כאשר הכימיה מתכופפת לחיים

פולימרים ביולוגיים מתכלים מייצגים את אחת החידושים המשמעותיים ביותר בעולם החומרים בעשורים האחרונים. זה לא רק עניין של צמצום ההשפעה הסביבתית: זה עניין של שינוי הפרדיגמה שבאמצעותה אנו תופסים חומר. פולימרים אלה, המופקים ממקורות צמחיים מתחדשים ומתוכננים להתפרק באופן טבעי, מבשרים עידן חדש, שבו מדע ואחריות מתמזגים בחזון ייצור חדש באופן רדיקלי - מודע יותר, מעגלי וחיוני יותר.

Approfondisci dati, investimenti e performance ambientali nel primo Bilancio di Sostenibilità di LPM PACKAGING SpA, un traguardo che segna l’inizio di un impegno misurabile e trasparente.

מהם פולימרים ביולוגיים קומפוסטטיביים?

פולימרים ביולוגיים קומפוסטטיביים הם חומרים תרמופלסטיים המסוגלים להתפרק לחלוטין בתנאי קומפוסטציה תעשייתיים, ולהפוך ל-CO₂, מים, מלחים מינרליים וביומסה תוך 90 יום.
ההתכלות הביולוגית שלהם מוסדרת על ידי התקן האירופי EN 13432, הקובע את הקריטריונים להתייחסות לחומר כניתן לקומפוסטציה יעילה.
המאפיין הכימי העיקרי של פולימרים אלה הוא נוכחותם של קשרים המותקפים בקלות על ידי מיקרואורגניזמים ופטריות, אשר מפעילים את תהליך ההידרוליזה והמינרליזציה שלאחר מכן.

בין החומרים הנפוצים ביותר שאנו מוצאים:

  • PLA (חומצה פולילקטית): מתקבל מתסיסה של סוכרים צמחיים, בעיקר עמילן תירס.
  • PBAT (פוליבוטילן אדיפט-קו-טרפתאלט): קופולימר מתכלה שפותח לשיפור הגמישות ויכולת העיבוד של PLA.
  • PCL (פוליקפרולקטון) ו-TPS (עמילן תרמופלסטי): חלופות אחרות, המשמשות בתערובות ליישומים ספציפיים.

מקור צמחי ותהליך ייצור

הבסיס הנפוץ ביותר לייצור פולימרים אלה הוא עמילן תירס, אך משתמשים גם בסלק, קנה סוכר, תפוחי אדמה ותאית.
התהליך מתחיל בתסיסה של סוכרים פשוטים על ידי זני חיידקים ספציפיים (למשל, לקטובצילוס), המייצרים חומצה לקטית. לאחר מכן, חומצה זו עוברת פולימריזציה באמצעות תגובות כימיות מבוקרות, מה שיוצר PLA, שרף תרמופלסטי שקוף ורב-תכליתי.

PBAT, לעומת זאת, הוא תוצאה של פולי-קונדנסציה של חומצה טרפתלית, חומצה אדיפית ו-1,4-בוטנדיול, מה שהופך אותו לאלסטי וניתן לקומפוסטציה בשילוב עם PLA.

המחזור כולו בעל השפעה נמוכה, אינו כרוך בשימוש בנגזרות נפט, וניתן להשלים אותו במפעלים תעשייתיים ייעודיים, שבהם טמפרטורה, לחות וחמצון מאיצים את הפירוק מבלי להשאיר מיקרופלסטיק.

מקורות ופיתוח של ביופולימר

הפטנט הראשון לחומר פלסטי שמקורו במקורות טבעיים מתוארך לעבודתו של הכימאי הצרפתי מוריס למואן בשנת 1926, שבודד PHB (פוליהידרוקסי-בוטיראט) מחיידקי קרקע.
אבל הפריצה התעשייתית האמיתית הגיעה בשנות ה-90 עם קרגיל ונייצ'רוורקס, שפיתחו ומסחורו PLA בקנה מידה גדול.
לאחר מכן, חברות כמו BASF ונובהמונט (איטליה) שכללו את ייצור ה-PBATs והתערובות עם TPS, וסללו את הדרך לשימוש נרחב במגזרי האריזה, החקלאות ושירותי המזון.

כיום, המחקר נמשך לקראת תערובות חדשות ועמידות יותר, חומרים הניתנים לקומפוסטציה אפילו בטמפרטורות נמוכות, וקומפוסטליות ביתית מאושרת, הודות לעבודתן של אוניברסיטאות, חברות סטארט-אפ ביוטכנולוגיה ומרכזי חדשנות.

יתרונות סביבתיים ותעשייתיים

היתרון הבולט ביותר הוא האפשרות לשלב מחדש את החומר במחזור הטבעי מבלי להשאיר מזהמים מתמשכים.

בניגוד לפולימרים מאובנים (כגון PE, PET ו-PP), פולימרים קומפוסטטיביים מתפרקים במהירות מבלי לייצר מיקרופלסטיק או להפריע למחזורים ביולוגיים. ייצורם מפחית באופן דרסטי את טביעת הרגל הפחמנית, משתמש בחומרי גלם מתחדשים ואינו תלוי בנפט, ובכך תורם גם לביטחון האנרגיה האירופי.

במונחים תעשייתיים, חומרים אלה ניתנים להדפסה, ניתנים לאטימה בחום, תואמים לקווי אריזה קיימים, וניתן להשתמש בהם ביישומי מזון ולא מזון עם אישורים מתאימים.

השפעה על שרשרת הייצור

אימוץ חומרים ניתנים לקומפוסטציה מאלץ חברות לחשוב מחדש על כל שלב בתהליך: החל מעיצוב האריזה ועד לניהול פסולת ועד לתקשורת עם הלקוח הסופי.
אבל זהו גם מנוע רב עוצמה של חדשנות.
עבור מותגים, אימוץ אריזות מתכלות פירושו לצפות את התקנות הסביבתיות, בידול עצמי בשוק ויצירת ערך תדמיתי אמיתי.
עבור ספקים כמו LPM PACKAGING, משמעות הדבר היא להציע חומר שהוא גם אתי וגם בעל ביצועים גבוהים, המסוגל להשתלב בצורה חלקה בקווי ייצור אוטומטיים ולעמוד בתקנים בינלאומיים חדשים.

גרף עמודות המשווה אנרגיה ופליטות CO₂ בין PLA לפוליאתילן

טבלת השוואה המציגה את ההבדל בדרישות האנרגיה ובהשפעת האקלים בין PLA (פולימר קומפוסטטיבי) לפוליאתילן קונבנציונלי. PLA דורש פחות אנרגיה ומייצר פחות CO₂ לק"ג של חומר.

החזון שלנו: הפיכת חומר לתודעה

ב-LPM PACKAGING, אנו מאמינים שקיימות אינה בחירה טרנדית, אלא מחויבות עמוקה, יומיומית ומדידה. עבודה עם ביופולימרים קומפוסטטיביים זה אומר לקיחת אחריות על כל שלב: מבחירת חומרי הגלם ועד למעקב אחר המוצר, ועד סוף חייו. זוהי מחווה של עקביות, לא שיווק.

במשך שנים היינו שותפים פעילים של היצרנים העיקריים של ביו-פולימרים שמקורם במקורות מתחדשים. אנחנו לא סתם קונים אותם: אנחנו מכירים אותם, אנחנו בודקים אותם, אנחנו מתאימים אותם לצרכים של כל לקוח. כי כל מוצר בר-קיימא לא נולד במקרה, אלא משילוב מדויק של מומחיות טכנית, מודעות סביבתית וחזון תעשייתי.

אנחנו מציעים פתרונות קומפוסטטיביים בעלי ביצועים גבוהים, נועדו להתנגד, להגן ולתקשר. החל מניילון איכותי למזון ועד שקיות תעשייתיות, החומרים שלנו מציעים פתרון מעשי לכל יישום, תואם לתקנות ומוכן לעתיד.

אנו משוכנעים ש- איכות הסביבה הוא מרכיב חיוני באיכות המוצר. זו הסיבה שאנו תומכים בלקוחותינו בקבלת החלטות מושכלות לגבי חומרי גלם, מציעים ייעוץ טכני, תמיכה רגולטורית וזמינות מיידית. המחסן שלנו מכיל יותר מחומרי גלם בלבד: הוא מכיל גם אמון, מומחיות וחזון.

בחירה ב-LPM PACKAGING פירושה בחירת שותף שאינו מסתפק ב"לעשות דברים היטב", אלא רוצה "לעשות את הדברים הנכונים". למען כדור הארץ, למען החברה, למען האנשים.