COMPOZITE POLIMERICE >> proiecte


BIOPOLACT >> prezentare | parteneri | etape | contact


PREZENTAREA PROIECTULUI

Background Scopul proiectului este sa creeze si sa dezvolte o retea de excelenta pentru cercetarea fundamentala si aplicativa dedicata sintezei unor materiale termoplastice biodegradabile din resurse regenerabile pentru ambalaje ecologice in scopul reducerii poluarii si a impactului negativ asupra mediului si a colectivitatilor umane, armonizandu-se cu obiectivul general al Programului 4: "Crearea de conditii pentru o mai buna colaborare intre diferitele entitati de cercetare-dezvoltare si inovare in scopul cresterii competitivitatii C-D prin stimularea parteneriatelor in domeniile prioritare, concretizate in tehnologii si produse inovative pentru rezolvarea unor probleme complexe si crearea mecanismelor de implementare".

crearea de materiale care protejeaza mediul inconjurator in procese legate de producerea si utilizarea lor;
crearea de procese si tehnologii curate si valorificarea deseurilor;
dezvoltarea de noi materiale, produse si procese cu inalta valoare adaugata;
cresterea competitivitatii si creativitatii, in sistemele economiei, educatiei si cercetarii.


Rezultate masurabile:

-   Crearea si dezvoltarea unei retele de excelenta pentru cercetarea fundamentala si aplicativa dedicata studiului sintezei si biodegradarii materialelor termoplastice biodegradabile pe baza de acid lactic;

-   Acumularea de cunostinte pentru cresterea capacitatii sistemului CDI din Romania in domeniul stiintific si tehnologic de varf al materialelor si tehnologiilor avansate;

-   Difuzarea si transferul cunostintelor catre mediul economic si social intern pentru cresterea competitivitatii acestuia;

-   Dezvoltarea unor noi procedee si produse care sa reduca impactul negativ asupra mediului;

-   Studii fundamentale, articole publicate, comunicari stiintifice prezentate la manifestari stiintifice nationale si internationale, brevete inregistrate;

-   Pagina web pentru diseminarea datelor neconfidentiale, prezentarea ofertei de servicii tehnico-stiintifice si atragerea de parteneri externi si interni in retea in vederea participarii la proiecte PC7;

-   Dezvoltarea si armonizarea cu normativele europene a metodelor/mijloacelor specializate pentru identificare, analiza, masurare si incercare;

-   Integrarea in platformele tehnologice similare la nivel european.

Protectia mediului este una din marile provocari actuale, data fiind amploarea prejudiciilor aduse mediului de catre poluare. In procesul de negociere al Capitolului 22 din Aquis-ul Comunitar, Romania si-a asumat o serie de angajamente care o obliga sa se adapteze la modelul European de dezvoltare respectand mediul. Acesta se bazeaza pe principiul dezvoltarii durabile care are in vedere satisfacerea nevoilor generatiei prezente fara a prejudicia sansele generatiilor viitoare de a le satisface pe ale lor.

Trei din cele patru domenii mari ale celui de-al VI-lea Program de actiune privind mediul al Comunitatii Europene, Managementul resurselor naturale si al deseurilor, Mediul si sanatatea si Schimbarile climatice, sunt legate de dezvoltarea durabila si calitatea vietii. Actiunile din domeniul Managementului resurselor naturale si al deseurilor urmaresc sa asigure nedepasirea de catre consum a capacitatii de regenerare a resurselor oferite de mediu, precum si decuplarea folosirii resurselor de cresterea economica prin cresterea eficientei utilizarii lor si prin reducerea deseurilor. Amploarea problemei deseurilor de ambalaje si importanta ce i se acorda rezulta din mentiunea speciala de la Art.14 din Directiva 92/64/EC ca planurile de management a Statelor Membre CE sa contina un capitol special referitor la managementul ambalajelor si al deseurilor de ambalaje. Acquis-ul comunitar in domeniul protectiei mediului va fi aplicat in Romania incepand cu anul 2007, cu o perioada de tranzitie de 3 ani pana in anul 2010 pentru Directiva 94/62/CE referitoare la ambalaje si deseuri de ambalaje.

Cantitatea totala de ambalaje introduse pe piata (ambalaje din productia interna,ambalaje importate si ambalaje aferente produselor importate) a crescut in perioada 2002 - 2004, de la 850 mii tone la 1004,91 mii tone.

La nivel european, cadrul legislativ privind ambalajele si deseurile de ambalaje este strans legat de politica Uniunii Europene in domeniul Managementului deseurilor care implica trei directii complementare: 1-Eliminarea producerii deseurilor la sursa; 2-Incurajarea reciclarii si refolosirii deseurilor; 3-Reducerea poluarii cauzata de incinerarea deseurilor.

Directiva 94/62/CE privind ambalajele si deseurile de ambalaje, amendata de Directiva 2004/12/CE, are drept scop armonizarea masurilor nationale referitoare la managementul ambalajelor si al deseurilor de ambalaje pentru a preveni impactul acestora asupra mediului asigurand in acest fel un nivel ridicat de protectie a mediului.

Principala problema pentru ambalaj este eliminarea substantelor nocive, reducerea in volum si continut, reciclabilitatea, siguranta si separarea usoara a materialelor, utilizarea resurselor reciclate, capacitatea de reutilizare, marcarea privitor la materialele din ambalaj si precautiile de manipulare.

Cel mai nou intreres economic in sectorul materialelor plastice il constituie resursele de materiale plastice regenerabile ca un respect pentru mediul inconjurator, si ca o gestiune ecologica pentru materialele fosile epuizabile.

Din aceasta perspectiva materiile prime vegetale si in mod esential polimerii cu aceasta origine poseda proprietati de mare interes in industria de materiale plastice cum ar fi: biodegradabilitatea, biocompatibilitatea, permeabilitatea selectiva si proprietati fizico-mecanice modificabile.

Aceste proprietati permit aplicarea lor in domenii diferite de interes economic in sectoarele de ambalaje, textile, agricultura, farmacie, electronica sau medicina.

Importanta cercetarii pentru gasirea unor resurse regenerabile atat ca materii prime cat si ca energie pentru produsele petrochimice, in speta pentru materialele plastice destinate ambalarii produselor alimentare, este reliefata de impactul economic al diminuarii resurselor petroliere si de preocuparile de protectie a mediului.

Polimeri naturali si polimeri termoplastici biodegradabili sunt materiale similare amidonului si altor produse naturale cu formula incerta, acidul polilactic (PLA), acidul poliglicolic (PGA), poli(ε-caprolactona) (PCL), polihidroxialcanoat (PHA) si polihidroxibutirat (PHB).

In prezent se realizeaza progrese cu acidul polilactic (PLA), un material reciclabil, inovativ pentru ambalaje, realizat din resurse regenerabile. Sunt prezentate proprietatile PLA comparativ cu alte materiale plastice derivate din petrol, pretabilitatea la aplicatii in sfera ambalajelor pentru alimente, lipsa toxicitatii (clasificat ca GRAS - Generally Recognized As Safe), versatilitatea (putand genera o gama larga de produse ce difera prin masa moleculara si cristalinitate), precum si cresterea cotei de piata a materialelor si produselor naturale, biodegradabile din resurse 100% regenerabile.

Unitatea de baza a PLA este acidul lactic care poate fi obtinut si prin sinteza chimica dar procesele fermentative ale carbohidratilor sunt net predominante. Materia prima de baza pentru productia de acid lactic este amidonul din diferite surse cum ar fi: porumbul, sfecla de zahar, graul sau orice alt produs vegetal bogat in amidon.

Prin condensarea doua molecule de acid lactic sunt convertite inntr-un produs ciclic numit lactida. Aceasta poate fi purificata prin distilare sub vid si apoi transformata in polilactida sau acid polilactic (PLA) prin diferite procedee de polimerizare.

- PLA este un material termoplastic, cu valori inalte ale rezistentei la tractiune si ale modulului fiind un polimer care prezinta multe proprietati comparabile sau chiar superioare celor ale multor materiale plastice de origine petrochimica. PLA este un compus non volatil, cu miros slab si este clasificat GRAS (Generally Recognized As Safe) de catre Administratia de Alimente si medicamente din SUA.

- PLA este rezistent la umezeala si grasimi ceea ce il face utilizabil in ambalaje alimentare.

- Prezinta caracteristici de aroma si miros specifice PET si de aceea poate fi utilizat pentru bauturi racoritoare si multe alte produse alimentare.

- Este transparent si lucios ca PS utilizat la blisterele pentru baterii, jucarii si multe alte produse de acest tip.

- Valorile limitei de curgere si ale modulului de tractiune pentru PLA sunt comparabile cu ale PET. Din aceste considerente PLA poate fi considerat a fi fie rigid, fie flexibil si poate fi compoundat cu alte materiale.

Acidul polilactic poate fi produs cu diferite proprietati mecanice in functie de procesul de prelucrare ales, cum ar fi formare prin injectie, extrudere in folii sau filme, suflare, termoformare, tragere in fire utilizand cele mai comune metode si echipamente.

PLA poate fi produs intr-o mare varietate de sortimente in functie de masa moleculara si de gradul de cristalinitate permitand utilizarea sa intr-o mare varietate de aplicatii. Daca este orientat biaxial poate sa-si pastreze stabilitatea pana la 130-150°C. Are, de asemenea, proprietati optice excelente, o buna prelucrabilitate si un comportament remarcabil la rasucire si indoire.

Compania japoneza Sanyo a comercializat, incepand cu luna decembrie 2005, discuri reciclabile - numite MildDisc - facute din acid polilactic obtinut din porumb. MildDiscurile pot fi folosite, printre altele, pentru CD-uri muzicale sau CD-ROM-uri si sunt identice calitativ cu cele conventionale. Pentru un MildDisc sunt necesare cca. 85 de boabe de porumb. Desi in prezent pretul este de 3 ori mai mare fata de cel al CD-urilor conventionale, se asteapta ca el sa devina comparabil in viitorul apropiat ca urmare a cresterii productiei. Sanyo si-a propus sa produca circa 5 milioane MildDisc-uri in anul 2005, asteptandu-se la incasari de 1 miliard de yeni.

Materialele polimerice pe baza de acid polilactic sunt total compostabile. Astfel, cu echipamente corespunzatoare PLA poate fi convertit in monomer care poate fi repolimerizat. Pe de alta parte PLA poate fi transformat in urma procesului de biodegradare in apa, CO2 si resturi organice. La sfarsitul unui ciclu de viata complet un obiect fabricat din PLA poate fi redus la entitati atat de mici incat nimic nu va mai aminti de produsul original.

PLA, material termoplastic cu inalte proprietati mecanice, produs din resurse regenerabile anual, poate fi utilizat atat la ambalaje cat si pe piata medicala la produse biocompatibile si bioabsorbabile. Recent PLA a fost utilizat ca matrice pentru compozite ranforsate cu fibre naturale care sunt total biodegradabile. Materialul respectiv poate fi prelucrat in foi sau filme pentru diverse utilizari inclusiv pentru containere. PLA poate fi utilizat la ambalaje pentru bauturi necarbogazoase cum ar fi apa, sucurile, laptele, uleiurile alimentare etc.

Firma de produse electronice NEC si grupul Unitika au conceput o noua carcasa telefon mobil care este fabricata in proportie de 90% din materiale biologice. Modelul N701 iECO inlocuieste materiale plastice de origine petrochimica folosite la carcasa cu Terramac, un material termoplast continand PLA ranforsat cu fibre de kenaf (o planta inrudita cu bumbacul). Fibrele de kenaf adaugate imbunatatesc rezistenta mecanica si rezistenta termica a PLA-ului. Temperatura de deformare a PLA-ul poate fi imbunatatita astfel cu 20°C. NEC intentioneaza sa inlocuiasca cu "bioplastic" pana in anul 2010 peste 10% din materialele plastice folosite la produsele electronice si care au ca unica resursa petrolul.

Reglementarile continua sa aiba o influenta majora asupra pietei ambalajelor. Pentru a le sustine trebuie sa fim condusi de principiul ca sanatatea consumatorilor trebuie sa prevaleze orice ratiune comerciala in privinta substantelor periculoase depistate in ambalajele alimentare si a materialelor nebiodegradabile ce continua sa polueze mediul sub forma de gunoaie. Este de asteptat ca astfel de reglementari sa intervina in forta in ceea ce priveste substantele cancerigene folosite la sinteza unor materiale plastice destinate producerii ambalajelor. Respectand aceste reglementari mesajul pietei: "natural si fara aditivi" poate fi acum "ambalat" in materiale polimerice a caror origine este aproape 100% vegetala.