ПЕРЕРОБКА ВІДХОДІВ БІОПОЛІМЕРІВ ДЛЯ МІНІМІЗАЦІЇ НЕГАТИВНОГО ВПЛИВУ НА МІСЬКЕ СЕРЕДОВИЩЕ
DOI:
https://doi.org/10.31498/2522-9990302025347267Ключові слова:
переробка відходів, полібутилен-адипат-терефталат (ПБАТ), рециклінг, ПТР, термостабільність, міське довкілля.Анотація
Оскільки біополімери входять до складу твердих бутових відходів, технології їх переробки критично важливі для мінімізації негативного впливу на міське середовище. Високої популярності біопластики набули завдяки здатності до біологічного розкладання, а отже, зменшення екологічної шкоди від накопичення відходів.
Стаття присвячена визначенню можливості багаторазової переробки полібутилен-адипат-ко-терефталату (ПБАТ) для зменшення впливу біопластику на навколишнє середовище за рахунок удосконалення технології переробки його відходів з мінімальними втратами і забрудненням довкілля. Досліджено зміну реологічних характеристик зразків трьох типів ПБАТ, зокрема повторно переробленого, під впливом температури, вологості та кратності переробки. Встановлено, що підвищення температури значно підсилює текучість ПБАТ; зокрема, показник текучості розплаву (ПТР) для вторинного ПБАТ зростає у 3,7 рази при збільшенні температури на кожні 30 оC, демонструючи його підвищену чутливість до термічного впливу. При цьому висока текучість вторинного матеріалу може бути потенційно використана для поліпшення механічних властивостей біополімеру. Встановлено, що багаторазова переробка спричиняє прогресуючу деградацію, про що свідчить систематичне підвищення ПТР на 4-5 одиниць з кожним циклом. Для гарантування якості продукції рекомендовано обмежити кількість циклів переробки для первинних марок до 10 циклів та до 5 циклів для вторинного ПБАТ. Доведено критичне значення попереднього висушування, оскільки волога інтенсифікує гідролітичну деструкцію та знижує термостабільність. Проведене дослідження підтверджує перспективність та технологічну доцільність використання відходів ПБАТ для створення ефективної та сталої системи утилізації, спрямованої на мінімізацію негативного впливу полімерних відходів на міське довкілля. Використання вторинних ресурсів є перспективним напрямом для створення екологічно сталих виробничих систем.
Посилання
UNEP. Solutions to Cut Global Plastic Pollution. UNEP, 2023. Режим доступу: https://www.unep.org/news-and-stories/press-release/un-roadmap-outlines-solutions-cut-global-plastic-pollution (дата звернення: 06.12.2025).
Bartolucci L. Piechota Sustainable valorization of bioplastic waste: a review on effective recycling routes for the most widely used biopolymers / L. Bartolucci, S. Cordiner, E. De Maina, G. Kumar, P. Mele, V. Mulone, B. Igliński, G. // IJMS. – 2023. – Vol. 24, no. 9. – 7696. https://doi.org/10.3390/ijms24097696
Kumar S. Combating micro/nanoplastic pollution with bioplastic: Sustainable food packaging, challenges, and future / S. Kumar, N. Dubey, I. Choi, J. Jeon, M. Kim // Environmental Pollution. – 2024. – Vol. 363, no. 1. – 125077. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2024.125077
Самойленко Н.М. Актуальні аспекти розробки та використання біополімерних матеріалів для одноразового паковання / Н.М. Самойленко, Ю.С. Гадаєва // Екологічні науки. – 2025. – Vol. 59, no 2. – C.330-336. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2025.eco.2-59.49
Plastics of the Future? An Interdisciplinary Review on Biobased and Biodegradable Polymers: Progress in Chemistry, Societal Views, and Environmental Implications / Sara T. R. Velasquez, Qisong Hu, Johanna Kramm, Vitória C. Santin, Carolin Völker, Frederik R. Wurm // Angewandte Chemie International Edition. – 2025. – Vol. 64, no. 23. – e202423406. https://doi.org/10.1002/anie.202423406
Towards Sustainable Production of Polybutylene Adipate Terephthalate: Non-Biological Catalytic Syntheses of Biomass-Derived Constituents / Jechan Lee, Chanyeong Park, Yiu Fai Tsang, Kun-Yi Andrew Lin // ChemSusChem. – 2024. – Vol.17, no. 23. – e202401070. https://doi.org/10.1002/cssc.202401070
Biodegradable poly(butylene adipate- co -terephthalate) (PBAT) / Ty Burford, William Rieg, Samy Madbouly // Physical Sciences Reviews. – 2021. – Vol. 8, no. 8. – P. 1127-1156. https://doi.org/10.1515/psr-2020-0078
A study on the synthesis, modification and current market status of PBAT / W. Xu // E3S Web Conf. –2023. – Vol. 385. – 04007. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202338504007
Recent advances in biodegradable polymer blends and their biocomposites: a comprehensive review / Kehinde Olonisakin, Amar K. Mohanty, Mahendra Thimmanagari and Manjusri Misra // Green Chem. – 2025. – Vol. 27. – 11656-11704. https://doi.org/10.1039/D5GC01294E
Advancing sustainable agriculture: Evaluation of Poly (lactic acid) (PLA) based mulch films and identification of biodegrading microorganisms among soil microbiota / Manmath Parida, Tapaswini Jena, Smita Mohanty, Sanjay K. Nayak // International Journal of Biological Macromolecules. – 2024. – Vol. 269, no. 2. – 132085. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.132085
Negative effects of poly(butylene adipate-co-terephthalate) microplastics on Arabidopsis and its root-associated microbiome / Jiaxi Liu, Peiyuan Wang, Yufan Wang, Yujia Zhang, Tengqi Xu, Yiqiong Zhang, Jiao Xi, Lijun Hou, Li Li, Zengqiang Zhang, Yanbing Lin // Journal of Hazardous Materials. – 2022. – Vol. 437. – 129294. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129294.
Efficient and precise outdoor lifetime prediction method for biodegradable poly (butylene adipate/ terephthalate) under various climate conditions / Yan Ye, Guoshuo Tang, Xiangze Meng, Rui Yang, Baohua Guo, Xuming Xie // Journal of Cleaner Production. – 2025. – Vol. 500. – 145276. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2025.145276 .
BASF Ecoflex® C1200 F Blend Biodegradable Polyester. Режим доступу: https://lookpolymers.com/polymer_BASF-Ecoflex-C1200-F-Blend-Biodegradable-Polyester.php (дата звернення: 01.12.2025).
BASF Ecovio® C2332 F Blend Biodegradable Polyester. Режим доступу. https://www.lookpolymers.com/polymer_BASF-Ecovio-C2332-F-Blend-Biodegradable-Polyester.php (дата звернення: 1.12.2025).
