Биопластик и биоразлагаемый пластик: что это, отличия и применение в производстве тары

Если верить рекламе, биоразлагаемая упаковка должна решить проблему пластиковых отходов. На практике все сложнее: одни материалы распадаются только в промышленном компостере, другие перерабатываются как обычный пластик, а некоторые и вовсе не относятся к биоразлагаемым. Разберём основные виды биополимеров, их свойства и реальные возможности применения в производстве тары.

Биопластик и биоразлагаемый пластик – это одно и то же?

На первый взгляд кажется, что разницы нет. Однако специалисты разделяют несколько категорий, которые отличаются происхождением, составом и способом утилизации.

Под термином биопластик понимают полимеры, произведенные из возобновляемого растительного сырья. А биоразлагаемый пластик классифицируется по другому признаку — способности разлагаться под действием микроорганизмов на воду, углекислый газ и биомассу.

Различия в основных терминах: биопластик, биоразлагаемый и компостируемый материал

Есть ли разница между природным, экологичным и органическим пластиком

В нормативных документах единых определений для таких терминов нет. Поэтому экологичный, природный или органический пластик чаще используются как маркетинговые обозначения. Само по себе такое название не говорит:

• из какого сырья он изготовлен;
• способен ли разлагаться;
• можно ли его компостировать;
• подходит ли он для переработки.

Пластик — это органика или неорганика?

С точки зрения химии большинство полимеров относятся к органическим соединениям, поскольку состоят из углеродных цепочек. Но в системе обращения с отходами пластик не считается органическим мусором. Его нельзя отправлять в компост вместе с пищевыми остатками, листьями или древесиной. Для большинства типов полимеров требуется отдельная переработка или специальные условия разложения.

Почему биопластик нельзя путать с микропластиком

Микропластик — это мельчайшие частицы размером менее 5 мм, которые появляются при разрушении упаковки, текстиля, автомобильных шин и других полимерных изделий. Он не относится к биоразлагаемым элементам. Например:

• настоящие биоразлагаемые вещества должны распадаться на воду, углекислый газ и биомассу;
• оксоразлагаемые виды часто сначала распадаются на мелкие фрагменты;
• именно такие фрагменты могут становиться источником микропластика.

Слово «био» на этикетке еще не говорит о том, что материал безопасен для природы или быстро исчезнет после использования. Для объективной оценки нужно учитывать:

• происхождение субстрата;
• способность к биоразложению;
• наличие сертификатов;
• условия утилизации;
• возможность переработки.

Таким образом, экология упаковки зависит не только от сырья, но и от того, можно ли материал правильно собрать, переработать или компостировать после использования. Если такой инфраструктуры нет, даже биоматериал может стать обычным отходом, а не решением экологической задачи.

Из чего делают биопластик

Если обычная пластмасса чаще всего производится из нефти и природного газа, то для изготовления биополимеров используют возобновляемые растительные источники. Именно происхождение исходных компонентов считается их главным отличием от традиционных полимеров.

Сегодня для создания “bioplastic” чаще всего применяют:

• кукурузу и продукты с крахмалом;
• сахарный тростник;
• картофель;
• древесную целлюлозу;
• морские водоросли;
• сельскохозяйственные и пищевые отходы.

По происхождению сырья биополимеры принято делить на три поколения:

1. Пищевые культуры: кукуруза, сахарный тростник, картофель.
2. Непищевые части растений, древесина, сельхозотходы.
3. Водоросли, микроорганизмы и перспективное биосырье.

Сейчас отрасль постепенно движется от первого поколения к более устойчивым решениям. Это позволяет получать биоразлагаемые полимеры без конкуренции с пищевой промышленностью и снижать нагрузку на природные ресурсы.

Основные виды биопластиков для упаковки и тары

На рынке есть несколько десятков разновидностей биополимеров, но в упаковочной отрасли используется их ограниченный набор. Каждый из них решает свои задачи, что отражено в таблице сравнения.

Важно! Не всё перечисленное относится к категории полностью разлагаемого. Например, Bio-PE, Bio-PET и Bio-PP получают из возобновляемого сырья, но по своим свойствам и способам переработки они остаются близки к обычным ПЭ, ПЭТ или ПП. Это одна из причин, почему при выборе упаковки важно оценивать не только происхождение компонентов, но и их реальные эксплуатационные характеристики.

Чем биопластик отличается от ПЭТ, ПНД и ПП

Разница между ними начинается еще на этапе получения ингредиентов и заканчивается способами утилизации готовой ёмкости. При этом по отдельным характеристикам традиционные полимеры до сих пор остаются более практичным решением для многих типов продукции. Ниже – таблица сравнения биопластиков с традиционными полимерами.

Одни материалы выигрывают по экологическим характеристикам, другие — по прочности, стоимости и сроку службы. Именно поэтому бутылки, крышки и канистры производятся как из биополимеров, так и из традиционных элементов.

Чтобы сравнить традиционные материалы для канистр по стойкости к жидкостям, перейдите к нашей статье «Сравнение ПНД, ПП и ПЭТ по химической стойкости».

Где применяют биопластик в производстве тары

Сегодня его используют преимущественно в тех сегментах, где важны снижение потребления ископаемого сырья или возможность биоразложения после использования. Полностью вытеснить традиционные полимеры они пока не смогли, однако в отдельных категориях упаковки уже заняли заметную долю рынка.

Чаще всего их применяют для производства:

• одноразовой пищевой тары;
• контейнеров для готовых продуктов;
• стаканов и столовых приборов;
• пакетов и пищевой упаковки;
• лотков для овощей и фруктов и пр.

Также биопластики используют в отдельных видах косметической тары: баночках, вкладышах, декоративных элементах упаковки и контейнерах для средств с коротким сроком использования. Однако для кремов, масел и активных составов материал всё равно проверяют по барьерности, химической стойкости и совместимости с формулой.

Можно ли делать канистры из биопластика

Технически канистры из биополимеров производить можно, однако для такой продукции материал должен соответствовать более жестким требованиям, чем пищевая обёртка или пакеты.

Для жесткой тары важны:

• механическая прочность;
• химическая стойкость;
• герметичность;
• стабильность характеристик от партии к партии;
• длительный срок хранения содержимого;
• устойчивость к скачкам температуры.

По этим параметрам многие современные биополимеры пока уступают традиционным. Например, некоторые категории хуже переносят длительный контакт с жидкостями или могут терять свойства при ненадлежащем хранении.

Дополнительным фактором остается цена. Стоимость компонентов для биополимеров зачастую выше, чем для ПНД или ПП, поэтому производство крупной промышленной тары пока экономически оправдано не во всех сферах.

Сколько разлагается биоразлагаемый пластик

Единого срока не существует. Все зависит от состава и окружающей среды. Одни образцы способны разлагаться за несколько месяцев в промышленном компостере, другим требуются годы, а некоторые практически не разлагаются без специальных параметров (например, промышленное компостирование).

Поэтому для изделий с длительным сроком службы, хранения химической продукции и перевозки жидкостей производители чаще используют уже проверенные полиэтилен, полипропилен или полиэтилентерефталат. Они обеспечивают предсказуемые характеристики и необходимый уровень надежности на протяжении всего срока эксплуатации.

Биоразложение и компостирование: какие условия нужны

Одна из частых ошибок — считать, что любой разлагающийся материал быстро исчезает после попадания в окружающую среду. На самом деле большинству биополимеров нужны определённые условия для запуска процесса разложения.

Для эффективного биоразложения необходимы:

• повышенная температура;
• достаточная влажность;
• доступ кислорода;
• наличие микроорганизмов;
• регулярное перемешивание веществ.

Поэтому многие виды компостируемого пластика рассчитаны на промышленное компостирование. В таких установках поддерживаются температура 50–70 °C, высокая влажность и активная микробиологическая среда, которая ускоряет распад молекулярных соединений.

В естественной среде ситуация выглядит иначе. На обычной свалке отходы часто находятся без доступа кислорода, а температура внутри массы мусора остается нестабильной. В лесу, почве или водоеме также может не хватать необходимых микроорганизмов и тепла.

Маркировка биопластика и биоразлагаемой упаковки

Надпись «био» на этикетке еще не говорит о том, что материал действительно способен разлагаться или компостироваться. Проверить заявленные свойства помогают специальные сертификаты и стандарты.

Наиболее распространенные обозначения:

• OK compost — подходит для промышленного компостирования.
• OK compost HOME — может разлагаться в условиях домашнего компоста.
• Seedling — знак соответствия европейским требованиям к компостируемым компонентам.
• OK biobased — подтверждает наличие в составе возобновляемого растительного сырья.
• EN 13432 — европейский стандарт для компостируемой упаковки.
• DIN CERTCO — независимая система сертификации биоразлагаемых и компостируемых полимеров.

Сертификат биологического происхождения и сертификат компостируемости — разные вещи. Например, изделие может быть изготовлено из растительных компонентов, но не обладать свойствами биоразложения.

С осторожностью стоит относиться к формулировкам: «эко», «био», «green», «natural». Они не являются стандартом и сами по себе ничего не подтверждают. Если производитель не указывает конкретную маркировку или сертификат, проверить реальные характеристики практически невозможно. 

Мифы о биоразлагаемом пластике

№1. Он исчезает сам по себе. В действительности большинству таких изделий требуются определенные условия: температура, влажность, кислород и микроорганизмы. Если этого нет, ёмкость может сохраняться очень долго.

№2. Любой биопластик безопаснее обычного. Экологический эффект зависит не только от состава, но и от способа его синтеза, транспортировки, использования и утилизации. В некоторых случаях традиционные полимеры с развитой системой переработки оказываются не менее эффективным решением.

№3. Биопластик всегда можно утилизовать. Для разных материалов действуют разные правила обращения с отходами. Одни виды подходят для переработки, другие рассчитаны на компостирование, третьи требуют отдельных технологий утилизации.

№4. Биоразлагаемая упаковка не влияет на переработку. Если она попадает в поток вторсырья вместе с ПЭТ, ПНД или ПП, то может ухудшать качество компонентов и усложнять сортировку отходов.

№5. Оксоразлагаемые пластмассовые изделия полностью исчезают в природе. Такие добавки ускоряют разрушение под действием света и кислорода. Но во многих случаях происходит не полноценное биологическое разложение, а распад на мелкие частицы. Эти элементы нередко связывают с образованием микропластика, который способен накапливаться в окружающей среде.

Когда биопластик оправдан, а когда лучше выбрать обычную тару

Выбор зависит от требований, сроков хранения продукции, условий эксплуатации и дальнейшей утилизации.

Биопластик оправдан в случаях, когда:

• используется однократно;
• важна возможность компостирования после использования;
• необходимо снизить долю ископаемого сырья;
• срок службы изделия относительно небольшой;
• существует инфраструктура для правильной утилизации.

Традиционные полимеры чаще оказываются более практичным решением для:

• длительного хранения продукции;
• перевозки жидкостей;
• химической и технической продукции;
• многоразовых емкостей;
• жесткой промышленной тары.

Для бутылок, контейнеров и канистр по-прежнему широко применяются ПНД, ПЭТ и ПП. Они хорошо изучены, обладают стабильными характеристиками и имеют отработанные технологии утилизации. Практический путь обычной упаковки после использования описан в нашем экспертном материале «Переработка пластиковых бутылок».

Поэтому выбирать материал только по слову «био» в названии не стоит. Для тары важны не только происхождение сырья (первичное, вторичное) и экологический образ продукта, но и реальная совместимость с содержимым, срок хранения, условия эксплуатации и доступный способ утилизации после использования.

Что уточнить перед заказом тары из биопластика: чек-лист

Перед заказом упаковки стоит заранее задать производителю несколько вопросов:

• Из чего изготовлена упаковка?
• Подходит ли она для контакта с пищевыми продуктами или химическими веществами?
• Каковы требования к хранению и использованию?
• Есть ли подтвержденные сертификаты биоразложения или компостируемости?
• Какие ограничения существуют по сроку хранения продукции в такой таре?

Чем точнее требования определены на этапе выбора компонентов, тем ниже риск получить решение, которое красиво выглядит на бумаге, но не подходит для реальных условий эксплуатации.