5. Biológiailag lebomló polimerek A gyakorlatban a polimerektől is elvárjuk, hogy rendeltetésszerű használati idejük alatt lehetőleg ne degradálódjanak, ha azonban már kiszolgálták, akkor valamilyen úton újra visszavezethetők legyenek az anyagkörforgalomba. Ennek az elvárásnak megfelelően a makromolekuláknak egyre kisebb részekre kellene lebomlaniuk, míg végül a biociklusba visszakerülnek. A szénhidrogének hosszú, lineáris vagy elágazó láncokká történő polimerizálása számos szintetikus polimert eredményez. A – C –C – gerincet tartalmazó nagy molekulasúlyú polimerek azonban rezidensek a mikrobák támadásaival szemben, ezért a reciklizációnak is ellenállnak. A főláncban szénen kívül elsősorban oxigént, nitrogént tartalmazó fosszilis nyersanyagbázisú szintetikus polimerek viszont biológiailag lebonthatók. A lebomlás mértékét a láncba beépülő kötéstípusok, a molekulatömeg, az anyag és a morfológiai hidrofil jellege szabja meg (1. táblázat) A biológiai lebonthatóság nagymértékben függ a környezeti tényezőktől, de vannak vegyületek, amelyek – az eddigi ismeretek szerint - semmilyen körülmények között nem bomlanak le. Ezek a vegyületek idegenek a bioszférában, hiszen olyan strukturális elemeket, vagy csoportokat tartalmaznak, amelyek nem fordulnak elő természetes anyagokban. Az ilyen vegyületek természetes körülmények között hiányoznak az ökoszférából megjelenésük a kémiai ipar tevékenységének eredménye. Mivel pedig létrehozásukban -, a legtöbb esetben- nem vettek részt enzimreakciók, ezért túlnyomó részük ellenáll az enzimek lebontásának. Polimer anyag megnevezése Mikrobákkal szembeni rezisztencia Polietilén PE: LDPE, HDPE Nagyon nagyfokú Polipropilén PP Nagyon nagyfokú Poli(vinil-klorid) PVC Nagyon nagyfokú Poli(vinilidén-klorid) PVDC Nagyfokú Poli(vinil-acetát) PVAC Közepes Poli(vinil-alkohol) PVOH Nagyfokú Poli(vinil-butirát) Nagyfokú Polisztirol PS Nagyfokú Poli(meti-metakrilát) (plexi) Nagyfokú Poli(tetrafuor-etilén) PTFE Nagyfokú Poli(tertafluor-klór-etilén) PTCE Nagyfokú Cellulóz-acetát Nagyfokú Cellulóz-nitrát Nem ellenálló Poliamidok PA Kisfokú Poli(etilén-tereftalát) PET Gyenge 3. táblázat Szintetikus polimerek rezisztenciája mikroorganizmusokkal szemben Azonban a mikrobáknak megvan az a képességük, hogy alkalmazkodjanak az új szintetikus anyagok degradálásához (vagy a már meglévő katabolikus enzimek adaptálódnak az új anyaghoz, vagy egy új anyagcsereút alakul ki), ezért – végeredményben – ezen anyagok is lebomlanak, csak lényegesen lassabban, mint a természetes anyagok. Következtetésképpen jóval nagyobb mennyiségben képesek felhalmozódni. És így a belőlük származó ártalmas anyagokkal, jóval nagyobb mértékben képesek a környezetüket szennyezni. Mindezek ismeretében érthető, miért keresték, illetve keresik még ma is a kutatók a különböző természetes anyagokból környezetbarát technológiával létrehozható csomagolóanyagok előállításának lehetőségét. Mindezen problémák egy reális és hatásos megoldási alternatíváját jelenti a biológiailag lebomló anyagok minél szélesebb körű (nem csak csomagolási célú) felhasználás. Mindezeken túl azonban egyéb előnyökkel is kecsegtet ezen anyagok alkalmazása: • Bevezetésük lehetővé teszi a napjainkban katasztrófa-közeli állapotot elért ózonréteg kímélését az üvegházhatás csökkentésén keresztül (szemben a hagyományos polimerek égetéssel való megsemmisítésével); • Felhasználásukkal lehetőség kínálkozik az egyre csökkenő fosszilis anyagtartalékok kímélésére; • Ezek gyártása során környezetre káros anyag nem képződik; • Eddigi tapasztalataink alapján azt mondhatjuk, hogy a gyártáskor felgyülemlő melléktermékek, selejtek újra alapanyagává válhatnak a gyártásnak; • Ezen anyagok másodlagos hasznosíthatósága is jelentős, szóba jöhetnek, mint energiaforrások, komp

Tantárgy:
Élelmiszeripari ismeretek
Típus:
Szakdolgozat