PBS - MỘT POLYME SINH HỌC TIỀM NĂNG

Polybutylene succinate (PBS) (đôi khi được viết là polytetramethylene succinate) là một loại nhựa polyme nhiệt dẻo thuộc họ polyester. PBS là một loại nhựa sinh học có khả năng phân hủy sinh học, với các đặc tính tương tự như polypropylen. Kể từ lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1993 dưới dạng một polyme phân hủy sinh học, PBS tiếp tục được ưa chuộng rộng rãi trong ngành. Chúng cũng có nhu cầu tăng trưởng đáng kể trong những năm gần đây.

Ưu điểm

- PBS là một vật liệu có khả năng phân hủy sinh học, có thể thay thế cho một số loại nhựa thông thường.

- Tính chất cơ học tốt và khả năng xử lý tốt trong sợi dệt, khuôn ép phun và các sản phẩm ép đùn.

- Độ bền kéo, cường độ nén và độ cứng ngang bằng với một số loại nhựa tổng hợp.

- Ổn định nhiệt tốt và chịu được nhiệt độ cao.

- Kháng hóa chất, không hòa tan trong nước, rượu và một số dung môi hữu cơ khác.

- Đặc tính rào cản khí hiệu quả, cải thiện khả năng bảo quản thực phẩm và mỹ phẩm.

- Khả năng chống tia cực tím, bảo vệ sản phẩm khỏi tác hại của áng nắng mặt trời.

- Đặc tính chống tĩnh điện, ngăn chặn sự tích tụ tĩnh điện trên bề mặt sản phẩm.

- Khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn bởi vi sinh vật trong môi trường tự nhiên.

Hạn chế

- Hiện nay, hầu hết PBS đều được tổng hợp từ tiền chất hóa dầu. Tuy nhiên, nhiều nhà sản xuất đang nghiên cứu và phát triển axit succinic dựa trên 100% sinh học để tổng hợp các polyester này.

- Độ mềm quá cao, độ nhớt không đủ cho một số ứng dụng nhất định.

Ứng dụng

PBS được ứng dụng trong một số lĩnh vực. Một trong số lĩnh vực ứng dụng đáng kể nhất của PBS là đóng gói. PBS có thể được sử dụng để sản xuất bao bì thực phẩm, mỹ phẩm và các sản phẩm y tế. Trong nông nghiệp, PBS được ứng dụng để chế tạo màng phủ hoặc vật liệu giải phóng chậm cho phân bón và thuốc trừ sâu. PBS cũng được ứng dụng trong lĩnh vực y tế để làm hệ thống đóng gói thuốc có khả năng phân hủy sinh học và cũng được nghiên cứu để cấy ghép. Các sản phẩm từ PBS cũng mang tính tiềm năng trong các ứng dụng ngư nghiệp (lưới đánh cá), sản xuất đồ chơi, đồ gia dụng, vật liệu xây dựng,...

Sản xuất quy mô công nghiệp

PBS đã được các công ty ở một số quốc gia (Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc,…) sản xuất. Công ty Showa High Polymer của Nhật Bản được xem là một trong số công ty bắt đầu sản xuất sớm loại polyme sinh học này. Họ có nhà máy thương mại vào năm 1993 với khả năng sản xuất 3000 tấn polyme mỗi năm. Đến tháng 4/2003, một công ty tên Mitsubishi Chemicals đã tung ra thị trường loại PBS có tên là GS Pla. Kể từ đó, nhiều công ty sản xuất PBS khác tại Trung Quốc (Hexing Chemical, Xinfu Pharmaceutical) và Hàn Quốc (IRe Chemical) cũng đã ra mắt thị trường. Nổi bật là Hexing Chemical - công ty này đã trở thành doanh nghiệp PBS quy mô lớn đầu tiên ở Trung Quốc vào năm 2010, với công suất 10.000 tấn/năm. Cùng năm đó, một công ty khác của Trung Quốc là Xinfu Pharmaceutical đã công bố xây dựng dây chuyền sản xuất PBS liên tục lớn nhất thế giới với công suất hằng năm là 20.000 tấn.

Tiềm năng

Vật liệu tổng hợp bằng PBS cho phép cân bằng giữa kinh tế và môi trường, cũng như điều chỉnh đặc tính của vật liệu cuối cùng. PBS là một polyester nổi bật cho lựa chọn thay thế đầy hứa hẹn để sản xuất vật liệu nhựa phân hủy sinh học hiệu suất cao, tính linh hoạt cao và thân thiện môi trường.

Vật liệu tổng hợp từ PBS có tiềm năng trong việc tạo ra hằng số điện môi cao và vật liệu tổn thất điện môi thấp được sử dụng làm vật liệu nền hoặc vật liệu cách điện cho các ứng dụng điện tử.

Kết luận

Cùng với PLA và PHA, PBS cũng được xem là một polyme sinh học tiềm năng và có thể tạo tác động lớn đến ngành nhựa trên toàn cầu. Chúng cho thấy nhiều ưu điểm vượt trội và phù hợp để chế tạo nhiều ứng dụng có thể thay thế nhựa truyền thống.