PAKPOLAND Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością 87-853 KRUSZYN, ul. Szybowcowa 1, NIP: 888-000-41-28
Śledź nas w social media

Folia ekologiczna – kompostowalna

Folia ekologiczna – kompostowalna – (taśmy, rękawy, półrękawy, torby foliowe, worki, reklamówki…).

Autor: Krzysztof Kasprowicz. Wszelkie prawa do zapisów opracowania są zastrzeżone. Zabrania się bez pisemnej zgody autora lub podania źródła tekstu m.in. dokonywania zmian w treści, kopiowania i rozpowszechniania treści opracowania.
Folia ekologiczna  kompostowalna ulega rozkładowi w środowisku naturalnym.  
Współczesna nauka pozwala już rozwiązywać problemy wyrzucanych odpadów z tworzyw sztucznych do środowiska (ziemi i wody). Sprawia, że odpady stanowiące do tej pory problem ekologiczny stają się pożyteczną materią dla tego środowiska, przekształcającą się naturalnie w biomasę (glebę o wartości odżywczej) i biogaz (CO2 w warunkach tlenowych, i metan w warunkach beztlenowych).
Ekologiczna folia kompostowalna oraz torby i worki foliowe z niej wytwarzane ulegają rozkładowi w środowisku naturalnym. W całości nadają się do recyklingu i mogą być przetwarzane z odpadami organicznymi w kompostowniach.
Produkt dedykowany jest głównie dla firmom komunalnym a także gospodarstwom domowym.

Kompostowanie przemysłowe jest procesem przyspieszonej biodegradacji w kontrolowanych warunkach, charakteryzujących się w przede wszystkim wymuszonym napowietrzaniem i naturalnym wytwarzaniem ciepła wynikającym z aktywności biologicznej wewnątrz materiału. Produktem tego procesu jest kompost, który zawiera cenne składniki odżywcze i może działać jako naturalny nawóz do gleby.

Kompostowanie przydomowe stanowi naturalną metodę biodegradacji odpadów. Rezultatem kompostowania jest próchnica, która stanowi nawóz organiczny gospodarstwa.

Kompost oznacza organiczny nawóz powstały w wyniku rozkładu tlenowego odpadów roślinnych, lub zwierzęcych, przemieszanych z ziemią torfem, próchnicą etc. W odniesieniu do tworzyw kompostowalnych następuje proces biologicznego rozpadu tworzywa, które pod wpływem mikroorganizmów i sprzyjającego środowiska zamienia się w humus (próchnicę).

Celem kompostowania jest aby materiał nie tylko ulegał biodegradacji, lecz aby stał się częścią użytecznego kompostu, który zapewnia glebie składniki odżywcze.

Uwaga:

Nie należy kompostować ani poddawać procesowi biodegradacji odpadów skażonych chemicznie lub chorobami grzybowymi, bakteryjnymi i wirusowymi. Trzeba bowiem pamiętać, że organizmy żywe są wrażliwe na działanie związków toksycznych, których obecność opóźnia lub całkowicie hamuje procesy mikrobiologiczne w glebie, a także prowadzi do skażenia środowiska naturalnego. Toksyczne materiały powinny zatem podlegać innym rodzajem utylizacji odpadów, aniżeli biodegradacja.

Nowoczesne materiały biodegradowalne ulegają degradacji w środowisku naturalnym (rzeki, jeziora, morza i oceany) kiedy symbiozę tworzą mikroorganizmy i środowisko. Mianowicie mikroorganizmy wydzielają enzymy (białko) powodując depolimeryzację czyli proces rozdrabniania, a następnie traktują cząstkowy polimer jako swoje pożywienie.

Biodegradacja polimerów syntetycznych

W procesie kompostowania duże znaczenie ma mikroflora, czyli drobnoustroje roślinne żyjące w określonym środowisku naturalnym. Ważnym czynnikiem dla rozwoju mikroorganizmów są optymalne warunki środowiskowe:

  • tlen, bez którego następują procesy gnilne,
  • wilgoć i woda dzięki którym rozwijają się drobnoustroje – organizmy roślinne lub zwierzęce (bakterie, wirusy, grzyby, mikroby…).
  • temperatura która wzmaga lub zabija rozwój mikroorganizmów. Drobnoustroje najlepiej rozwijają się w temp. 30 – 40oC, bowiem wyższe temperatury zabijają drobnoustroje.
  • odczyn sprzyjający rozwojowi drobnoustrojów mieści się w granicach od lekko kwaśnego do obojętnego w zakresie od 6-7pH.

Światowa produkcja tworzyw wyniosła w 2016 r. 335 mln ton i wzrosła o 4% w stosunku do roku poprzedniego. Europa ma w tej produkcji 19% udziału, Chiny 29 %. Opakowania pozostają największym odbiorcą tworzyw (39,9%). Polska zajmuje szóste miejsce w Europie co stanowi 6,3%.

Ważnym elementem procesu racjonalizacji odpadów z tworzyw sztucznych jest recykling, czyli ponowne wykorzystanie odpadów z tworzyw sztucznych i surowców wtórnych w gospodarce. Proces recyklingu powinien być jednak spójny i dobrze zorganizowany oraz wspierany racjonalną polityką państwa mającą na celu głównie ochronę środowiska a nie czynniki fiskalne. Według prezentowanych danych poziom recyklingu przewyższył poziom składowania[1].

Produkcja tworzyw nieustannie rośnie i tego trendu nie da się zatrzymać, bo tworzywa ze względu na ich właściwości, zastosowanie, a także ze względów ekonomicznych są nie do zastąpienia. Spośród wszystkich polimerów produkowanych na skalę przemysłową największe znaczenie zyskały poliolefiny, a wśród nich polietylen, który dzięki swoim właściwościom mechanicznym i przetwórczym znalazł szerokie zastosowanie  w produkcji folii, opakowań, pojemników i innych przedmiotów codziennego użytku. Polietylen jest bardzo lekki, elastyczny, przeźroczysty i wykazuje dużą odporność na działanie większości rozpuszczalników, kwasów i zasad. Jest także doskonałym materiałem izolacyjnym i nie ulegającym erozji.

Nie wyobrażamy sobie przecież innego materiału niż polietylen do produkcji strzykawek, wenflonów czy innych materiałów medycznych, ze względu na bezpieczeństwo pacjenta i ekonomikę świadczenia. Szerokie spektrum zastosowania tworzyw nie daje żadnej alternatywy. W kontekście problematyki ochrony środowiska naturalnego możemy jedynie modyfikować tworzywa w kierunku ich biodegradacji z możliwością kompostowania i to się obecnie dzieje.

Powinniśmy jednak jako społeczeństwa kłaść silny nacisk na edukację ludzi odnośnie do racjonalnego obchodzenia się z tworzywami sztucznymi w życiu codziennym, aby ograniczyć niekontrolowane obecnie zjawisko wyrzucania odpadów do środowiska naturalnego, zamiast na składowiska odpadów, gdzie mogą być poddane procesom biodegradacji.

Fragmentacja masy tworzywa umożliwia następnie mikroorganizmom i makroorganizmom – (bakterie, wirusy, grzyby, owady i bezkręgowce naturalnie występujące w środowisku) spożywanie polimeru (tworzywa) jako własnego pokarmu.

W przypadku fotodegradacji znaczącą rolę pełni promieniowanie ultrafioletowe, podczas gdy w procesie kompostowania główną rolę odgrywa utlenianie i temperatura.

Obecnie coraz wyraźniej podejmuje się produkcję opakowań do żywności z udziałem polimerów zawierających skrobię kukurydzianą lub ziemniaczaną. Na rynku funkcjonuje już wiele produktów opakowaniowych wykonanych z kwasu mlekowego PLA. Z punktu widzenia ochrony środowiska naturalnego jest to bardzo interesujące zagadnienie naukowe i praktyczne. Folia biodegradowalna PLA składa się z biopolimerów i specjalnych dodatków certyfikowanych zgodnie z normą DIN EN 13432 oraz ASTM D6400.

Wybór opakowania do żywności wymaga jednak uwzględnienia także problemów związanych z migracją czynnika aktywnego do żywności oraz jego rozpuszczalności w wodzie.

Skrobia, wykazuje również też szereg wad, polegających m.in. na znacznej hydrofilowości, elastyczności i barwie. Posiada znacznie gorsze właściwości mechaniczne od miękkich tworzyw sztucznych, które powodują iż wyprodukowana folia na bazie kwasu mlekowego PLA ma tendencję do rozdzierania i z tego względu nie nadaje się do wielu zastosowań, gdzie wymagana jest dobra elastyczność, transparentność i wytrzymałość mechaniczna. Niemniej jednak istnieje szerokie spektrum możliwości stosowania produktów opartych na bazie kwasu mlekowego.

Warto także wyjaśnić, że w obrocie gospodarczym używane są różne pojęcia dla określenia ekologicznych aspektów w odniesieniu do tworzyw sztucznych. Mianowicie tworzywa oksy-degradacyjne i oksy-biodegradacyjne.

Tworzywa oksy-degradacyjne nie ulegają biologicznemu rozpadowi i dlatego nie można ich utożsamiać z tworzywami oksy-biodegradacyjnymi. Oksy-biodegradacja odbywa się bowiem z udziałem organizmów żywych bakterii, grzybów, etc.

Oksy-degradowalne plastiki są tradycyjnymi tworzywami sztucznymi, które zawierają dodatki przyspieszające rozpad materiału na bardzo małe części, a proces ten jest inicjowany przez promieniowanie ultrafioletowe lub wysoką temperaturę. W środowisku dodatki utleniające przyspieszają proces rozpadu tworzywa w zależności od niezbędnych warunków otoczenia (tlen, temperatura, światło i wilgotność). Oksy-degradowalne tworzywa sztuczne nie nadają się do kompostowania lub rozkładu beztlenowego, a to znacznie ogranicza te materiały do powszechnego stosowania w UE[2].

Folia oraz worki polietylenowe wytworzone w 100% na bazie materiału organicznego ulegają naturalnej biodegradacji w środowisku i na składowiskach odpadów w 50% już po 600 dniach, a w  80% po 1779 dniach. Proces ten możemy także stymulować technologicznie..

[1] https://www.plasticseurope.org/pl/newsroom/aktualnosci/archiwum-aktualnosci-2018/tworzywa-sztuczne-fakty-2017

[2] Sprawozdanie Komisji dla Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie wpływu stosowania oksydegradowalnych tworzyw sztucznych, w tym oksydegradowalnych plastikowych toreb na zakupy, na środowisko naturalne, Bruksela, COM 2018.

Ekologiczna folia jest zgodna z przepisami:

  1. Ustawy z dnia 25 sierpnia 2006 roku o bezpieczeństwie żywności i żywienia (Dz.U. 171 p.1225);
  2. Rozporządzenia MZ z dnia 19 października 2005 roku w sprawie wykazu substancji, których stosowanie jest dozwolone w procesie wytwarzania lub przetwarzania materiałów i wyrobów z tworzyw sztucznych;
  3. Rozporządzenia Komisji WE nr 2023/2006 z dnia 22 grudnia 2006 roku
  4. Dyrektywy UE 94/62/EC; CR 13695-1:2000; PN-EN ISO 4892-2;
  5. Normą DIN EN 13432 oraz ASTM D6400
  6. Przedsiębiorstwo Pakpoland Sp. z o.o od lat posiada własne logo opakowania biodegradowalnego, które może być umieszczone na opakowaniu wg życzenia Odbiorcy.
  7. Znakomita większość tworzyw wytwarzana jest ze źródeł nieodnawialnych, a więc z ropy naftowej, gazu ziemnego czy węgla.
  • Wyroby z tworzyw sztucznych można poddawać recyklingowi powodując w ten sposób odzysk surowców i ograniczenie ich rynkowej podaży.
  • Ustawa o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 roku (Dz. U. 2001 nr 62 poz. 628) definiuje recykling jako odzysk który polega na powtórnym przetwarzaniu substancji lub materiałów zawartych w odpadach w wyniku procesu produkcyjnego w celu uzyskania substancji lub materiału o przeznaczeniu pierwotnym.
  • Zasadą działania recyklingu jest więc maksymalizacja ponownego wykorzystania tych samych materiałów z uwzględnieniem minimalizacji nakładów na ich przetworzenie. Jest to jeden ze sposobów ograniczania surowców naturalnych do wytwarzania materiałów głównie opakowaniowych. Istnieje cały przemysł recyklingu – odzyskiwania surowców z odpadów i tworzyw dzięki któremu firmy komunalne prowadzą sortownie odpadów i handel nimi, zaś setki firm przetwórczych produkuje z tych odpadów rynkowe wyroby użytkowe o bardzo dobrych właściwościach użytkowych.
  • Wyrobów produkowanych z odzyskanych surowców nie powinno się stosować do produkcji opakowań przeznaczonych do kontaktu z żywnością.
  • Tworzywa sztuczne stanowią grupę materiałów otrzymywanych w wyniku połączenia polimerów ze związkami pomocniczymi jak: pigmenty, wypełniacze, plastyfikatory, stabilizatory i wiele innych. Dodatki te modyfikują właściwości tworzyw nadając im odpowiednie zmodyfikowane właściwości użytkowe, co pozwala na szersze stosowanie danego polimeru.
  • Tworzywa sztuczne od lat zastępują wiele tradycyjnych materiałów takich jak: papier, szkło, drewno a nawet metale, bawełnę, gumę i wiele innych.
  • Główne atuty i właściwości tworzyw to: niska ich cena, ciężar, obojętność na rozcieńczalniki, kwasy, brak toksyczności a także odporność na biodegradacje i rozkład mikrobiologiczny. Powołane wyżej właściwości tworzyw a także świadomość społeczeństw paradoksalnie sprawiły, że dzisiaj tworzywa są nieodłącznym elementem życia ludzi na ziemi ale również globalnym problemem ekologicznym.
  • Od dawna są prowadzone badania nad produkcją tworzyw biodegradowalnych, które ulegałyby rozkładowi w środowisku naturalnym. Dąży się do tego, aby tworzywa sztuczne opakowaniowe wytwarzane były z polimerów ulegających fotodegradacji lub i biodegradacji. Największe osiągnięcia w zakresie badań jak i produkcji tworzyw biodegradowalnych ma Ameryka Północna.
  • Tworzywa biodegradowalne pozwalają na utylizację zużytych i zbędnych wyrobów – odpadów poprzez ich kompostowanie. Tworzywa takie ulegają niemal całkowitemu rozkładowi w środowisku naturalnym.
  • Degradacja następuje w kilku etapach:
  • Mechaniczne rozdrobnienie tworzyw (folii, opakowań) prowadzi do rozerwania łańcucha polimeru na krótkie fragmenty zmniejszając jego masę cząsteczkową i liczbę rozgałęzień, przez co staje się on bardziej dostępny dla ataku mikroorganizmów.
  • Fotodegradacja najogólniej ujmując polega na działaniu promieniowania ultrafioletowego – światła słonecznego na tworzywa sztuczne, które absorbują to promieniowanie powodując degradację tworzyw poprzez pękanie, kruszenie i rozpad łańcuchów molekularnych.
  • Część tworzyw – polietylenów jest jednak stabilizowanych specjalnymi modyfikatorami UV dla zahamowania rozpadu pod wpływem działania promieni ultrafioletowych, aby nadać im większą odporność na działanie promieni UV, np. przy produkcji folii ogrodniczych lub opakowanych wyrobów wystawianych na działanie promieni słonecznych.
  • Biodegradacja to w uproszczeniu proces rozkładu tworzywa następujący w sposób naturalny pod wpływem działania mikroorganizmów i enzymów.
  • Enzymy są to białka o właściwościach katalitycznych, wytwarzanych przez żywe organizmy i procesy fermentacyjne.
  • Właściwy proces biodegradacyjny przebiega w wyniku kolonizacji powierzchni polimeru przez grzyby mikroskopowe i bakterie. W sprzyjających warunkach dla ich rozwoju w obecności tlenu i wilgoci w odpowiedniej temperaturze mikroorganizmy wydzielają zewnątrzkomórkowe enzymy inicjujące proces depolimeryzacji.
  • Pojęcie oxo-degradacja oznacza, że degradacji ulegają tworzywa w środowisku naturalnym bez udziału mikroorganizmów jedynie pod wpływem światła, tlenu i temperatury.
  • Ostatnim etapem wyżej opisanych procesów degradacyjnych tworzyw jest rozkład pozostałego w ziemi proszku na CO2 i wodę.
  • Polietyleny generalnie są dość odporne na działanie bakterii i grzybów, a więc trudno rozkładalne biologicznie.
  • Dla przyspieszenia biodegradacji, polietylen miesza się ze związkami organicznymi rozkładalnymi mikrobiologicznie.
  • Popularnym dodatkiem organicznym do tworzyw sztucznych jest skrobia powodująca zaczyn procesu biodegradacji.
  • Należy zauważyć, że folia biodegradowalna wymaga rozważnego używania szczególnie do pakowania żywności. Zawsze powinny być w tym zakresie przeprowadzone specjalistyczne badania odnośnie do migracji składników produktu.
  • Trzeba zakładać, że w najbliższej przyszłości produkcja tworzyw biodegradowalnych będzie rozwijana i udoskonalana technologicznie.
  • Polimery zapewne będą modyfikowane w kierunku polepszenia ich właściwości użytkowych.
  • Odbiorcami wyrobów z tworzyw ulegających biodegradacji jest przemysł rolny i ogrodniczy, ze względu na niższe koszty kompostowania, a także w szerszym znaczeniu przemysł przetwórczy i komunalny. Coraz więcej gmin używa worków i wyrobów opakowaniowych biodegradowalnych do odpadów komunalnych. Innowacyjne produkty wytwarzane z tworzyw sztucznych a ulegające biodegradacji powinny inspirować przedsiębiorstwa komunalne do szerszego ich stosowania w kontekście ekologicznym a także ekonomicznym zważywszy na korzyści wynikające z biomasy powstałej na skutek biodegradacji tworzyw na składowiskach odpadów.