О том, насколько экоматериалы безопасны, рассказывает доцент кафедры энергетики, заместитель проректора по науке и инновациям ЗабГУ Михаил Кобылкин.
Полилактид (PLA)
Один из самых распространенных биопластиков — полилактид (PLA). Его производят из возобновляемого растительного сырья, например кукурузного крахмала или сахарного тростника. Сначала из сырья получают молочную кислоту, а затем ее полимеризуют. Благодаря низкой температуре переработки, стабильности формы при изготовлении изделий и общей технологичности PLA стал основным материалом для 3D‑печати, особенно востребованным в образовании и прототипировании, где важны удобство работы и предсказуемость результатов.
По сравнению с традиционными термопластами PLA выделяет меньше токсичных веществ при переработке. Однако в процессе 3D‑печати могут появляться ультрамелкие частицы и летучие соединения, что создает потенциальные риски для здоровья — поэтому в рабочих помещениях необходима хорошая вентиляция. Кроме того, несмотря на экологичность за счет биологического происхождения, разложение PLA требует промышленного компостирования: в естественной среде процесс идет значительно медленнее. Также стоит учитывать, что производство этого материала связано с использованием сельскохозяйственных ресурсов — важно принимать во внимание факторы землепользования и водопотребления.
Полигидроксиалканоаты (PHA)
Полигидроксиалканоаты синтезируют микроорганизмы. Ключевое преимущество PHA — способность биоразлагаться в широком диапазоне условий, в том числе непосредственно в природной среде. Малотоксичные продукты распада делают этот материал перспективным для производства одноразовых изделий и упаковки. При этом безопасность готовых изделий зависит не только от свойств самого полимера, но и от состава вспомогательных компонентов. Добавки и стабилизаторы могут влиять на экологические и гигиенические характеристики продукта, поэтому каждый вариант рецептуры требует отдельной оценки.
Полибутиленсукцинаты (PBS)
Полибутиленсукцинаты — это биоразлагаемые полиэфиры с улучшенными механическими свойствами. Их активно применяют в упаковке и сельском хозяйстве. Материал эффективно разлагается лишь в контролируемых условиях, например при специализированном компостировании. Если PBS оказываются на обычном полигоне или в природной среде, он может фрагментироваться, образуя микропластик, — это создает экологические риски. Поэтому особенно важно заранее продумать весь жизненный цикл изделия — от производства до утилизации.
Био‑полиэтилен (Bio‑PE) и био‑полиэтилентерефталат (Bio‑PET)
Био‑полиэтилен и био‑полиэтилентерефталат составляют отдельную категорию биоаналогов традиционных пластиков. Они полностью идентичны своим нефтехимическим аналогам по химической структуре и свойствам, но производятся из возобновляемого сырья. С точки зрения безопасности для человека эти материалы сопоставимы с традиционными пластиками. Однако их устойчивость к разложению означает сохранение экологических рисков, связанных с накоплением отходов и образованием микропластика.
«Экокожа» и ее альтернативы
«Экокожа» имитирует натуральную кожу: она состоит из полиуретана или поливинилхлорида, нанесенных на текстильную основу. Благодаря технологичности и стабильности в эксплуатации материал широко используют в производстве одежды, обуви, мебели и аксессуаров. Безопасность экокожи зависит от состава полимеров и добавок: в процессе старения она может выделять летучие органические соединения, а при износе — образовывать микрочастицы полимеров. Это особенно важно учитывать при длительном контакте с кожей, например в обивке мебели или элементах одежды.
Более экологичные альтернативы — материалы на основе мицелия грибов, растительных волокон и бактериальной целлюлозы. Они потенциально наносят меньший вред окружающей среде, но часто содержат полимерные связующие, поэтому их безопасность и долговечность требуют тщательной проверки — в том числе оценки поведения в процессе эксплуатации и утилизации.
Михаил Кобылкин отмечает, что с точки зрения этических и экологических аспектов натуральная кожа — побочный продукт мясной промышленности. Ее получают при переработке уже имеющегося сырья. Поэтому замена натуральной кожи синтетическими аналогами практически не влияет на объемы животноводства. Заметный эффект возможен лишь в тех сегментах, где кожа — основной продукт, например при использовании шкур экзотических видов животных.
«Критерий экологичности материала определяют не только на основе происхождения сырья, но и с учетом его полного жизненного цикла — от производства и эксплуатации до влияния на здоровье человека и последующей утилизации», — подводит итог эксперт.