов ПЛА можно формовать одноразовую посуду,
пищевые пленки и даже импланты для медицины.
Несмотря на все преимущества использования ПЛА, понятную технологию
производства, экологичность, до его массового внедрения еще далеко. Это объясняется
его высокой стоимостью, поэтому усилия крупных концернов направлены на то, чтобы
удешевить биоразлагаемый продукт за счет новых высокопроизводительных
технологий. Например, совершенствованием технологий производства молочной
кислоты активно занимается американская фирма «Cargill Inc», которая производит
ПЛА путем ферментирования декстрозы кукурузы. В настоящее время
производственная линия этой компании выдает около 6000 т/год. В перспективе —
увеличение объёмов производства до 150 000 т/год, а также снижение стоимости ПЛА с
250 до 2,2 дол./кг. Голландская компания «CSMN» уже сейчас готова выпускать более
34 000 т/год молочной кислоты с возможностью увеличения производственных
мощностей в два раза. Компания «Mitsui Toatsu» (Япония) изобрела способ получения
полилактида в одну стадию. В этом случае цена составит не более 4,95 дол./кг. Помимо
высокой стоимости ПЛА еще одним существенным недостатком является то, что
процесс его биодеструкции в грунте начинается при температуре свыше 60 оС, что
практически невозможно в условиях российского климата. Необходимые условия
возможно создать на специальных полигонах пластиковых отходов за счет внешнего
нагрева или естественного саморазогрева биомассы.
Несмотря на определенные технологические сложности в производстве и все еще
высокую себестоимость, полилактид с каждым годом увеличивает свою долю на
мировом рынке упаковочных материалов. Производство данного полимера в
российских условиях возможно организовать из отходов зеленой массы кукурузы. В
случае невысокой стоимости готовой продукции, получаемый материал может быть
востребован, в том числе и на европейском рынке.