1. No category

www.plastice.org
Trajnostna plastika
Študije primera in certificiranje
Petra Horvat, Kemijski inštitut
Obrtno podjetniška zbornica Slovenije, srečanje plastičarjev, Goriška Brda, 25. 5. 2013
This project is implemented through the CENTRAL EUROPE programme co-financed by the ERDF
PLASTiCE - Plastika skladna z
naravo
• Promocija novih, okolju prijaznejših in trajnostnih
vrst plastike
• Cilji:
– Ozaveščenost zainteresiranih
– izboljšanje mehanizmov za prenos tehnologije in
izmenjavo znanja o biorazgradljivi plastiki z industrijskimi
uporabniki
– Izboljšanje dostopa do znanstvenih dognanj, uporaba že
obstoječega znanja ter njegova prilagoditev zahtevam
proizvajalcev biorazgradljivih polimerov in plastike.
– Krepitev sodelovanja med raziskovalnimi ustanovami in
gospodarstvom.
PLASTICE – pričakovani
rezultati
• NIP - nacionalne informacijske točke povezane
na spletni strani www.sustainableplastics.eu
• Razvoj in razširjanje nepristranskega gradiva
o biorazgradljivi plastiki in plastiki iz obnovljivih
virov.
• Certifikacijski portal za bioplastiko v Sloveniji in
na Slovaškem.
• Priprava načrta za raziskave in komercializacijo
novih biorazgradljivih polimerov, ki izpolnjujejo
splošna pričakovanja trga in bodo omogočili prehod
na trajnostne vrste plastike.
PLASTiCE PROJEKTNI PARTNERJI
13 partnerjev iz štirih evropskih držav
(Slovenija, Slovaška, Poljska, Italija)
Bioplastika –
Biorazgradljiva plastika
in/ali bio osnovana plastika
(iz obnovljivih virov)
VIR
RAZGRADLJIVOST
BIORAZGRADLJIVA
FOSILNI
NEBIORAZGRADLJIVA
BIORAZGRADLJIVA
BIOPLASTIKA
FOSILNI +
OBNOVLJIV
NEBIORAZGADLJIVA
BIORAZGRADLJIVA
OBNOVLJIV
NEBIORAZGRADLJIVA
Vendar
predstavljajo 80 %
trenutne plastične
proizvodnje
Študije primerov
Testing of markers for easy identification of biodegradable plastics in the
Case Study 1 waste stream - UV and IR print
Testing of markers for easy identification of biodegradable plastics in the
waste stream – UV masterbatch
Systemic approach for sustainable production of bioplastics (aerobic
Case Study 2 digestion) – Collection at the munucipality….
Systemic approach for sustainable production for bioplastics - Composting
Case Study 3 Sustainable plastic materials in hygiene products
Case Study 4 Production of packaging for eggs made from BDPs
Case Study 5 Masterbatches of blends for foils
Introduction of biodegradable plastic in straw production
Case Study 6 Introduction of biodegradable materials in production processes - twines
for agriculture
Testiranje markerjev – Označevanje
bioplastike za lažje ločevanje odpadkov
UV markers
IR markers - print
VIS spekter
Masterbatch
IR spekter
print
Film with 1% additive
Masterbatch
Tisk je potrebno
izvesti v roku 48 ur
Komercialni marker
Ni bilo komercialnega
markerja, potreben je
bil razvoj
Testiranje markerjev – Označevanje
bioplastike za lažje ločevanje odpadkov
Simulirana detekcija
v odpadkih pod
vplivom UV svetlobe
Časovna odvisnost
fluorescence
G-P2
0 min
Čas po
4 min
osvetlitvi
8 min
B-P2
G-P1
Uporaba biorazgradljive plastike za
proizvodnjo higienskih, sanitarnih in
pomožnih medicinskih izdelkov
Zakaj trajnostne materiale?
• Izdelki za enkratno uporabo
Smeti!
• Zahteva trga
Izdelki bi naj bili narejeni iz
biorazgradljivih materialov
Uporaba biorazgradljive plastike za
proizvodnjo higienskih, sanitarnih in
pomožnih medicinskih izdelkov
Možni načini uporabe
–
–
–
–
–
Aplikatorji za tampone
Blistri
(kirurške) pincete
Palčke za ušesa
Izdelki za nego živali
PE
aplikator
Aplikator za tampone
- testirali smo več materialov/
ni še zaključen
- fleksibilnost /
postkristalizacija
PHA
aplikator
Vodotopni
aplikator
Uporaba biorazgradljive plastike za
proizvodnjo higienskih, sanitarnih in
pomožnih medicinskih izdelkov
Pincete
Sterilizacija
- Sterilizacija z vodno paro
- Težave:
- Izguba elastičnosti - lomljive
- Sprememba velikosti - pomanjšanje
- Zvijanje in zaporanje
Uporaba biorazgradljive plastike za
izdelke za enkratno uporabo ki pridejo
v stik z živili
Slamice
• Majhna masa, ampak dnevno v svetovnem merilu
predstavljajo 6 ton plastičnih odpadkov – food
conntact
Uporaba biorazgradljive plastike za
izdelke za enkratno uporabo ki pridejo
v stik z živili
Kaj smo se naučili?
• Prilagajanje procesiranja: temperatura, tlak, hitrost
proizvodnje
• Proizvodnja slamic iz biorazgradljive plastike je že
prisotna drugje in nam je Novamont lahko ponudil pravi
material
• Z izkušenim osebjem, kvalitetno opremo in z
materialom, ki je namenjen za določeno uporabo je
vpeljava biorazgradljive plastike v proizvodnjo hitra in
enostavna!
(v nasprotju z CS 3 kjer ne najdemo primernega
materiala)
Testiranje za stik z živili
OVERALL MIGRATION
VISUAL INSPECTION
• PLA overall migrations from all samples
•
•
into all simulants after first and third
cycle are below level of detection
PLA at used migration
conditions no visual changes
were detected
Thermoplastic starch
– Bags 
– Laminated cup ~
– Foil ~
PLA
TPS
• Thermoplastic starch:
3
4
– Laminated cup: 
– Bags: , although they are not
intended for FC
– Foil: first cycle exceeds limits, third
cycle  prewashed – lower overall
migration, still exceeds the limit
Image source: http://www.vanderstahl.com/medical_pouch_sealers2/viuvisual-inspection-unit-old/
Uporaba biorazgradljve plastike
za uporabo v kmetijstvu
Kot vrvi
Zgodovina:
500-700 kg
– Konopljina, začetek 20. stoletja
– Sisal vlakna (agava)
– PP vrvice od 1970->
extruder
Film
Oven
drawing
spinning
Uporaba biorazgradljve plastike
za uporabo v kmetijstvu
Izbira polimera
Ključni parametri
pri izbiri biorazgadljivega
polimera za uporabo v
kmetijstvu
 biorazgradljivost v zemlji
 primerne mehanske lastnosti
 cena primerljiva s ceno poliolefinov
Testirali različne materiale
Primeren je bil Bionolle
Težave:
Slabo vlečenje filma
Visoki stroški testih proizvodenj
500 – 700 kg materiala
Dosegljivost rezultatov o
biorazgradljivosti v zemlji
LCA nosilnih vrečk Mercator
LDPE
PP
MaterBi
Okoljski vpliv
Življenjski cikel vrečk – osnovni scenariji
Variacije end of life
scenarijev – vpliv
potrošnika
1 LDPE bag in whole LIFE
CYCLE
Video predstavitev:
http://www.youtube.com/
watch?v=3q0LydTo9m4
140 m
=
140 m average car drive
Sistematičen pristop k trajnostni
proizvodnji in uporabi bioplastike kompostiranje
Končno poročilo vseh CS bo kmalu dostopno
na spletni strani www.plastice.org
Standardizacija in
certificiranje bioplastike
Standard
Certifikat
• Skupek zahtev ki jim
mora izdelek ali
storitev zadostovati
• Neodvisno potrdilo da
material/izdelek
ustrezata določenim
zahtevam
• Dve vrsti:
– Specifikacija (e.g. EN
13432)
– Testna metoda (e.g. ISO
14855)
• Osnova za
certifikacijski sistem
• Preverjanje
izdelka/materiala
temelji na
standardnih testnih
metodah
Zakaj?
Kako?
Ločevanje „običajne“
plastike in bioplastike
Na osnovi standardov
(ISO, CEN,
ASTM,…,SIST)
Izogib napačnemu
oglaševanju
Zagotovilo za
uporabnika
Dodana vrednost za
proizvajalca
Vsaka standardizacijska
organizacija ima svoje
standarde
CEN standardi
obvezujoči za EU države
Standardizacija - standardi
SPECIFIKACIJE
Eksplicitne zahteve (pass/fail)
morajo biti izpolnjene
DA/NE odgovor Specifikacije za
kompostirno plastiko dajo
odgovor na vprašanje: Je
material kompostiren?
Specifikacije za kompostirnost:
EN 13432, ASTM D6400,
ISO 17088, EN 14995, AS 5810…
Skladno s…
TESTNE METODE
Opis izvedbe analiznega
postopka (določitev posamezne
lastnosti) in računanja rezultatov
Testna metoda je objektivna pot
do rezultata ki ga zahteva
specifikacija, ampak ne daje
DA/NE odgovora
Testne metode:
ISO 14855, ISO 16929, EN 14806,
ASTM D6866…
Testirano po…
Certificiranje
Jasno, podprto z znanostjo
Dokazilo, izdano s strani neodvisne
organizacije
Proces, ki najpogosteje sledi standardni
specifikaciji/testni metodi (ne vedno!)
Prostovoljno, tržna dejavnost
Certifikat in logotip, podatki dostopni na
spletni strani certifikacijskih organizacij
Vir: http://www.cedar-essentials.com/certifications
Potek certificiranja
Certifikacijske
organizacije
DIN CERTCO, Vincotte,
Biodegradable
Products Institute
Proizvajalec
CERTIFIKAT
Certifikacijska
oznaka
Kupec
(NIP – Slopak)
Akreditirani
laboratoriji
(EN ISO/IEC 17025)
Standardizacijske organizacije
ASTM, ISO, CEN
Vsaka organizacija ima svoje standarde, medsebojno
priznavanje na področji biorazgradljivih in kompostirnih
materialov
Specifikacije za kompostirno
plastiko
EN 13432,
EN 14955, ISO
17088
ASTM D6400
AS 4736
ind.
AS 5810
Home
> 90 % within 12
weeks (2 mm sieve
fraction)
As EN 13432
As EN
13432
Time 2 X
longer than
EN 13432
Heavy
metals
EN 13432, Annex A
~ 10 x EN 13432 –
USA
~ 3 x EN 13432 –
Kanada
As EN
13432
As EN 13432
Biodeg.
> 90 % within 180
days or relative to
+control
> 90 % within 180
days or relative to +
control
As EN
13432
Time 2 X
longer than
EN 13432 (at
25 oC)
Negative
effect
and
plant
toxicity
> 90 %
germination rate
and biomass of two
plants
As EN 13432
As EN
13432 +
worm test
(ASTM E
1676)
As EN 13432
+ worm test
(ASTM E
1676)
Disint.
Certificiranje bioosnovane
plastike
Določitev aktivnosti ogljikovega
izotopa 14C
Delež 14C v okolju je
1 ppt = 10-12 = 0,0000000001 %
Fosilni viri: aktivnost
14C
zanemarljiva
Podlaga za certificiranje je ASTM
D6866 – 12
Ostali standardi: EN 16137
ISO 16620-1, -2, -3 – Izdani april
2013
Oxo-razgradljiva plastika
Agresivno promovirani materiali, dosegljivi
na trgu
Princip:
• Dodatek katalizatorja, ki pospešuje
oksidacijo k nebiorazgradljivim
materialom
• Toplotno in/ali svetlobno aktiviran
katalizator – posledično fragmentacija
Fragmentacija je nepopolna
Biorazgradnja in mineralizacija nista
dokazani.
NI biorazgradljiva, NI kompostirna,
prisotna na trgu – zavajajoče označena
ASTM D6954 =
standardna testna
metoda STM
You can not meet the
requirements of a
STM
Zaključek
Bioplastika je uporabna na različnih področjih
Vpeljava bioplastike v proizvodnjo je enostavna če
obstaja material namenjen temu, drugače je iskanje
primernega materiala zahtevno
Potrošniki iščejo čedalje več okolju prijazne embalaže
Certificiranje bioplastike prinaša določene prednosti
Certifikat je potrdilo da ima izdelek posamezne
lastnosti in preprečuje false advertising
Hvala za
pozornost
petra.horvat@ki.si
www.plastice.org
www.facebook.com/PlasticeSlovenia
www.youtube.com/user/plasticeproject
www.sustainableplastics.eu