Томский учёный Ботвин серьёзно продвигает настоящие биопластики

Ученые Томского государственного университета (ТГУ) создают добавки и биоразлагаемые композиции на их основе, которые смогут сделать процесс переработки биопластика в готовые изделия более эффективным. В частности, разработка позволит контролировать важный показатель влагопоглощения и изменять физико-химические характеристики готового продукта. Об этом сегодня пишет местное РИА Томск.

Биопластик можно условно разделить на два вида. Первый – пластик на основе оксо-биоразлагаемой добавки. Изделия из него не разлагаются, а распадаются на микропластик, который может загрязнять водоемы и почву. Из-за этого эксперты называют его "экологическим маркетингом", или "гринвошингом" – они считают, что приставка "био" вводит потребителей в заблуждение.

Другой вид биопластика – тот, что делают из полимолочной кислоты с добавлением различных химических добавок. Для производства кислоты используют натуральные компоненты: берут свеклу и кукурузу, из них выделяют крахмал и глюкозу, ферментируют, в результате чего получают сначала молочную кислоту, а затем полимолочную. 

Натуральная основа позволяет производителям называть этот пластик "биоразлагаемым": он действительно распадется на углекислоту и воду, но при определенных условиях. Например, на перерабатывающем заводе, где соблюдаются конкретные параметры освещенности, температуры и влажности.

С переработкой тоже не все так просто. Натуральные компоненты в составе пластика впитывают воду – это хорошо для процесса разложения, но плохо для переработки, поскольку ухудшает характеристики будущего пластикового изделия.

Ученые ТГУ нашли способ убрать ненужную влагу, а заодно повлиять на физические и химические свойства пластика, что улучшит качество готовых изделий.

Сотрудники и студенты ТГУ из Центра исследования компаундов ПИШ "Агробиотек" и кафедры высокомолекулярных соединений и нефтехимии химического факультета создают гидрофобизирующие добавки и биоразлагаемые композиции на их основе.

Как рассказал изданию директор центра ПИШ Владимир Ботвин, коллектив работает над созданием функциональных добавок, в том числе с гидрофобизирующими свойствами, которые позволят получать биоразлагаемые композиции с требуемыми характеристиками.

"Наш проект касается одной из технологических стадий переработки и получения биоразлагаемого пластика. Задача – создать биоразлагаемую композицию на основе полимолочной кислоты", – рассказывает Ботвин.

Чтобы выяснить, какие именно добавки снизят влагопоглощение до необходимого уровня, ученые исследовали существующие гидрофобизирующие вещества и отобрали более-менее подходящие под поставленные задачи.

В настоящее время исследователи из ТГУ тестируют отобранные варианты добавок: смешивают их с другими компонентами, изучают свойства и влияние на готовое изделие.

"Мы хотим в некотором смысле унифицировать процесс переработки биопластика, сделать его независимым от параметра влагопоглощения. Потому что сейчас при переработке этот параметр нужно четко контролировать: если он будет завышен, то изделие должного качества не получится", – объясняет ученый.

Помимо влагопоглощения, ученые работают над улучшением свойств пластика: они хотят, чтобы разработанные ими композиции могли придавать определенные характеристики готовым изделиям. Например, если производитель захочет сделать изделие мягче или крепче, он сможет выбрать соответствующую композицию. 

"В полимолочную кислоту вводятся различные модификаторы, которые улучшают свойства пластика. То есть решаем две задачи одновременно: корректируем характеристики влагопоглощения и улучшаем физико-химические свойства пластика", – добавляет Ботвин.

Проект завершится до конца 2023 года. К этому времени ученые представят набор биоразлагаемых композиций, которые, как ожидается, будут в виде гранул полимера с уже введенными модификаторами и наполнителем. Эти гранулы композиций производители смогут использовать для переработки в готовые целевые изделия.

Как уточнил Ботвин, команда проекта планирует запатентовать состав разрабатываемых добавок.

Проект выполняется в рамках гранта передовой исследовательской школы "Агробиотек" и при поддержке индустриального партнера ТГУ – компании "Сибагро Биотех".

Ранее сообщалось, что ПИШ "Агробиотек" ТГУ создана в 2022 году на грант Минобрнауки в партнерстве с холдингом "Сибагро", она будет готовить биоинженеров, клеточных технологов, биоинформатиков, молекулярно-клеточных ветеринаров и других специалистов для сельского хозяйства.