Projekt se izvaja v sklopu programa CENTRAL EUROPE PROGRAMME in je sofinanciran s strani Evropskega sklada za

regionalni razvoj (ESRR).

Ta priročnik je bil pripravljen v okviru projekta PLASTiCE in je del

DS4 – Okvirni pogoji za spodbujanje povpraševanja na trgu,

DS4.2 Mednarodna svetovalna shema

4

5

Kazalo vsebine:

PREDGOVOR…………………………….………………………..……………...…….…………………....6

1. Uvod………………………………….……………………..………………….…..……………..….7

2. Polimerni materiali - osnove...……….…………………………………………...…..…………….11

3. Plastika…………………………………..…..…..…..………..………….….……………………….13

3.1. Razvrstitev plastike……...……….……….……………………………..……………...….....13

3.2. Običajna plastika………………………………………………………..…..……………….15

3.3. Biorazgradljiva plastika……………………………………………………..…..…………...19

3.3.1. Biorazgradljiva plastika iz obnovljivih virov…………………………………........…20

3.3.2. Biorazgradljiva plastika iz fosilnih virov………………….…..…….….….……....…21

3.3.3. Oxo-razgradljiva plastika………………………………………………………....…22

3.4 Bioosnovana plastika……………………………………………………………………..….23

3.5. Zmogljivosti za proizvodnjo bioplastike……………….……………………………….…...25

4. Plastični izdelki, načela trajnosti in merila vrednotenja……….………………………………...…27

4.1. Vrednotenje trajnostnega razvoja plastike………………………………………...………27

4.2 Ocenjevalna merila za okoljske vidike……………………………………………………..28

4.3. Ocenjevalna merila za družbene vidike…………………….……………………………..29

4.4. Ocenjevalna merila za ekonomske vidike……………..………...………………………...31

5. Sistem vrednotenja za izbrane lastnosti plastike……………………….……………………….…32

5.1. Certificiranje kompostirne plastike……………………….………………………………….32

5.2. Certificiranje bioosnovanih materialov……………………………...………………………35

5.3. Povzetek poglavja o certificiranju…………………………………….…………………….37

5.4. potrditev zmanjšanja emisij toplogrednih plinov……………………..…………………….38

6. Zaključek………………………………………………………..…….….……………………………41

Dodatki:

Dodatek A: Seznam različnih načinov uporabe bioplastike…………….………………………...42

Dodatek B: Mednarodna R&D (razvojno—raziskovalna) shema………….………………………54

Viri…………………………………………………………………………….………..……………………...61

6

PREDGOVOR

Težko si je predstavljati, da na svetu pred stoletjem praktično ni bilo plastike, 100 let pozneje

pa je prisotna praktično v vsakem trenutku našega življenja; uporablja se kot embalaža za

živila, za medicinske namene, kot tudi za izdelavo avtomobilskih delov in igrač. Plastika

omogoča, da naša hrana ostane sveža dalj časa ter da lahko prepotuje daljše razdalje, v

plastiko pakirani medicinske igle, fiziološka raztopina in kri ostanejo intaktni in sterilni,

zahvaljujoč plastiki so naši avtomobili lažji in porabijo manj goriva, plastika v obliki kock

Lego in Barbie punčk razveseljuje tudi naše otroke. To je samo nekaj primerov uporabe

plastike in pravzaprav gre za izjemen dosežek - predvsem zato, ker plastika predstavlja edi-

no veliko skupino materialov, ki so v celoti umetnega izvora.

Kljub temu da nam uporaba plastike prinaša številne prednosti, pa so z uporabo plastike

povezane tudi določene slabosti. Različne vrste plastike, ki jih uporabljamo, ter načini

njihovega odstranjevanja močno vplivajo na zdravje ljudi in stanje okolja. Bisfenol A (BPA), ki

se uporablja v proizvodnji embalaže za hrano in pijačo, deluje kot hormonski motilec in

povzroča motnje v razvoju ter je povezan z večanjem števila rakavih obolenj; v veliki pacifiški

zaplati odpadkov pa so odkrili ogromne količine plastike, ki prosto plava v oceanu. Oba

primera sta v javnosti sprožila dvome in skrbi o uporabi plastike. Knjige »Plastic – A toxic love story« (S. Freinkel), »Plastic Free – How I Kicked the Plastic Habit and How You Can Too« (B.

Terry) ali »Plastic Ocean: How a Sea Captain's Chance Discovery Launched a Determined Quest to Save the Oceans« (C. Moore in C. Phillips) izpostavljajo omenjene probleme in

dvomijo v uporabo – in zlorabo – plastike v današnjem času.

Ključno je, da začnemo uporabljati tako vrsto plastike, ki ne škoduje niti zdravju človeka ali

živali niti ne vpliva na stanje okolja, a hkrati še vedno zadovoljuje naše potrebe. Znanost,

industrija in politika si morajo prizadevati za uvajanje materialov ter sprejemanje smernic, ki

bodo te zahteve izpolnjevali. Od tega so lahko odvisna naša življenja in naše zdravje ter

okolje, v katerem živimo.

Projekt PLASTiCE predstavlja korak v to smer. Glavni cilj projekta je uveljavljanje in družbeno

sprejemanje novih plastičnih materialov, ki manj obremenjujejo okolje. S tem namenom v

okviru projekta PLASTiCE sodelujemo s številnimi partnerji iz različnih industrijskih panog, z

nevladnimi in vladnimi organizacijami ter z uporabniki, s trgovci in z znanstveniki. Po naših

izkušnjah vse te skupine kažejo zanimanje za sodelovanje pri iskanju nove prihodnosti

(ekonomsko učinkovite ter okolju neobremenjujoče) za plastiko. Ob tem se pojavi vprašanje,

kako na učinkovit način uskladiti njihove različne interese. Kot kaže si vsi deležniki želijo

jasnih in nepristranskih informacij o plastiki ter kontaktnih oseb ali organizacij, na katere se

lahko obrnejo z vprašanji o plastiki.

Ta priročnik je bil pripravljen z namenom izpolniti nekatere od teh želja ter z namenom

premostitve trenutnih ovir, ki nam onemogočajo uporabo plastičnih materialov, ki omogočajo

nove načine uporabe in hkrati manj obremenjujejo okolje in vplivajo na zdravje.

doc. dr. Andrej Kržan, koordinator projekta PLASTiCE

7

1. Uvod

Dragi bralec,

namen tega priročnika je na enem mestu zbrati obstoječe in objektivne informacije, ki vam

bodo pomagale bolje razumeti pojem trajnostne plastike ne glede na to, v katerem delu

vrednostne verige plastike delujete.

Avtorji tega priročnika, partnerji projekta PLASTiCE, imamo veliko izkušenj s trajnostno

plastiko, na nas se dnevno obračajo podjetja, ki so na kakršenkoli način povezana s plastiko.

Na podlagi teh izkušenj smo pripravili seznam desetih vprašanj, ki nam jih podjetja

najpogosteje zastavljajo.

Vprašanja

1. Katere izdelke lahko proizvajamo iz bioplastike?

2. Ali je proizvodnja izdelkov iz bioplastike izvedljiva z ekonomskega stališča?

3. Ali je proizvodnja izdelkov iz bioplastike tehnološko izvedljiva?

4. Ali ima moje podjetje ustrezna znanja?

5. Ali ima moje podjetje ustrezno opremo in proizvodne procese?

6. Zakaj certificirati izdelke iz bioplastike?

7. Kako prepričati stranke, da bi kupovale izdelke iz bioplastike?

8. Kje naj moje podjetje najde ustrezne surovine (polimere, pigmente, itd.)?

9. Kje poiskati partnerje?

10. Kako začeti?

Ta priročnik je zasnovan tako, da ponuja odgovore na vseh 10 vprašanj. Spodaj najdete

kratke odgovore na vsa izmed njih, skupaj z informacijami, kje v priročniku lahko najdete še

več podatkov.

Odgovori

Katere izdelke lahko proizvajamo iz bioplastike?

Bioplastiko lahko, tako kot običajno plastiko, uporabljamo za različne namene. Ima širok

spekter lastnosti, med drugim je nanjo enostavno tiskati, prepustnost za pline, vodno paro,

maščobe kot tudi ostale lastnosti lahko prilagajamo vsakemu namenu uporabe posebej. Več

podrobnosti o lastnostih bioplastike lahko najdete v 3. poglavju. Trenutno se bioplastika

najpogosteje uporablja za proizvodnjo embalaže in v prehrambni industriji za proizvodnjo

izdelkov kot so nakupovalne vrečke, pladnji za hrano, jogurtovi lončki, jedilni pribor itd.

Bioplastika je vedno bolj popularna tudi v medicini, kmetijstvu, za proizvodnjo zabavne

elektronike, pripomočkov za šport ter celo v avtomobilski industriji.

8

Pomembno je omeniti, da se sektor bioplastike šele razvija. Pričakovati je mogoče, da se bo

v naslednjih nekaj letih hitro razširil, s čimer se bo sočasno povečalo tudi število možnih vrst

uporabe bioplastike. V Dodatku A so navedeni najpogostejši načini uporabe bioplastike,

prisotne na tržišču v prvi polovici leta 2013.

2. Ali je proizvodnja izdelkov iz bioplastike izvedljiva z ekonomskega stališča?

Čeprav je bioplastika navadno dražja od običajne plastike, se je trg za bioplastiko v zadnjih

letih močno razvil in postal cenovno konkurenčen ter podprt z zakonodajo (pojav standardov

in certifikatov, v nekaterih državah celo prepoved uporabe običajne plastike za določene

načine uporabe, na primer za nakupovalne vrečke). Največje povpraševanje po bioplastiki

je opazno pri proizvajalcih embalaže, igrač, elektronske opreme in v avtomobilski industriji.

Veliko svetovnih korporacij je bioplastiko vključilo kot pomemben del njihovih dolgoročnih

razvojnih strategij. Bioplastika se razvija v več dimenzijah. Na eni strani proizvajalci

materialov razvijajo nove materiale in dodatke, proizvajalci končnih izdelkov pa so opazili

izjemen potencial za inovacije in razširitev svoje ponudbe, ki je pred tem temeljila na običajni

plastiki. Več o tej temi najdete v 4. in 5. poglavju, kjer so navedena različna merila za

ocenjevanje trajnosti.

3. Ali je proizvodnja izdelkov iz bioplastike tehnološko izvedljiva?

Bioplastika, ki je že na voljo na trgu, ima širok spekter uporab. Predelovati jo je mogoče kot

običajno plastiko – s termoformiranjem, brizganjem, vpihavanjem itd. Do razlik pri predelavi

bioplastike (v primerjavi z običajno plastiko) pride pri izbiri parametrov, ki jih je treba

nastaviti na strojih za predelavo plastike. Ti parametri so navedeni med tehničnimi podatki o

materialu in so na voljo pri vseh proizvajalcih. Bioplastike z vidika tehnološke zapletenosti na

splošno ni težje predelati kot običajne plastike. Več o tem najdete v 3. poglavju.

4. Ali ima moje podjetje ustrezna znanja?

Sposobnosti se nanašajo na zmožnosti, zmogljivosti, spretnosti, znanja, strokovnost in

izkušnje. Obstajata dve vrsti sposobnosti/znanj: tehnične/a in netehnične/a. Sposobnosti,

potrebne za ravnanje z bioplastiko, so z vidika celotnega življenjskega kroga predelave,

industrijske rabe, potrošniške rabe in ravnanja z odpadki večinoma tehnične in zelo podobne

tistim, ki so potrebne za običajno plastiko. Bioplastiko se lahko predela z enakimi stroji kot

običajno plastiko; njeno industrijsko in potrošniško rabo določajo njene lastnosti, ki jih lahko

najdete med tehničnimi podatki o materialu in v ustrezni literaturi, ki je je na voljo vedno več.

Ravnanje z odpadki iz bioosnovane plastike je enako ravnanju z odpadki iz običajne

plastike, v primeru biorazgradljive plastike pa je ravnanje z odpadki drugačno. Kompostirno

bioplastiko se namreč lahko kompostira skupaj z organskimi odpadki v procesu industrijskega

kompostiranja.

Vsa bioplastika prav tako prinaša odlične možnosti za trženje, k kateremu pa je vseeno

potrebno pristopiti preudarno in oblikovati marktinško strategijo za vsak material in način

uporabe posebej.

Ta priročnik je zasnovan tako, da olajša prepoznavanje znanj, ki so potrebna za ravnanje z

9

bioplastiko, in usposablja na tistih področjih, kjer morda manjkajo določene netehnične

sposobnosti.

5. Ali ima moje podjetje ustrezno opremo in proizvodne procese?

Tako kot za katerikoli material je tudi za bioplastiko nujno, da se lastnosti materiala prilagodi

posameznemu namenu uporabe izdelka, ki ga podjetje želi proizvajati. Nekatere vrste

bioplastike (zlasti tako imenovana BIOOSNOVANA plastika iz obnovljivih virov) imajo

popolnoma enake lastnosti kot analogi iz fosilnih virov (PE in t.i. zeleni (green) PE). Druge

vrste bioplastike pa imajo lahko povsem drugačne lastnosti, ki jih lahko s kreativnim

pristopom uspešno izkoristite. Kot smo že zapisali v odgovoru na 3. vprašanje, se bioplastiko

lahko predeluje z enakimi stroji kot običajno plastiko.

6. Zakaj certificirati izdelke iz bioplastike?

Sodobnega sveta si ni mogoče predstavljati brez plastike. Vseeno pa je uporaba različnih

plastičnih materialov pogosto v nasprotju z vedno večjim zanimanjem širše javnosti za

življenjske sloge, ki so okolju prijaznejši. To vodi v iskanje alternativnih materialov, ki bodo

ustreznejši za nov življenjski slog. Bioplastika je ena najvidnejših in najbolj obetavnih rešitev.

Ker bioplastike ni mogoče enostavno razlikovati od običajne plastike, je potreben

mehanizem, ki zagotavlja kakovost proizvoda in uvaja označevanje. To je naloga sistemov

za standardizacijo in certificiranje. Čeprav je certificiranje materialov in proizvodov povsem

prostovoljno, prinaša številne prednosti. Proizvod ali material s certifikatom loči bioplastiko

od običajne plastike in je dokaz, da material ali proizvod izpolnjuje zahteve standarda. To je

očitna prednost pred drugimi izdelki, ki nimajo certifikata. Izdelki, na katerih je certifikacijska

oznaka, za potrošnike predstavljajo nedvomen dokaz o lastnostih izdelka/materiala. Logotip

certifikata za kompostirno plastiko omogoča preprostejše razvrščanje odpadkov in pravilno

ravnanje z njimi ter jamči za kakovosti izdelka.

Zelo podrobne in natančne informacije o različnih oblikah standardizacije bioplastike lahko

najdete v 5. poglavju.

7. Kako prepričati stranke, da bi kupovale izdelke iz bioplastike?

Bioplastika je skupina novih in inovativnih materialov, ki jih lahko uporabljamo za

proizvodnjo najrazličnejših izdelkov in predstavljajo nadomestilo za običajno plastiko.

Čeprav se izdelki iz bioplastike na videz praktično ne razlikujejo od izdelkov (namenjenih za

isti način uporabe) iz običajne plastike, jih lahko promovirate na drugačne načine z uporabo

najrazličnejših marketinških praks, praks za družbeno odgovornost gospodarskih družb in

praks za odnose z javnostjo. Večina bioplastike je narejena iz obnovljivih virov in ima številne

prednosti, ki jih je mogoče zelo preprosto in jasno tržiti na vseh ciljnih trgih. Lastnosti, ki so

značilne izključno za bioplastiko (na primer biorazgradnja), prav tako prinašajo konkurenčno

prednost, če jih pravilno tržimo.

Na splošno je bioplastika zelo uspešna v tržnih nišah, kot so organska hrana in luksuzni

izdelki, najpogosteje v povezavi z embalažo. Proizvajalci lahko prav tako izkoristijo dejstvo,

da je okoljsko ozaveščenih ljudi, ki zahtevajo drugačne izdelke, vedno več.

10

Bioplastika zelo dobro korelira s konceptom trajnosti. 4. poglavje je v celoti posvečeno

trajnostnemu razvoju; natančneje različnim ukrepom in metodam, ki lahko pomagajo oceniti

trajnost izdelkov iz bioplastike, kar lahko uporabite pri trženju, komunikaciji z javnostjo ter v

povezavi z družbeno odgovornostjo podjetja.

8. Od kod naj moje podjetje dobi ustrezne/potrebne surovine (polimere, pigmente itd.)?

Oba dodatka tega priročnika, Seznam možnosti za uporabo bioplastike in Shema za

raziskave in razvoj, vsebujeta veliko koristnih informacij o bioplastiki.

Brošuro Primeri uporabe bioplastike smo pripravili, da vam pomagamo najti ideje, kako

uporabiti bioplastiko v vašem podjetju, in da vam pokažemo, da bioplastiko lahko uporabite

na veliko več načinov kot samo za vrečke za biološke odpadke, kakor misli večina

uporabnikov. Izdelki so razdeljeni v različne skupine ter opremljeni s kratkim opisom možne

uporabe in razlago o prednostih uporabe bioplastike.

Drugi dodatek – Shema za raziskave in razvoj je rezultat sodelovanja sedmih institucij za

raziskave in razvoj (vse so partnerji projekta) iz štirih držav srednje Evrope. Skupna Shema za raziskave in razvoj nudi prilagojene rešitve za podjetja v srednji Evropi, ki sodelujejo pri

uvajanju novih načinov uporabe biorazgradljivih polimerov na trg. V shemi najdete tudi

kontaktne podatke institucij v vaši bližini, ki vam lahko pomagajo pri različnih vprašanjih, ki

so povezana z bioplastiko. Shema za raziskave in razvoj je eden od glavnih rezultatov

projekta PLASTiCE.

9. Kje poiskati partnerje?

Na industrijski ravni, zlasti v sektorju za raziskave materialov in testiranja, sodeluje veliko

podjetij. Zato mora imeti vsako podjetje, ki se želi ukvarjati z bioplastiko, veliko poslovnih

kontaktov in partnerjev. Shema za raziskave in razvoj (eden od dodatkov tega priročnika) je

dokument, ki vam bo v pomoč pri iskanju posameznih podjetij in inštitutov, ki vam lahko

pomagajo pri določenih vprašanjih o bioplastiki in vam nudijo strokovno pomoč, da boste

vaš izdelek najbolje prilagodili njegovemu načinu uporabe.

10. Kako začeti?

Prvi korak do novega izdelka, je ideja, ki se rodi kot odgovor na trenutne zahteve na trgu.

Bioplastika nudi nove in inovativne možnosti za nove izdelke in za modifikacijo obstoječih

izdelkov. Številčnejše možnosti za uporabo bioplastike so posledica povečane potrebe po

trajnostnih in okolju prijaznih načinih uporabe.

Bioplastika – priložnost za prihodnost je brošura, zasnovana tako, da vam ponudi vse

informacije o bioplastiki in vam je v pomoč pri vaših prvih korakih, ko se spoznavate s temi

novimi materiali.

11

2. Polimerni materiali – osnove Preden podamo definicijo in razložimo načine razvrščanja plastike, moramo razumeti, iz česa plastika

je oz. kaj jo sestavlja. Gradniki plastike so polimeri.

Enostavno povedano so polimeri makromolekule iz ponavljajočih se enot, imenovanih monomeri.

Polimeri imajo lahko linearno, razvejano ali zamreženo strukturo. Linearni polimeri so pogosto

termoplasti, kar pomeni, da se talijo pri določenih temperaturah in so topni v nekaterih organskih

topilih. Zamreženi polimeri se ne talijo in niso topni v organskih topilih.

Polimeri so v naravi precej razširjeni. So gradniki rastlin in živali. Polimeri so škrob, celuloza,

beljakovine in hitin ter mnogi drugi. Druga velika skupina polimerov so polimeri, umetno pridobljeni iz

petrokemičnih virov, zemeljskega plina in premoga. Vse skupine polimerov se uporabljajo v številnih

industrijskih panogah.

Polimere lahko razvrstimo na različne načine (odvisno od tega kaj vzamemo kot merilo za razvrščanje)

– spodaj so našteti nekateri od njih:

Razvrstitev glede na fizikalno-kemijske lastnosti:

Termoplasti – materiali, ki se zmehčajo, če jih segrevamo in se strdijo, če znižamo

temperaturo. Na primer akrilonitril butadien stiren – ABS, polikarbonat – PC, polietilen – PE,

polietilen tereftalat – PET, polivinil klorid – PVC, poli(metil metakrilat) – PMMA (pleksi steklo),

polipropilen – PP, polistiren – PS, ekspandirana polistirenska pena – EPS (stiropor).

Termoseti (duroplasti) – po oblikovanju ostanejo trdi in se ne zmehčajo z dviganjem

temperature. Na primer poliepoksid – EP, fenol formaldehidne smole – PF.

Elastomeri – materiali, ki jih lahko raztezamo in stiskamo; po prenehanju delovanja sile se

povrnejo v izvorno obliko.

Razvrstitev glede na izvor:

Sintetični polimeri – nastanejo s kemijsko sintezo (adicijska polimerizacija, polikondenzacija,

kopolimerizacija).

Naravni polimeri – nastajajo in razgrajujejo se v naravi; na primer celuloza, beljakovine,

nukleinske kisline.

Spremenjeni naravni polimeri – to so naravni polimeri, ki so kemijsko predelani, da dobijo nove

funkcionalne lastnosti, na primer acetatna celuloza, modificirane beljakovine, termoplastični

škrob.

Razvrstitev glede na izvor surovin, iz katerih so polimeri narejeni:

Obnovljivi viri (rastlinski in živalski viri)

Neobnovljivi/fosilni viri (nafta, zemeljski plin, premog)

Razvrstitev glede na način uporabe polimerov:

Embalaža

Gradbeništvo

Avtomobilizem

Električna in elektronska oprema

Medicina

Razvrstitev glede na dovzetnost za razgradnjo z mikroorganizmi/encimi:

Biorazgradljivi (polilaktid – PLA, polihidroksialkanoati – PHA, regenerirana celuloza, škrob,

linearni poliestri)

Nebiorazgradljivi (polietilen – PE, polipropilen – PP, polistiren – PS)

12

Obstaja seveda še veliko načinov za razvrščanje polimerov, predvsem pa se je pomembno zavedati,

da za industrijsko uporabo polimeri sami pogosto niso zadosti. Večina plastičnih materialov vsebuje

tudi druge organske ali anorganske spojine. Te se imenujejo aditivi, zaradi njih pa ima plastika lahko

povsem drugačne lastnosti.

Torej:

plastika = polimer + aditivi

Količina aditivov lahko variira od nekaj odstotkov (na primer za plastiko za zavijanje živil) do več kot

50 % za določene načine uporabe. Polimerom z aditivi v tehnični in industrijski rabi pravijo plastika.

Nekateri primeri primesi so: plastifikatorji - oljne spojine, ki izboljšajo reologijo; polnila, ki izboljšajo

splošno učinkovitost in zmanjšajo stroške proizvodnje; stabilizatorji, ki zavirajo določene kemijske

reakcije, na primer zaščitna sredstva proti gorenju – aditivi, ki zmanjšujejo vnetljivost, antistatična

sredstva, lubrikanti in mnogi drugi.

Svet plastike in polimerov je obsežen, kar je razumljivo, če vemo, koliko najrazličnejših polimerov in

aditivov lahko spajamo. To daje tudi veliko možnosti za preoblikovanje in predelavo plastike.

Najosnovnejše tehnike za predelavo plastike so: ekstrudiranje, ekstrudiranje s pihanjem, brizganje,

kompaktiranje/stiskanje, prešanje, oblikovanje plošče, valjanje in kalandiranje ter ulivanje.

13

3. Plastika

3.1. Razvrstitev plastike

Zgodovina plastike in premik k trajnosti

Prvi plastični materiali so bili proizvedeni ob koncu 19. in na začetku 20. stoletja. Celuloid in celofan

sta bila prva, izdelana sta bila iz naravnih virov – bioosnovana. Po drugi svetovni vojni je plastika

postala zelo priljubljena. Od 60. do 90. let prejšnjega stoletja so jo proizvajali predvsem iz fosilnih

virov. V 80. letih je bilo proizvedene več plastike kot jekla.

V 90. letih so na družbeno-kulturni in politični ravni postale pomembne politike varstva okolja ter

koncept trajnosti. Izumljene (in v praksi uporabljene) so bile nove tehnologije, na primer proizvodnja

bioosnovane plastike in proizvodnja biorazgradljivih materialov.

Raziskave novih materialov in načini njihove proizvodnje so bili (in še vedno so) tesno povezani z:

razvojem znanja in vprašanji o varstvu okolja – zlasti upoštevanje življenjskega kroga sistema

(tj. proizvodnja, uporaba in postopki ob koncu življenjskega kroga, vložki materialov in emisije);

izboljšanjem metod vrednotenja vpliva plastike na okolje, zlasti z uporabo pristopa LCA (Life

Cycle Asseessment – analiza življenjskega kroga) – analiza, ki upošteva kaj se dogaja z

določenim izdelkom »od zibelke do groba« ang. »from cradle to grave«;

razvojem trajnostnih razvojnih politik, kar v proizvodni in tržni praksi pomeni, da se upošteva

okoljska, družbena in ekonomska vprašanja, povezana s plastiko.

Plastiko, ki je proizvedena z uporabo novih tehnologij in ob proizvodnji katere so imeli v mislih ta

vprašanja, imenujemo bioplastika. Ta izraz so skovali pri Evropskem združenju za bioplastiko

(European Bioplastics Association), njegov pomen pa najdete v spodnjem okvirčku.

Za ponazoritev te razlike med bioosnovanostjo in biorazgradljivostjo je Evropsko združenje za

bioplastiko izdelalo preprost dvoosni diagram, ki zajema vse vrste plastike in vse možne kombinacije.

Ogledate si ga lahko na sliki 1 na naslednji strani.

Bioplastika – po definiciji Evropskega združenja za bioplastiko

Izraz bioplastika obsega celotno družino materialov, ki so bioosnovani, biorazgradljivi ali oboje.

Bioosnovanost pomeni, da je material ali izdelek (delno) narejen iz biomase (rastlin). Biomasa,

uporabljena za proizvodnjo bioplastike, je pridobljena na primer iz koruze, sladkornega trsa ali

celuloze.

Biorazgradnja je kemijski proces, med katerim mikroorganizmi (brez da bi človek dodal umetne

aditive), ki so prisotni v okolju, materiale razgradijo v naravne snovi, kot so voda, ogljikov dioksid in

kompost . Proces biorazgradnje je odvisen od razmer v okolju (na primer lokacija ali temperatura),

materiala in načina uporabe.

Vir: en.european-bioplastics.org

14

Slika 1: Razvrstitev plastike (Evropsko združenje za bioplastiko)

Kot je razvidno iz slike 1, plastiko lahko razdelimo v štiri skupine. Vodoravna os prikazuje

biorazgradljivost plastike, navpična os pa kaže, ali je material narejen iz fosilnih ali obnovljivih

surovin. Posledično ločimo štiri skupine:

1. Plastika, ki ni biorazgradljiva in je narejena iz fosilnih virov – v to kategorijo sodi vse, kar

nam je znano kot klasična ali običajna plastika (čeprav običajna petrokemična plastika

predstavlja samo eno skupino plastike, vanjo (na svetovnem nivoju) sodi skupno več kot

90 % vse proizvedene plastike).

2. Bioosnovana biorazgradljiva plastika – plastika, ki je narejena iz obnovljivih surovin in je

biorazgradljiva.

3. Biorazgradljiva plastika iz fosilnih virov – plastika, ki je biorazgradljiva, proizvedena iz

fosilnih virov.

4. Nebiorazgradljiva plastika, ki je bioosnovana – plastika, proizvedena iz obnovljivih

surovin, ki pa ni biorazgradljiva.

V tem priročniku bodo posamično obravnavane vse štiri skupine.

15

3.2 Običajna plastika

Klasična plastika, proizvedena iz fosilnih virov, je primerna za izjemno veliko načinov uporabe.

Plastične izdelke v primerjavi z izdelki iz drugih materialov odlikuje predvsem njihova lahkost. Plastični

izdelki so lahki zaradi relativno majhne gostote. Prav tako je plastika odličen toplotni in električni

izolator ter je odporna na korozijo. Veliko vrst plastike je prozornih, zato zelo primernih za uporabo v

optičnih napravah.

Plastiko lahko oblikujemo v različne oblike in mešamo z drugimi materiali. Poleg tega lahko lastnosti

materialov preprosto spreminjamo in jih prilagajamo z dodajanjem polnil za ojačanje, pigmentov,

sredstev za penjenje in plastifikatorjev.

Plastiko lahko zaradi univerzalnih lastnosti uporabljamo na skoraj vseh področjih življenja. Največje

povpraševanje po plastiki je za proizvodnjo embalaže, v gradbeništvu, transportu, električni in

elektronski industriji, kmetijstvu, medicini in športu. Ker so možnosti uporabe plastike skoraj neomejene

in ker je lastnosti materialov možno prilagoditi kakršnim koli zahtevam, je plastika vir inovacij skoraj

povsod.

Vse to je mogoče zaradi velikega števila različnih vrst plastike, ki so na voljo na trgu.

»Veliko šesterico« plastike na trgu sestavljajo:

polietilen (PE),

polipropilen (PP),

polivinilklorid (PVC),

polistiren (trden – PS in ekspandiran/penjen – EPS),

polietilen tereftalat (PET),

poliuretan (PUR).

Slika 2: Povpraševanje po plastiki v Evropi - glede na vrsto materiala

Vir: Plastics – The Facts 2012

16

Osemdeset odstotkov povpraševanja po plastiki v Evropi je vezanega na teh 6 vrst plastike. Kot lahko

razberete iz slike 2 so prve tri skupine plastike na trgu: polietilen (29 %), polipropilen (19 %) in

polivinilklorid (12 %). (Vir: Plastics Europe – The Facts 2012).

Druge vrste plastike, po katerih je veliko povpraševanja, so:

akrilonitril butadien stiren (ABS),

polikarbonat (PC),

polimetil metakrilat (PMMA),

epoksidne smole (EP),

fenolformaldehidne smole (PF),

politetrafluoroetilen - teflon (PTFE).

V letu 2011 je bilo na svetu proizvedenih 280 milijonov ton plastike. Proizvodnja stalno narašča vse od

50-ih let 20. stoletja, v povprečju za približno 9 % na leto. V letu 2011 je bilo v Evropi proizvedenih 58

milijonov ton plastike (kar predstavlja 21 % svetovne proizvodnje). Na Kitajskem proizvedejo največ

plastike na svetu, pokrijejo kar 23 % celotne svetovne proizvodnje. Dolgoročno se predvideva, da bo

poraba plastike narasla za 4 % na prebivalca. Kljub veliki porabi plastike v Aziji in novih državah

članicah EU, pa je raven porabe v teh državah še vedno precej nižja kot v dobro razvitih državah.

(Vir: Plastics Europe – The Facts 2012)

Slike 3–6 kažejo primerjave v proizvodnji plastike ter v povpraševanju v različnih državah in sektorjih.

Slika 3 prikazuje svetovno in evropsko rast proizvodnje plastike med letoma 1950 in 2011. Iz grafa je

lepo razvidna neprestana rast v industriji plastike v zadnjih 60-ih letih. Svetovna proizvodnja je z

1,7 milijona ton leta 1950 zrasla na 280 milijonov ton v letu 2011, medtem ko je v Evropi zrasla z

0,35 milijona na 58 milijonov ton. Trenutno smo priča hitri selitvi proizvodnje plastike v azijske države.

Slika 3: Svetovna in evropska proizvodnja plastike med letoma 1950 in 2011

Vir: Plastics – The Facts 2012

17

Slika 4 kaže povpraševanje po plastiki v evropskih državah, pri čemer je povpraševanje največje v

Nemčiji, Italiji in Franciji.

Slika 4: Povpraševanje po plastiki v različnih evropskih državah (tisoč ton/leto)

Vir: Plastics – The Facts 2012

Slika 5 kaže porabo plastike v Evropi v letih 2010 in 2011. Poraba je zrasla s 46,4 milijona ton v letu

2010 na 47 milijonov ton v letu 2011. V letu 2010 je bil največji delež (39 %) porabljen za embalažo,

sledijo gradbeništvo (20,6 %), avtomobilska industrija (7,5 %) ter električna in elektronska oprema

(5,6 %). Panoge, v katerih je povpraševanje manjše, so: šport, rekreacija, kmetijstvo in proizvodnja

strojev. V letu 2011 je bil največji delež spet porabljen za embalažo (39,4 %), delež je celo nekoliko

večji kot leto prej. Sledijo gradbeništvo (20,5 %), avtomobilska industrija (8,3 %) in industrija električne

in elektronske opreme (5,4 %). Panoge z manjšim povpraševanjem so: šport, zdravstvo in varnost,

zabava in sprostitev, kmetijstvo, industrija strojev, gospodinjskih aparatov in pohištva.

Slika 5: Poraba plastike v Evropi po panogah v letih 2010 (levo) in 2011 (desno)

Vir: Plastics – The Facts 2012

18

Slika 6 kaže porabo plastike glede na posamezno vrsto polimera in panoge.

Slika 6: Poraba plastike po vrstah in panogah v letu 2010

Vir: Plastics – The Facts 2012

Dodatne informacije o industriji klasične plastike lahko najdete na spletni strani Evropskega združenja

za plastiko (Plastics Europe):

http://www.plasticseurope.org/plastics-industry/market-and-economics.aspx.

19

3.3 Biorazgradljiva plastika

Med iskanjem razlage termina biorazgradljiva plastika lahko najdemo več nasprotujočih si

opredelitev. Najbolj preprosto in najbolj natančno pojasnilo biorazgradljive plastike je, da je

biorazgradljiva plastika dovzetna za biorazgradnjo. Biorazgradnja temelji na dejstvu, da

mikroorganizmi, prisotni v okolju (na primer bakterije, glive, alge), prepoznajo biorazgradljivo plastiko

kot vir hranil ter jo zaužijejo in prebavijo (umetni aditivi NISO potrebni). Biorazgradnja poteka pod

vplivom različnih biotskih in abiotskih dejavnikov, nujno pa MORA vključevati tudi proces biološke

mineralizacije. Prvi korak biorazgradnje je fragmentacija, ki ji sledi mineralizacija. Mineralizacija je

proces pretvorbe organskega ogljika v anorganske oblike. Slika 7 kaže razliko med razgradnjo in

biorazgradnjo. Če pride samo do fragmentacije, to pomeni, da material samo fizično razpade (ne

moremo govoriti o biorazgradnji), če pa fragmentaciji sledi še mineralizacija, je material

biorazgradljiv.

Slika 7: Razlika med razgradnjo in biorazgradnjo

Kot je razvidno iz slike 7, mikroorganizmi pri biorazgradnji fragmentirani material popolnoma

asimilirajo kot vir hrane. Če smo povsem natančni, moramo izpostaviti, da izraz biorazgradljivost ne

daje točnega odgovora o okoljih in pogojih, v katerih proces biorazgradnje poteka, temveč samo

opredeli, da pride do popolne asimilacije organskega ogljika. Če za časovni okvir vzamemo

neskončnost, je biorazgradljivo pravzaprav vse. Bolj natančen termin je kompostirnost, ki pomeni

biorazgradnjo v kompostirnem okolju tekom enega kompostirnega cikla.

Kot smo že omenili, biorazgradnja lahko poteka v aerobnih ali anaerobnih okoljih. Produkti

biorazgradnje v aerobnih pogojih so ogljikov dioksid, voda in biomasa, produkti anaerobne

biorazgradnje pa so metan, voda in biomasa, kar je v poenostavljeni obliki prikazano na spodnji sliki.

Slika 8: Produkti biorazgradnje pod aerobnimi in anaerobnimi pogoji

20

Kompostiranje je eden izmed procesov biorazgradje. Opišemo ga lahko kot organski postopek

recikliranja, način nadzorovane obdelave organskih odpadkov, ki poteka pod aerobnimi pogoji (v

prisotnosti kisika) in pri katerem se organski material spremeni v kompost pod vplivom naravno

prisotnih mikroorganizmov. Biorazgradljiva plastika je kompostirna, če v pogojih industrijskega

kompostiranja v 180 dneh pride do njene popolne presnove. Temperatura v kompostni kopici lahko

med industrijskim kompostiranjem doseže temperature do 70 °C, kompostiranje pa poteka v vlažnih

pogojih. Kompostirna plastika je opredeljena z vrsto državnih in mednarodnih standardov. Da za

bioplastiko lahko rečemo, da je kompostirna. mora ustrezati zahtevam, ki so zapisane v standardih

(na primer standard EN 13432, ASTM D6400 in drugi). Več informacij o standardih lahko najdete v 5.

poglavju.

Dovzetnost polimera ali plastičnega materiala za biorazgradnjo je odvisna izključno od kemijske

strukture polimera. Iz stališča biorazgradljivosti zato ni pomembno, ali je polimer izdelan iz obnovljivih

(biomase) ali neobnovljivih (fosilnih) virov, pomembna je končna struktura polimerne verige.

Biorazgradljivi polimeri so torej lahko sintetizirani iz obnovljivih ali neobnovljivih virov.

3.3.1 Biorazgradljiva plastika iz obnovljivih virov

Vedno nova znanja o varstvu okolja, trajnosti in izkoriščanju svetovnih zalog fosilnih virov so

spodbudila znanstvenike, da so začeli iskati alternativne vire energije. Eno področje raziskav se

osredotoča na biorazgradljive polimere iz obnovljivih virov. Biorazgradljiva plastika iz obnovljivih

virov ima podobne lastnosti kot običajna plastika in bi jo lahko tudi nadomestila.

Prva manjša proizvodnja biorazgradljive plastike iz obnovljivih virov se je začela leta 1995. Danes sta

njena uporaba in obseg predelave veliko širša. Leta 2009 je svetovna proizvodnja biorazgradljive

plastike znašala 226 tisoč ton, leta 2011 pa približno 486 tisoč ton (proizvodnja se je v dveh letih

podvojila).

Glavne vrste biorazgradljivih polimerov, proizvedenih iz obnovljivih virov (vključno s tistimi,

proizvedenimi s kemijsko sintezo bioosnovanih monomerov, in s tistimi, pridobljenimi s pomočjo

mikroorganizmov ali modificiranih bakterij), so naslednje:

polimlečna kislina (polilaktid) (PLA);

termoplastični škrob (TPS)

poliestri mikrobiološkega izvora – polihidroksialkanoati; PHA skupaj s kopolimeri butirne,

valerenske in heksanojske kisline, PHBV, PHBH;

celulozni estri, regenerirana celuloza;

les in drugi naravni materiali.

Slika 9: Primeri biorazgradljivih embalaž na trgu Vir: European Bioplastics

21

Na trgu je veliko različnih vrst biorazgradljive plastike. Tiste, ki si zaslužijo največ pozornosti, so:

polilaktidi (PLA), polimerni kompoziti ki vsebujejo škrob, termoplastični škrob, polihidroksialkanoati

(PHA) in nova generacija celuloznih filmov. Lastnosti teh vrst plastike so dobre in primerljive z

lastnostmi običajne plastike, proizvodne zmožnosti stalno naraščajo, cene pa so primerljive s cenami

običajne plastike. Na sliki 9 vidite primere biorazgradljive plastike.

Polimlečna kislina (polilaktid) (PLA)

PLA, polilaktid, je alifatski poliester, proizveden s polikondenzacijo mlečne kisline (proizvedene iz

koruznega škroba z metodo bakterijske fermentacije). PLA lahko uporabljamo za proizvodnjo:

prožne embalaže (dvoosno usmerjeni filmi, večslojni filmi z zatesnilnim slojem),

ekstrudirane trajne in termoformirane folije

brizgane embalaže,

plastificiranega papirja.

Polimerni kompoziti, ki vsebujejo škrob

Pomemben napredek lahko prav tako opazimo na področju kompozitov iz biorazgradljivih polimerov

in škroba. Kompozite uporabljajo za izdelavo termoformiranih prožnih in vzdržljivih folij, pladnjev,

posod, penastih polnil in embalaže za transport, trajne embalaže, oblikovane z brizganjem, ter

premaze za papir in karton.

Polihidroksialkanoati (PHA)

Polihidroksialkanoati so velika skupina kopolimerov z različnimi lastnostmi, ki jih lahko prilagajamo s

spreminjanjem kemijske sestave kopolimera. Če PHA zmešamo z drugimi biorazgradljivimi polimeri,

dobimo različne biorazgradljive zmesi. PHA predelujejo v valjane (kalandrirane) pole in brizgane

izdelke.

Nova generacija celuloznih filmov

Nova generacija kompostirnih celuloznih filmov je vedno bolj razširjena. Najpomembnejše lastnosti

teh filmov so:

odlične optične lastnosti,

neprepustnost za kisik in arome,

prilagodljiva prepustnost za vodno paro,

toplotna odpornost, odpornost na maščobo, odpornost na kemikalije,

naravne antistatične lastnosti.

3.3.2 Biorazgradljiva plastika iz fosilnih virov

Glede na izvor sestavin za biorazgradljivo plastiko lahko ločimo dve glavni skupini:

polimeri, proizvedeni iz obnovljivih virov – ti so bili opisani v prejšnjem podpoglavju;

poliestri izdelani iz fosilnih virov.

Razlika med temi materiali je izključno v izvoru surovin. Ker so vsi ti materiali biorazgradljivi, potencial-

no obstaja možnost, da jih kompostiramo. To ponuja nove možnosti za ravnanje z izdelkom po koncu

njegove uporabe.

Pomembno pa se je zavedati, da je omenjena razvrstitev glede na izvor materiala le teoretična, saj

veliko proizvajalcev uporablja mešanice polimerov – tj. mešanice biorazgradljivih polimerov, ki izvira-

jo iz obnovljivih in fosilnih virov.

Primeri biorazgradljivih polimerov iz fosilnih virov so:

sintetični alifatski poliestri – polikaprolakton (PCL), polibutilen sukcinat (PBS);

sintetični alifatski aromatični kopolimeri, kot so polietilen tereftalat/sukcinat (PETS);

polivinil alkohol (PVOH), biorazgradljiv vodotopen polimer.

22

3.3.3 Oksorazgradljiva plastika

Oksoragradljiva plastika je eden od materialov, ki ga zelo pogosto oglašujejo kot biorazgradljiv

material. Oksorazgradljiva plastika je dostopna na trgu in pogosto nepravilno označena kot okolju

prijazna, biorazgradljiva plastika.

Ob proizvodnji oksorazgradljive plastike proizvajalci običajni, nerazgradljivi plastiki dodajo posebne

razgradljive aditive. Oksorazgradljivi materiali zato kasneje razpadejo na majhne kose in jih v okolju

ni mogoče zaznati s prostim očesom. Vendar to dokazuje samo prvi korak razgradnje, fragmentacijo.

Drugi korak, ki je potreben, da material lahko označimo kot biorazgradljiv, je MINERALIZACIJA, ki pa

v primeru oksorazgradljive plastike ni dokazana. Več informacij o oksorazgradljivi plastiki lahko

najdete na naslednjih spletnih straneh:

Združenje za industrijo plastike, Svet za bioplastiko (The Society of the Plastics Industry,

Bioplastics Council) – Mnenje o razgradljivih aditivih (http://goo.gl/WK8UMD);

Evropsko združenje za bioplastiko (European Bioplastics) – Izjava in informacije o britanskem

standardu za oksorazgradljivo plastiko (http://goo.gl/uFTzV2);

Evropsko združenje za bioplastiko (European Bioplastics) – Mnenje o oksorazgradljivi plastiki

(http://goo.gl/aZU9d0);

Evropsko združenje za bioplastiko (European Bioplastics) – Mnenje o oceni življenjskega cikla

oksorazgradljivih, kompostirnih in običajnih plastičnih vrečk (http://goo.gl/tpwyN).

Slika 10: Primerjava kompostirnih materialov (vzorca 1 in 2) in oksorazgradljivih materialov

(vzorca 3 in 4) po laboratorijskem preizkušanju razgradnje po treh mesecih.

Opomba: Oksorazgradljivi material ni razpadel.

Vir: COBRO

2

1

3 4

23

3.4 Bioosnovana plastika

Do zdaj smo obravnavali le bioplastiko, ki kaže lastnosti biorazgradnje. Druga skupine bioplastike, ki

je vse bolj priljubljena in prepoznavna, je nebiorazgradljiva plastika, ki je proizvedena iz obnovljivih

(in ne fosilnih) virov. Ti materiali so po lastnostih enaki običajnim plastičnim materialom, izdelanih iz

fosilnih virov.

Odličen primer tovrstne bioplastike je tako imenovani »zeleni polietilen«, pri katerem etilen

polimerizirajo iz etanola, ki ga proizvajajo s fermentacijo organskih materialov. Obstaja več različic

»zelenega polietilena« – večje in manjše gostote (HDPE, LDPE). Slika 11 kaže proces proizvodnje

»zelenega polietilena«.

Slika 11: Proizvodnja »zelenega polietilena«

Drug primer uporabe obnovljivih virov so PET plastenke, imenovane »Plant bottle«. Te plastenke so

izdelane iz PET, ki je proizveden iz tereftalne kisline (70 % mase) in etilen glikola (30 % mase).

Tereftalno kislino pridobivajo iz nafte, glikol pa je proizveden iz etanola, ki ga pridobivajo s

fermentacijo rastlinskih surovin. Plastenke je mogoče preprosto reciklirati in jih lahko zbiramo skupaj z

drugimi (običajnimi) PET plastenkami. Uporaba delno bioosnovanega PET manjša porabo zalog

fosilnih virov in hkrati zmanjšuje emisije CO2. Delež obnovljivih virov v »Plant bottle« plastenki je 20 %

(20 % ogljika v materialu je iz obnovljivih virov), medtem ko je masni delež obnovljivih virov 30 %

(30% mase materiala je iz obnovljivih virov). Preprosta shema na sliki 12 kaže, kako izdelujejo te

plastenke.

24

Slika 12: PET plastenke, delno izdelane iz obnovljivih virov

Trenutno razvoj poteka v smeri izdelave 100 % bioosnovane PET plastenke. Te PET plastenke bodo

izdelane iz organskih materialov (na primer trava, lubje), ki niso namenjeni za proizvodnjo hrane. V

prihodnosti bodo uporabljali še stranske produkte, ki nastajajo v živilski industriji (kot so krompirjevi

olupki) in druge biološke odpadke. Za izdelavo popolnoma bioosnovane plastenke je potrebno

proizvesti tereftalno kislino iz obnovljivih virov. Obstaja že nekaj kemijskih postopkov za proizvodnjo

tereftalne kisline iz p-ksilena, vendar trenutno 100 % bioosnovanega PET na trgu še ni na voljo.

Drugo možnost za izdelavo popolnoma bioosnovane plastenke predstavlja polietilen furanoat (PEF), ki

se mu trenutno namenja veliko pozornosti. PEF je popolnoma bioosnovan poliester, primeren za enake

načine uporabe kot PET za pakiranje hrane pa ima še celo boljše lastnost.

Ker je tehnološki razvoj na področju biopolimerov hiter, bi lahko v bližnji prihodnosti nekatere

polimere, ki jih trenutno proizvajajo iz fosilnih virov, pridobivali iz obnovljivih virov.

25

3.5 Zmogljivosti za proizvodnjo bioplastike

Leta 2011 je bilo na svetu proizvedenih približno 1,161 milijonov ton bioplastike, kar je veliko manj kot je

bilo proizvedene običajne plastike (265 milijonov ton). Vendar napovedi za leto 2016 kažejo, da bo

proizvedenih skoraj 6 milijonov ton bioplastike na leto. Slika 13 kaže ločene podatke za

biorazgradljivo in nebiorazgradljivo plastiko iz obnovljivih virov.

Slika 13: Svetovne zmogljivosti za proizvodnjo bioplastike in napovedi za leto 2016

Vir: Evropsko združenje za bioplastiko

Slika 14 kaže zmogljivosti za proizvodnjo bioplastike v letu 2011 in napovedi za leto 2016 po različnih

regijah. Leta 2011 je bila zmogljivost največja v Aziji (34,6 %), sledile so Južna Amerika (32,8 %),

Evropa (18,5 %) in Severna Amerika (13,7 %). Napovedi za leto 2016 kažejo, da bo največ bioplastike

proizvedene v Aziji (46,3 %) in Južni Ameriki (45,1 %), ki jima bosta sledili Evropa (4,9 %) in Severna

Amerika (3,5 %).

Slika 14: Zmogljivosti za proizvodnjo bioplastike v letu 2011 (levo) in napovedi za leto 2016 (desno) po

posameznih regijah Vir: Evropsko združenje za bioplastiko

26

Slika 15 kaže zmogljivosti za proizvodnjo bioplastike glede na vrsto bioplastike leta 2011, slika 16 pa

napovedi za leto 2016. Najbolj pomembna in opazna razlika je v napovedi uporabe bioosnovanega

PET. Evropsko združenje za bioplastiko napoveduje, da bo proizvodnja bioosnovanega PET leta 2016

obsegala več kot 80 % tržnega deleža bioplastike. Napovedi temeljijo na sporočilih za javnost, ki so

jih objavili vodilni proizvajalci pijač, v katerih sporočajo, da nameravajo običajne PET plastenke

nadomestiti s plastenkami, izdelanimi iz bioplastike (bioosnovani PET in PEF).

Slika 15: Svetovna zmogljivost za proizvodnjo bioplastike v letu 2011 glede na vrsto bioplastike

Vir: Evropean Bioplastics

Slika 16: Napovedi za svetovno zmogljivost za proizvodnjo bioplastike za leto 2016 glede na vrsto

plastike Vir: Evropean bioplastics

27

4. Plastični izdelki, načela trajnosti in merila vrednotenja

4.1 Vrednotenje trajnostnega razvoja plastike

Trajnostni razvoj je razvoj, ki izpolnjuje trenutne potrebe človeštva, pri čemer pa ne ogroža možnosti

zadovoljevanja potreb prihodnjih generacij. Trajnostni razvoj temelji na treh sistemih: ekonomskem,

družbenem in naravnem, ki jih je treba vedno enakovredno upoštevati, tudi ob sprejemanju političnih

odločitev. Strategija trajnostnega razvoja, sprejeta leta 2001 in dopolnjena leta 2005, predvideva,

da se ob sprejemanju evropskih politik upoštevajo tudi možni vplivi na okolje.

Koncept trajnosti se lahko prenese tudi v poslovno okolje, kar pomeni, da podjetja tako vsakodnevno

kot ob sklepanju dolgoročnih odločitev gledajo širše ter pomislijo na različna gospodarska, okoljska in

družbena vprašanja. V industriji plastike to pomeni odgovornost (upoštevanje vseh treh sistemov) ob

uvajanju novih izdelkov na trg. To pomeni, da je za nove izdelke potrebno ovrednotiti, kakšne vplive

lahko imajo na naravno okolje, družbo in gospodarstvo. Takšno vrednotenje enakovredno upošteva

vse tri stebre trajnostnega razvoja in ga je potrebno izvajati v vseh stopnjah življenjskega kroga

proizvoda (zasnova, proizvodnja, uporaba in recikliranje). Na sliki 17 je prikazana shema trajnostnega

razvoja.

Slika 17: Shema trajnostnega razvoja Vir: Wikipedija

Merila trajnostnega razvoja je potrebno upoštevati v vseh stopnjah življenjskega kroga izdelka

(proizvodnja, dobavna veriga, povpraševanje po virih, predelovalne metode, embalaža, distribucija,

uporaba, ravnanje z odpadki in transport). Hkrati si morajo podjetja tudi prizadevati, da so vsaj

enakovredna ostalim ponudnikom na trgu, ali da konkurenco celo prekašajo. To dosežejo tako, da

ponujajo bolj funkcionalne in bolj kakovostne izdelke, izpolnjujejo standarde za varstvo okolja ter

prispevajo k sistemu ravnanja z odpadki.

V povezavi s trajnostjo plastike naj opozorimo, da vsa plastika že izpolnjuje višje okoljske,

gospodarske in družbene standarde, kot jih steklo, kovine ali papir. Na bioplastiko lahko zato

gledamo kot na materiale, ki z običajno plastiko tekmujejo v preseganju navedenih standardov.

28

Plastiko se uporablja v številnih industrijskih panogah, zato je težko določiti enake standarde ter

dodatno za vsako panogo posebej natančno opredeliti politiko trajnostnega razvoja. Zato bi morali

za vse izdelke iz plastike določiti osnovne standarde, za različne skupine plastik namenjene določenim

načinom uporabe pa specifične standarde trajnosti.

V spodnjih podpoglavjih so predstavljena različna merila in koncepti, ki jih lahko uporabljamo za

preverjanje trajnosti v okviru glavnih treh sistemov – naravnega, družbenega in ekonomskega. Vsako

merilo in/ali skupine meril se lahko uporabi za različne plastične izdelke. Za zagotavljanje čim bolj

objektivnega vrednotenja trajnosti pa je potrebno izbrati čim več ustreznih meril.

4.2 Ocenjevalna merila za okoljske vidike

Ocena življenjskega kroga (LCA)

LCA je metoda, ki jo lahko uporabljamo za ocenjevanje in primerjavo izdelka z drugim izdelkom,

namenjenim za podobno uporabo, s stališča njegovega vpliva na okolje tekom njegovega

življenjskega kroga. Metoda LCA zajema različna merila za vrednotenje vsake od stopenj

življenjskega kroga izbranega izdelka. Študija življenjskega kroga omogoča celostno oceno vpliva

določenega izdelka na okolje od samega začetka (pridobivanje virov) do konca (recikliranje ali drug

način ravnanja z odpadkom). Morebitni vpliv na okolje vsake stopnje življenjskega kroga izbranega

izdelka je kvantitativno ovrednoten po različnih kategorijah (na primer zdravje, vpliv na ekosistem in

raba virov). Izdelek ima na okolje lahko različne vplive: je rakotvoren, povzroča emisije organskih in

anorganskih spojin, vpliva na podnebne spremembe, seva, povzroča tanjšanje ozonska plast, je

ekotoksičen, povzroča zakisanje in/ali evtrofikacijo ekosistemov, ter porablja naravne vire in fosilna

goriva.

Sliki 18 in 19 na preprost način prikazujeta, kaj se upošteva pri oceni življenjskega kroga ter kateri

postopki in stopnje v življenjskem krogu embalaže so pomembni.

Slika 18: Koraki LCA

Vir: COBRO

Slika 19: Poenostavljen prikaz

proizvodnje embalaže s primeri

okoljskih vplivov, ki se lahko

pojavijo v življenjskem krogu Vir:

COBRO

29

Odgovorna uporaba virov v proizvodnji

Zaradi trenutnega obsega in hitrosti izrabljanja neobnovljivih virov (premog, olje, zemeljski plin) bodo

ti nekega dne dokončno izčrpani. To bo imelo katastrofalne posledice za prihodnje generacije. Da bi

se temu izognili, politike (skladno z načeli trajnostnega razvoja) priporočajo manjšo porabo materialov

za izdelavo izdelkov ter uporabo obnovljivih virov, kadarkoli je to le mogoče. Skupaj z mislijo na

odgovorno uporabo virov je potrebno upoštevati še emisije toplogrednih plinov, ki so posledica

proizvodnje, in njihov vpliv na povečan učinek tople grede. Kazalnik, imenovan ogljični odtis, zajema

vse emisije toplogrednih plinov, ki neposredno in posredno nastanejo v vseh stopnjah življenjskega

kroga določenega izdelka. Enota, uporabljena v ogljičnem odtisu, je običajno tona ali kilogram

ekvivalenta ogljikovega dioksida. Po mnenju profesorja R. Narayana z državne univerze v Michiganu

je pri obravnavanju ogljičnega odtisa zelo priporočljivo uporabiti obnovljive materiale rastlinskega

izvora, vključno z biorazgradljivimi polimeri kot je polilaktid (PLA), saj rastline med fotosintezo

porabljajo CO2. V tem primeru znanstveniki za proizvodne procese tovrstnih materialov predvidevajo

ničto ali negativno stopnjo ogljičnega odtisa. Več o tem najdete v 5. poglavju.

Izpolnjevanje višjih zahtev, kot jih določa trenutna zakonodaja, vključno z neobveznim certificiranjem

za varstvo okolja

V Evropski uniji obstaja veliko neobveznih sistemov certificiranja za področje okolja. Mednje spadajo:

certificiranje izdelkov iz obnovljivih virov,

certificiranje kompostirnih izdelkov,

izdaja potrdil o zmanjšanju emisij toplogrednih plinov.

Za vsak certifikat obstaja poseben simbol. Sistemi certificiranja in omenjeni simboli so podrobno

opisani v 5. poglavju.

4.3 Ocenjevalna merila za družbene vidike

Obstoječi sistemi za zbiranje odpadkov in možnosti za recikliranje

Pri uvajanju novih izdelkov na trg je potrebno upoštevati tudi že obstoječe sisteme za zbiranje

odpadkov in možnosti za recikliranje na območju. Izdelek je lahko trajnosten z okoljskega vidika, a je

hkrati težaven, ko postane odpadek, če na območju niso na razpolago ustrezne tehnike ravnanja s

takšno vrsto odpadkov. Kompostirni plastični odpadki, ki niso zbrani skupaj z organskimi odpadki,

temveč jih odlagajo na odlagališčih, imajo negativen družbeno-okoljski učinek.

Slika 20 kaže organizacijska in tehnična področja, ki bi jih moral imeti delujoči sistem recikliranja. Pri

uvajanju novega izdelka na trg je koristno proučiti ta model in ugotoviti/preveriti, kako dobro

posamezna enota deluje na območju, kjer želimo tržiti izdelek.

30

Slika 20: Model sistema recikliranja Vir: COBRO

Znanje strank in raven izobraževanja

Ali bo družba dobro sprejela neko novo tehnično ali tehnološko rešitev, je navadno odvisno tudi od

ozaveščenosti širše javnosti, ki pa je pogojena tudi s stopnjo izobrazbe in gmotnim stanjem. Ob

uvajanju sprememb je navadno pomembno, kako visoko stopnjo znanja imajo ljudje in kakšna je

splošna družbena klima; res pa je, da lahko na ta dva dejavnika vplivamo tudi z reklamnimi akcijami,

publiciteto, različnimi izobraževalnimi programi (izobraževanja v šolah, na univerzah, seminarji,

konference, itd.), podjetja tudi z dobrimi odnosi z javnostjo,…

Izpolnjevanje pričakovanj strank

Glede na trenutno stanje na trgu, mora izdelek izpolniti veliko zahtev, če ga želimo uspešno tržiti.

Izdelki morajo biti privlačnega izgleda, enostavni za uporabo, ergonomsko oblikovani, obstojni, itd.

Povedano drugače – tudi če ob zasnovi in oblikovanju izdelka upoštevamo načela trajnosti (npr. za

njegovo izdelavno uporabimo obnovljive vire ali če izdelek po končani rabi lahko kompostiramo),

izdelek ne sme biti nič manj privlačen za potrošnika ali imeti slabših lastnosti. Ko se spopadate s tem

problemom, vam lahko pomagajo različne tržne raziskave.

Vrednotenje vpliva na družbo – skriti stroški ob koncu življenjskega kroga

Odločitve, ki jih proizvajalci in potrošniki sprejemajo na mikroekonomski ravni, imajo lahko za

posledico ti. »zunanje stroške« ali »družbene stroške«. Glede na učinek, ki ga določeno dejanje ima

(prinaša koristi ali slabosti), ločimo:

pozitivne družbene učinke (družbena korist),

negativne družbene učinke (družbena cena).

Do pozitivnega družbenega učinka pride, kadar dejanja proizvajalca ali potrošnika družbi kot celoti

prinašajo koristi. Te koristi se proizvajalcem in potrošnikom ne povrnejo neposredno.

Do negativnega družbenega učinka pa pride, ko proizvajalec ali potrošnik s svojimi dejanji ustvarita

dodatne stroške za družbo, zaradi katerih je družba na slabšem, kot je bila pred tem, a hkrati sama

ne nosita nobenih stroškov. Ti stroški se imenujejo »zunanji ali družbeni stroški«.

31

4.4 Ocenjevalna merila za ekonomske vidike

Povpraševanje po polimernih materialih

Ob uvedbi novega izdelka na trg in pri določanju njegove cene bi se morali odločati na podlagi

skupnih stroškov proizvodnje, vključno s stroški polimernih materialov. Ti pa bi morali biti določeni na

podlagi tržnih analiz o potencialnih potrošnikih na določenem trgu. Ugotovitve analize embalirne

industrije na Poljskem, ki jo je izvedel Raziskovalni inštitut za embalažo COBRO, kažejo, da so

najpomembnejši dejavniki, ki vplivajo na odločitve, povezane s proizvodnjo, cena, lastnosti polimera

in njegova razpoložljivost. Kar 52 % proizvajalcev je za »trajnostne« polimere pripravljenih plačati isto

ceno, kot jo plačajo za klasične polimerne materiale. Samo 22 % proizvajalcev pa si lahko privošči

100 – 150 % višje stroške.

Spodnji graf prikazuje značilni krivulji ponudbe in povpraševanja in kaže področji primanjkljaja (kadar

je povpraševanje po izdelkih večje od ponudbe) in presežka (kadar je ponudba izdelkov na trgu večja

od povpraševanja). Ko pride do presežkov ali primanjkljajev ponudbe ali povpraševanja, trg ni več v

ravnovesju in ga zato ni več mogoče vzdrževati. Da bi lahko dosegli ustrezno ravnovesje, je treba

ceno izdelka zvišati ali znižati. Ta preprosti koncept ima zelo pomembno vlogo pri izbiri strategije za

določanje cen plastičnih izdelkov.

Slika 21: Značilni krivulji ponudbe in pov-

praševanja z označenima območjema presežka in

primanjkljaja

Ekonomsko podprta izbira polimerov

Pri izbiranju vira polimerov si lahko pomagamo z:

analizo trga,

analizo tveganja (študija izvedljivosti),

analizo portfeljev proizvajalcev in dobaviteljev (analiza konkurence).

Ocena stroškov življenjskega kroga (Life Cycle Costs Evaluation LCC) – stroški postopkov, ki se izvršijo

tekom celotnega življenjskega kroga izdelka

Oceno stroškov v vseh stopnjah življenjskega kroga lahko opravimo z analizo življenjskega kroga

(LCA), pri čemer upoštevamo stroške postopkov. Ta korak vključuje popolno okoljsko študijo

življenjskega kroga z dodatnimi informacijami o stroških vsakega posameznega postopka. S tem

pristopom k analizi življenjskega kroga je mogoče analizirati prispevke ločenih postopkov, vodje pa

lahko svoje odločitve sklepajo na podlagi stroškov.

32

5. Sistem vrednotenja za izbrane lastnosti plastike

5.1 Certificiranje kompostirne plastike

Ker je o t.i. »zeleni plastiki« krožilo veliko napačnih in zavajajočih informacij, so organizacije,

zadolžene za standardizacijo, razvile standarde za področje bioplastike. Evropska komisija je sredi

devetdesetih let 20. stoletja Evropskemu odboru za standardizacijo naročila, da mora razviti

standardne zahteve za kompostirno embalažo. Rezultat njihovega dela je standardna specifikacija EN

13432, ki je usklajena z Direktivo 94/62/ES o embalaži.

Standard je spisek zahtev, ki jih mora izdelek ali storitev izpolnjevati. Obstajata dve glavni skupini

standardov:

Standardna specifikacija je spisek/skupina/seznam zahtev ali določenih vrednosti, ki jim mora

posamezen izdelek zadostiti, da se mu lahko dodeli določeno oznako. Primer standardne

specifikacije za kompostirno plastiko je standard EN 13432. Podlaga za zahteve standardne

specifikacije EN 13432 je bila naknadno razširjena na plastiko s standardno specifikacijo EN

14995. V skupino standardnih specifikacij za kompostirno plastiko pa spadajo tudi druge

standardne specifikacije, na primer ASTM D6400, ISO 17088 in druge.

Analizne metode, ocene ali prakse. Analizne metode opisujejo postopek po katerem je treba

preveriti posamezno lastnost izdelka ter določajo kako validirati posamezno analizo. V

standardni specifikaciji je za preverjanje skladnosti določenih lastnosti kompostirnega izdelka s

standardom navedena ustrezna analizna metoda, ki jo je treba uporabiti za testiranje.

Kot osnova za certifikacijski sistem/shemo najpogosteje služijo standardne specifikacije, vendar to ne

velja vedno (certifikacijska shema za bioosnovano plastiko). Certifikat je potrdilo, da izdelek ali

storitev izpolnjuje posebne zahteve. Preverjanje in preizkušanje izdelkov poteka na podlagi analiznih

metod, ki so opisane v standardih.

Specifikacije za kompostirno plastiko

Najbolj poznana specifikacija za kompostirno plastiko je prej omenjena standardna specifikacija EN

13432, ki za kompostiranje določa naslednje zahteve:

vsebnost težkih kovin in drugih elementov, navedenih v Prilogi A standardne specifikacije EN

13432. morajo biti pod mejo, navedeno v standardu;

analiza razgradnje med biološko obdelavo – trimesečna (12-tedenska) analiza pod pogoji

industrijskega ali polindustrijskega kompostiranja mora pokazati ustrezno stopnjo razgradnje

(nad dvomilimetrskim sitom sme ostati največ 10 % suhe snovi);

analiza biorazgradnje – najmanj 90 % organskega ogljika SE MORA v 180 dneh spremeniti v

ogljikov dioksid (mineralizacija);

analiza okoljske toksičnosti, ki potrdi, da biološka obdelava ne zmanjša kakovosti komposta –

to se določi s testom rasti rastlin.

Kompostiranje, ki mu pravimo tudi organsko recikliranje, v bistvu označuje predelavo biorazgradljivih

odpadkov v prisotnosti kisika. Ta postopek v strogo nadzorovanih pogojih opravljajo mikroorganizmi,

ki organski ogljik spreminjajo v ogljikov dioksid. Po končanem postopku dobimo organsko snov -

kompost.

Da je izdelek zares kompostiren, tj. dovzeten za biološki razkroj pod pogoji (pol)industrijskega

kompostiranja, dokazuje s certifikatom, ki se dodeli končnim izdelkom, če izpolnjujejo predpisane

zahteve. Prav tako je mogoče registrirati surovine (polimere), polizdelke in aditive . Proizvajalci mate-

rialov torej ne morejo pridobiti takega certifikata, ki se ga podeljuje končnim izdelkom, lahko pa

opravijo omenjeno registracijo skladnosti s standardno specifikacijo EN 13432. To olajša proces

33

certifikacije za proizvajalce končnih izdelkov iz surovin, ki so bile registrirane. Z uporabo registriranih

surovin se namreč lahko izognejo dragemu in dolgotrajnemu preizkusnemu postopku za ta material

(morajo pa biti pozorni na debelino, ki je bila registrirana in debelino materiala v končnem izdelku).

Nemčija je bila ena od prvih držav, ki je začela certificirati biorazgradljivo plastiko. Osnove za

kriterije certificiranja je pripravilo mednarodno združenje za biorazgradljive materiale

(Interessengemeinschaft Biologisch Abbaubare Werkstoffe - IBAW), ki se je leta 2006 preoblikovalo v

Evropsko združenje za bioplastiko (European Bioplastics Association). Slika 22 prikazuje različne

evropske oznake za kompostirno plastiko in plastiko, ki je biorazgradljiva v vodnem okolju ter v zemlji.

Slika 22: Različne evropske oznake za kompostirno plastiko in plastiko, ki je biorazgradljiva v vodnem

okolju in zemlji (Vir: PLASTiCE)

Glavni certifikacijski organizaciji v Evropi, ki sta uvedli sistem certificiranja, sta DIN CERTCO (član

nemškega inštituta za standardizacijo DIN) in Vinçotte. DIN CERTCO ima nacionalne partnerje v

Nemčiji, Švici, Veliki Britaniji, na Nizozemskem in Poljskem, Vinçotte pa omogoča certificiranje

izdelkov v sodelovanju z mednarodnima pisarnama v Belgiji in Italiji. Italija ima svojo certifikacijsko

organizacijo za certificiranje kompostirne plastike – Italijansko združenje za kompostiranje (Consorzio

Italiano Compostatori - CIC) skupaj z inštitutom Certiquality. Tako DIN CERTCO kot Vinçotte

podeljujeta lastnikom certifikatov pravico do uporabe certifikacijske oznake kalček (Seedling), ki pa je

v lasti Evropskega združenja za bioplastiko (European Bioplastics) in potrošniku sporoča, da je treba

izdelek odvreči skupaj z drugimi kompostirnimi organskimi odpadki. Poleg tega imata organizaciji DIN

CERTCO in Vinçotte lastne oznake za kompostirno plastiko, ki jih proizvajalci ob podelitvi certifikata

lahko dodajo na izdelek. Združenje CIC kompostirnim izdelkom dodeljuje izključno lastno oznako za

kompostiranje. Slika 23 kaže različne certifikacijske oznake za kompostiranje, ki jih izdelkom s

certifikati dodelijo organizacije DIN CERTCO, Vinçotte in CIC.

Slika 23: Logotip »SeedlingTM« in posebni logotipi organizacij DIN CERTCO – »Geprüft«, Vinçotte –

»OK COMPOST« in CIC. Vir: Spletne strani certifikacijskih organov DIN CERTCO, Vinçotte in CIC

34

Izdelek je kompostiren, kadar so izpolnjeni naslednji pogoji:

Vsi materiali, iz katerih je izdelek, morajo biti primerni za kompostiranje, razen če jih je mogoče

brez težav ločiti od kompostirnega dela izdelka, kot na primer lahko enostavno ločimo jogurtov

lonček in njegov pokrovček.

Debelina materiala mora biti manjša od največje debeline (ali njej enaka) pri kateri je potekla

biorazgradnja (in za katero je bil material registriran).

Embalaža ne sme vsebovati kakršnihkoli okolju škodljivih aditivov. Za vsak izdelek mora biti

podrobno opisano, čemu je namenjen in za kakšne namene se ga lahko uporablja. Izdelkom, v

katerih so aditivi, zaradi katerih bi bila lahko kakovost komposta manjša, se certifikata ne

dodeli.

Certifikacijski organizaciji DIN CERTCO in Vinçotte poleg certifikatov za plastiko, ki je primerna za

industrijsko kompostiranje, dodeljujeta tudi certifikate za plastiko, ki je primerna za domače

kompostiranje. Certifikacijski oznaki za DOMAČE kompostiranje sta prikazani na sliki 24. Zaradi

manjše količine odpadkov in zaradi izpostavljenosti naravnim pogojem (npr. zelo nizke temperature

zraka pozimi) so, v primerjavi z industrijskim komposiranjem, temperature na domačem (vrtnem)

kompostu bistveno nižje in se bolj spreminjajo. Prav zato je domače kompostiranje počasnejši

postopek, na nek način morda tudi zahtevnejši, saj mikroorganizmi niso stalno izpostavljenim

optimalnim pogojem; prav tako proces kompostiranja ni nadzorovan. Certifikacijska oznaka »OK

HOME compost« zagotavlja, da se bo izdelek na domačem (vrtnem) kompostu popolnoma

biorazgradil.

Slika 24: Certifikacijske oznake za izdelke, ki so

namenjeni domačemu kompostiranju

Vir: Spletne strani certifikacijskih organov DIN

CERTCO in Vinçotte

Certifikacijska organizacija Vinçotte certifikacijske oznake dodeljuje tudi izdelkom, ki se biorazgradijo

v zemlji ali vodi (oznaki sta prikazani na sliki 25). Podobno kot v primeru oznake za domače

kompostiranje, certifikacijski oznaki za biorazgradnjo v zemlji ali vodi jamčita, da se bodo izdelki s to

oznako popolnoma razgradili v zemlji ali sladki vodi ter pri tem ne bodo imeli škodljivih vplivov na

okolje. Pomembno je, da vemo, da certifikat za biorazgradljivost v zemlji ali vodi ne jamči, da bo

razgradnja izdelka potekla tudi v morskem okolju (slani vodi).

Slika 25: Oznaki certifikatov za izdelke, ki so biorazgradljivi v zemlji ali vodi

Vir: Spletna stran certifikacijskega organa Vinçotte

V ZDA certificiranje biorazgradljive plastike temelji na standardu ASTM D6400. Na sliki 26 je

certifikacijska oznaka za kompostirno plastiko, ki jo podeljujeta Svet ZDA za kompostiranje in Inštitut

za biorazgradljive izdelke.

Slika 26: Biorazgradljivost in kompostirnost izdelkov potrjujeta Svet ZDA za kompostiranje in Inštitut za

biorazgradljive izdelke.

Vir: Spletna stran certifikacijskega organa, Inštituta za biorazgradljive izdelke

35

5.2 Certificiranje bioosnovanih materialov

Material je bioosnovan, če je del ogljika v materialu iz obnovljivih virov. Določanje vsebnosti deleža

ogljika iz obnovljivih virov temelji na merjenju aktivnosti izotopa 14C. Materiali (tako tisti, ki so narejeni

iz fosilnih virov, kot tudi tisti iz obnovljivih virov) so v glavnem sestavljeni iz ogljika, ki ga v naravi

najdemo v treh izotopih: 12C, 13C in 14C. Izotop 14C je nestabilen, počasi razpada in je naravno prisoten

v vseh živih organizmih. Vsebnost izotopa 14C v vseh živih organizmih je stabilna, saj je povezana s

koncentracijo izotopa 14C v okolju, ki je skoraj popolnoma konstantna. Ko organizem umre, iz okolja

preneha absorbirati izotop 14C. Od tega trenutka naprej začne koncentracija 14C upadati zaradi

naravnega razpada izotopa. Razpolovna doba izotopa 14C je približno 5.700 let. V primerjavi s

povprečno življenjsko dobo enega človeka to sicer ni opazno, če pa kot časovni okvir vzamemo

50.000 let, pa bo vsebnost izotopa 14C upadla na raven, ki je ni več mogoče izmeriti. To pomeni, da

je koncentracija izotopa 14C v fosilnih virih zanemarljiva.

Osnova za certificiranje bioosnovanih materialov, polizdelkov, aditivov in izdelkov je standard

ASTM D6866, ki je napisan upoštevajoč značilnosti in dejstva, opisana v prejšnjem odstavku.

Obe certifikacijski organizaciji, Vinçotte in DIN CERTCO, sta uvedli sistem certificiranja deleža

obnovljivega ogljika v materialih in izdelkih iz plastike. Takšen sistem certificiranja določa razmerje

med »starim« (fosilnim) in »novim« (obnovljivim/bioosnovanim) ogljikom. Slika 27 prikazuje razliko med

»starim« in »novim« ogljikom. »Starost ogljika« je čas, potreben za pridobitev ogljika za proizvodnjo

izdelka. Klasične/običajne vrste plastike so izdelane iz fosilnih virov, ki vsebujejo več milijonov let star

ogljik. Po drugi strani pa bioosnovane vrste plastike, ki so izdelane iz obnovljivih virov (koruza,

sladkorni trs, krompir ter odpadki, ki nastanejo v kmetijstvu in pri pridelavi hrane), vsebujejo največ

nekaj let star ogljik. »Starost ogljika« v lesenih izdelkih je nekaj desetletij.

Slika 27: Starost ogljika

V EU je prvi sistem certificiranja plastike iz obnovljivih virov uvedla belgijska družba AIB-VINÇOTTE

International S.A. Certifikat o vsebnosti bioosnovanega ogljika lahko pridobijo izdelki, ki vsebujejo

najmanj 20 odstotkov bioosnovanega (obnovljivega) ogljika, certifikacijska shema, ki temelji na osnovi

deleža bioosnovanega ogljika v materialu, pa loči štiri skupine:

20- do 40-odstotni delež ogljika iz obnovljivih virov,

40- do 60-odstotni delež ogljika iz obnovljivih virov,

60- do 80-odstotni delež ogljika iz obnovljivih virov,

več kot 80-odstotni delež ogljika iz obnovljivih virov.

36

Ta certifikacijski sistem omogoča certificiranje veliko izdelkov, ki so v celoti ali delno izdelani iz

obnovljivih materialov/polimerov/virov (razen za trdna, tekoča ali plinasta goriva). Merila

vrednotenja, ki so osnova za pridobitev tega certifikata, so javno dostopna. Merila vključujejo

naslednje osnovne zahteve: izdelek mora za pridobitev certifikata vsebovati vsaj 30 % organskega

ogljika, izmerjenega v suhi snovi, od katerega mora biti vsaj 20 % bioosnovanega organskega

ogljika. Analiza temelji na metodi B ali C iz standarda ASTM D6866. Certifikat podeljujejo samo za

materiale, ki niso strupeni in se ne uporabljajo v medicini.

Število zvezdic na certifikacijski oznaki označuje odstotek obnovljivih virov v določenem izdelku. Na

sliki 28 sta certifikacijska oznaka, ki potrjuje, da je izdelek narejen iz obnovljivih virov, ter razlage

pomenov določenih delov certifikacijske oznake.

Slika 28: Certifikacijska oznaka AIB-Vinçotte za izdelke iz obnovljivih virov

Vir: Spletna stran certifikacijske organizacije Vinçotte

Certifikacijska organizacija DIN CERTCO podeljuje certifikate za bioosnovane polimere za številne

panoge in izdelke (razen za medicinske, petrokemične in strupene izdelke). Pridobitev certifikata proi-

zvajalcu omogoča, da na izdelek natisne certifikacijsko oznako z odstotkom vsebnosti obnovljivih virov

v materialu ali izdelku. Lestvica certificiranja ima tri stopnje:

od 20 do 50 %,

od 50 do 85 %,

več kot 85 % obnovljivega ogljika.

Slika 29 kaže certifikacijske oznake z odstotkom vsebnosti obnovljivih virov.

Slika 29: Certifikacijske oznake DIN CERTCO za izdelke iz obnovljivih virov

Vir: Spletna stran certifikacijske organizacije DIN CERTCO

Če je izdelek sestavljen iz več sestavnih delov, mora podjetje, ki zaprosi za pridobitev certifikata, pre-

dložiti vlogo za vsak sestavni del izdelka posebej. Po drugi strani pa je mogoče pridobiti certifikat za

skupino izdelkov, ki so izdelani iz istega materiala in imajo podobno obliko, razlikujejo pa se samo po

velikosti.

37

5.3 Povzetek poglavja o certificiranju

Slika 30: Standardizacija in certificiranje bioplastike

Slika 30 kaže, kako je urejeno področje standardizacije in certificiranja bioplastike. Bioplastika je

lahko bioosnovana, biorazgradljiva ali oboje (opredelitev European Bioplastics). Certifikacijske sheme

za biorazgradljivo in bioosnovano plastiko so ločene. Za bioosnovano plastiko (plastika iz obnovljivih

virov) obstajajo samo testne metode, standardnih specifikacij pa ni, ker je merilo za pridobitev

certifikata delež obnovljivega ogljika v primerjavi s fosilnim ogljikom, kar ugotovijo z meritvami. Na

podlagi rezultata meritve vsebnosti bioosnovanega ogljika v izdelku/materialu certifikacijska

organizacija dodeli certifikat.

Biorazgradljiva plastika je razdeljena v naslednje skupine:

plastika, biorazgradljiva v vodi – obstajajo standardna specifikacija in testne metode, razvita je

certifikacijska shema;

plastika, biorazgradljiva v zemlji – razvite so samo testne metode, standardne specifikacije ni,

prav tako je razvita certifikacijska shema;

plastika, biorazgradljiva pod anaerobnimi pogoji – razvite so samo testne metode, standardne

specifikacije in certifikacijske sheme ni;

plastika, primerna za kompostiranje, ki je dodatno razdeljena v dve skupini:

plastika, primerna za industrijsko kompostiranje – na tem področju obstaja največ

standardnih specifikacij, standardnih testnih metod in certifikacijskih shem, ter

plastika, primerna za domače kompostiranje – standardna specifikacija je bila

objavljena leta 2010, razvite so standardne testne metode in certifikacijske sheme;

oksorazgradljiva plastika, ki dejansko NE spada med bioplastiko, saj zaenkrat še ni na voljo

dovolj dokazov o poteku mineralizacije (delovanje mikroorganizmov). Za oksorazgradljivo

plastiko je sicer na voljo nekaj testnih metod, certifikacijske sheme ali standardne specifikacije

pa trenutno še ne obstajajo.

Področje standardizacije in certificiranja bioplastike je zelo široko in zapleteno ter se hitro spreminja.

Za podrobnejše informacije se obrnite na prej navedene certifikacijske organe.

38

5.4 Potrditev zmanjšanja emisij toplogrednih plinov

Zakonske omejitve glede emisij toplogrednih plinov so vplivale na številne metode vrednotenja emisij

in določile metode določanja toplogrednih plinov, ki se lahko uporabljajo za izdelke, vključno z

embalažo. Najbolj priljubljena metoda vrednotenja toplogrednih plinov se imenuje ogljični odtis ali

ogljični profil. Ogljični odtis plastičnega izdelka vključuje vse neposredne in posredne emisije CO2 (in

drugih toplogrednih plinov), do katerih pride tekom celotnega življenjskega kroga izdelka. V Evropi

trenutno najbolj pogosto uporabljen izračun ogljičnega odtisa temelji na specifikaciji PAS 2050:2011,

ki jo je objavila institucija BSI (British Standards Institution). Slika 31 prikazuje pet korakov postopka

izračuna ogljičnega odtisa, na sliki 32 pa so vidne stopnje življenjskega kroga in vprašanja, na katera

potrebujemo odgovore, če želimo izračunati ogljični odtis.

Slika 31: Koraki za izračun

ogljičnega odtisa, skladno s

standardno specifikacijo

PAS 2050:2011

Slika 32: Stopnje življenjskega kroga, ki se jih upošteva pri oceni ogljičnega odtisa in vprašanja, preko

katerih pridobimo druge potrebne podatke

Organizacija Carbon Trust (organizacija, financirana s strani britanske vlade) je leta 2007 uvedla

novo oznako, imenovano »carbon reduction label« (oznaka o zmanjšanju emisij ogljikovega dioksida).

Trenutna različica oznake je prikazana na sliki 33. Oznaka o zmanjšanju emisij ogljikovega dioksida

prikazuje vse emisije CO2 in emisije drugih toplogrednih plinov, pretvorjene in izražene kot ekvivalent

CO2 za vse stopnje življenjskega kroga (proizvodnja, transport, distribucija, odstranjevanje in

recikliranje). Osnova za vrednotenje je specifikacija PAS 2050:2011. Oznaka o zmanjšanju ogljika

potrošnike obvešča o stopnji emisij toplogrednih plinov in jim pomaga sprejeti premišljene odločitve, ki

imajo manjši vpliv na okolje.

39

Slika 33: Trenutni izgled oznake, ki

potrjuje sodelovanje z organizacijo

Carbon Trust

Proizvajalci, ki sodelujejo z organizacijo Carbon Trust, analizirajo procese, povezane z življenjskim

krogom njihovih izdelkov. Podjetja lahko s poznavanjem in razumevanjem emisij toplogrednih plinov,

ki nastanejo pri njihovih postopkih, najdejo ustrezne tehnične in logistične rešitve, zaradi katerih so

lahko emisije v prihodnosti manjše. V pilotnem testiranju te sheme so sodelovali proizvajalci naslednjih

izdelkov: pomarančnega soka, krompirjevega čipsa, detergentov, sijalk in oblačil.

Na sliki 34 je primer oznake o zmanjšanju emisij ogljikovega

dioksida na izdelku iz verige supermarketov.

Vir: www.german-retail-blog.com/212/19/tescos-carbon-footprint

Eden glavnih svetovnih proizvajalcev pijače je še en dober primer sodelovanja z organizacijo Carbon

Trust. Na sliki 35 je prikazan življenjski krog pijač, slika 36 pa prikazuje razčlenitev ogljičnega odtisa

po proizvodnih procesih. Kot lahko vidite, znaša ogljični odtis steklenice 68,5 % vseh emisij CO2,

0,33 L pločevinke 56,4 %, PET plastenke (0,5 L) 43,2 % in 2 L PET plastenke 32,9 % celotnega ogljika.

Slika 35: Stopnje v življenjskem krogu pijače

Ogljični odtis tega izdelka je

s k u p n a k o l i č i n a e m i s i j

ogljikovega dioksida (CO2) in

drugih toplogrednih plinov, ki

so posledica življenjskega

kroga tega izdelka, vključno s

p r o i z v o d n j o , r a b o i n

odstranjevanjem.

Zavezali smo se k zmanjševanju

ogljičnega odtisa

40

Slika 36: Razčlenitev ogljičnega odtisa za različne embalaže

Na sliki 37 vidite primerjavo ogljičnega odtisa za nekatere pijače; najvišjo vrednost ima običajno

različica pijače (1.071 g CO2 na liter) v 0,33 L steklenici. Najnižjo vrednost pa ima dietna različico

pijače v 2 L plastenki PET (192 g CO2 na liter).

Višje vrednosti običajnih različic pijač v primerjavi z dietnimi različicami so posledica večje vsebnosti

sladkorja, kar vodi do višjih vrednosti skupnih emisij.

Slika 37: Ogljični odtis za različne pijače

41

6. Zaključek

Spoštovani bralec,

ta priročnik je bil pripravljen z namenom, podajanja nepristranskih informacij o bioplastiki in pomoči

za lažje in boljše razumevanje »trajnostne plastike«.

Vključuje celotno vrednostno verigo »trajnostne plastike«, od osnov plastike in bioplastike ter

zmogljivosti proizvodnje, do trajnostnih vidikov, ki so povezani z bioplastiko, kjer smo predstavili vse tri

stebre trajnostnega razvoja, ter do različnih sistemov ocenjevanja, kjer smo navedli informacije, kako

nepristransko preveriti dodano vrednost izdelkov iz bioplastike.

Upamo, da ta priročnik zajema vsa področja bioplastike, ki vas zanimajo. Nekaj uporabnih informacij

o bioplastiki lahko najdete tudi v prilogah, kjer smo predstavili nekaj primerov možne uporabe

bioplastike ter seznam analiz in drugih storitev, povezanih z bioplastiko, ki jo ponuja naš konzorcij.

Prav tako upamo, da je ta priročnik izpolnil vaša pričakovanja. Nekaj dodatnih tehničnih informacij

lahko najdete tudi na našem kanalu YouTube (www.youtube.com/user/plasticeproject), kjer smo

objavili naše video predstavitve in predavanja, kot tudi predavanja drugih strokovnjakov na naših

dogodkih.

42

Priloga A

Spoštovani bralci,

Z brošuro Primeri uporabe bioplastike vam želimo pomagati najti ideje, kako uporabiti bioplastiko v

vašem podjetju, in pokazati, da je uporaba bioplastike mnogo širša in ne zajema samo vrečk za

biološke odpadke, kot misli večina. Izdelki so razdeljeni v različne skupine ter opremljeni s kratkim

opisom možne uporabe in pojasnilom o prednostih uporabe bioplastike. Pred vami je pregled

primerov uporabe bioplastike do junija 2013, vsak dan pa se na trgu pojavljajo novi izdelki iz

bioplastike. Izbor služi zgolj za ilustracijo razpona uporab in nikakor ne obsega vseh uporab ali

izdelkov.

Čeprav se trudimo izogibati prikazom blagovnih znamk v tej točki ne moremo prikazati različnih

primerov uporabe bioplastike brez omembe nekaterih družb in prikaza znamk. Slike smo si večinoma

izposodili s spletne strani European Bioplastics (zavihek Press/Press pictures), viri drugih slik pa so

navedeni pod sliko.

Želimo vam čim več uspešnih idej za uporabo bioplastike.

43

Folije, vrečke

Folije iz bioplastike lahko uporabljamo za proizvodnjo vrečk za biološke odpadke, vrečk za

kompostiranje, vrečk iz obnovljivih virov, folij za zavijanje živil in pakiranje pijač ter za druge namene.

Kompostirna nakupovalna

vrečka

Avtor: Aldi/BASF

Bioosnovana

nakupovalna vrečka iz PE

Avtor: Lidl Austria GmbH

Kompostirna nakupovalna

vrečka

Avtor: Novamont

Prosojen ovoj za cvetje,

primeren za kompostiranje

Avtor: FKuR

Kompostirna folija za sadje in zelenjavo

Avtor: Alesco Kompostirna folija za pakiranje pijač

Avtor: Alesco

Kompostirna embalaža za kozmetične izdelke

Avtor: FKuR Kompostirni ovoj za milo

Avtor: FKuR, Umbria Olli International

44

Biorazgradljiva vrečka iz celuloze za ekološke testenine

Avtor: Birkel

Kompostirna mreža za sadje

Avtor: FKuR

Kompostirni in vodotopni pladenj za čokolado na

osnovi škroba

Avtor: Marks and Spencer

Kompostirna embalaža za sadje in zelenjavo iz

polimlečne kisline (PLA), vir slike: Plastice

Kompostirna embalaža za zelišča in začimbe na osnovi

celuloze

Avtor: Innovia Films

Kompostirne vrečke za sadje in zelenjavo

Avtor: Wentus

Pakiranje živil

Embalažo za živila iz bioplastike lahko uporabljamo za pakiranje različnih vrst živil, od kruha in

pekovskih izdelkov, do sadja in zelenjave, sladkih izdelkov, različnih vrst začimb in čajev ter različnih

vrst brezalkoholnih pijač. Na trgu so že na voljo različne vrste embalaž iz bioplastike. Glavni prednosti

uporabe bioplastike, kot embalaže v živilskem sektorju, sta daljša življenjska doba pakiranih živil in

kompostiranje kot zadnja faza obdelave kompostirnih izdelkov.

45

Kompostirna embalaža

na osnovi celuloze

Avtor: Innovia Films

Kompostirna embalaža na osnovi

celuloze

Avtor: Innovia Films

Kompostirna embalaža na osnovi celuloze,

Avtor: Innovia Films

Kompostirna embalaža na osnovi

celuloze

Avtor: Innovia Films

Kompostirna embalaža na osnovi

celuloze

Avtor: Innovia Films

Kompostirna embalaža na osnovi

celuloze

Avtor: Innovia Films

Plastenke pijač,

izdelane iz obnov-

ljivih virov

Avtor: Blue Lake

Citrus Products

Plastenke pijač,

izdelane iz obno-

vljivih virov

Avtor: Sant’Anna

– Fonti di Vinadio

Plastenke pijač, izdelane iz 30 %

(masni delež) obnovljivih virov

Avtor: Coca Cola

Plastenke pijač, izdelane iz 30 %

(masni delež) obnovljivih virov

Avtor: Heinz

46

Kompostirni kozarci za vroče

napitke iz papirja, laminiranega z

bioplastiko

Avtor: Huhtamaki

Kompostirni kozarci za hladne

pijače

Avtor: Huhtamaki

Biorazgradljive vilice

Avtor: Novamont

Sklede in votla posoda iz bioosnovane plastike

Avtor: Koser/Tecnaro

Biorazgradljive slamice

Avtor: PLASTiCE

Kozarci, pribor in krožniki za enkratno uporabo

Izdelke za enkratno uporabo pogosto uporabljamo na piknikih, prireditvah na prostem, pri pripravi in

dostavi hrane, kot posodo za enkratno uporabo in na letalih. Takšni izdelki predstavljajo ogromno

količino odpadkov in jih je težko reciklirati, ker so onesnaženi s hrano. Ena od glavnih prednosti

uporabe kompostirne plastike za takšne izdelke je, da lahko takšne izdelke odstranijo skupaj z ostanki

hrane, in jih lahko v industrijskih kompostarnah spremenijo v kompost.

47

Biorazgradljivi lonček za rastline

Avtor: Limagrain

Kompostirne biorazgradljive folije za

mulčenje, ki jih je mogoče zorati v

zemljo Avtor: BASF

Pladnji iz ekspandirane polimlečne

kisline

Avtor: FKuR & Synbra

Kmetijski in vrtnarski izdelki

Biorazgradljivi lončki za rastline, folije za mulčenje, pladnji iz ekspandirane polimlečne kisline za

uporabo v vrtnarstvu.

Biorazgradljivi lončki za rastline olajšajo sajenje sadik, saj omogočajo sajenje rastlin skupaj z lončkom.

Na ta način se izognemo poškodovanju korenin, lonček pa se nato spremeni v kompost in pognoji

zemljo. Folije za mulčenje uporabljajo kmetje za zatiranje plevela in zbiranje vode večinoma pri

gojenju vrtnin in poljščin. Ko kmetje pridelek poberejo lahko folijo zorjejo v zemljo in jo uporabijo kot

gnojilo. Oranje folije za mulčenje v zemljo po uporabi je bolj praktično in omogoča bolj ekonomično

uporabo v primerjavi s pobiranjem plastike, čiščenjem ostankov zemlje in recikliranjem. Pladnje iz

ekspandirane polimlečne kisline lahko uporabljajo kmetje in vrtnarji kot običajne pladnje iz

ekpandiranega polistirena (stiropora), vendar so primerni za kompostiranje.

48

Biorazgradljiva miška

Avtor: Fujitsu Tipkovnica, izdelana iz bioosnovane plastike

Avtor: Fujitsu

Tipkovnica, izdelana iz bioosnovane plastike

Avtor: Fujitsu Tipkovnica, izdelana iz bioosnovane plastike

Avtor: Fujitsu

Biorazgradljivo in/ali bioosnovano ohišje za telefone

Ventev InnovationsTM

Biorazgradljiva ohišja za telefone

Avtor: Api Spa – Biomood Srl

Elektronske naprave za širšo uporabo

Znano je da živimo v elektronski dobi. Danes so ohišja računalnikov, mobilnih telefonov, pomnilnikov

podatkov in vsi drobni elektronski pripomočki izdelani iz plastike, da bi zagotovili čim manjšo maso in

odlično mobilnost, pri čemer pa je velik poudarek tudi na vzdržljivosti izdelkov, in kjer je to potrebno,

na trpežnosti. Prvi izdelki iz bioplastike, ki so prodrli na hitro razvijajoče se področje naprav za širšo

uporabo so tipkovnice, ohišja mobilnih telefonov, sesalniki in miške za prenosnike, uporaba

bioplastike v elektronskih napravah pa se nenehno povečuje.

49

Jakna, delno izdelana iz

bioosnovane plastike

Avtor: Du Pont

Biorazgradljiva poročna

obleka

Avtor: Gattinoni

Biorazgradljivi čevlji

Vir slike: ecouterre.com – Gucci

Oblačila

Običajno plastiko ali naravne materiale v industriji oblačil je počasi začela nadomeščati bioplastika,

ki jo uporabljajo proizvajalci obutve in oblačil iz sintetičnih materialov. Bioplastiko uporabljajo kot

tkanino za poročne obleke, jakne ali kot alternativo usnju. Alternativo usnju pogosto uporabljajo za

izdelavo biorazgradljivih čevljev. Dodana vrednost teh izdelkov je vsestranska uporaba tudi za najbolj

zahtevne uporabnike.

Uporaba v avtomobilski industriji

Bioplastika je eden od pogosto uporabljenih materialov za opremljanje notranjosti vozil, vendar je

prisotna tudi na drugih področjih avtomobilske industrije. Ta področja uporabe so zelo specifična in

imajo zelo posebne zahteve (kot cev za gorivo iz obnovljivih virov – najlona).

Cev za gorivo iz bioosnovanega najlona, odporna na kemič-

no agresivna goriva, temperaturne ekstreme in mehanske

vplive

Avtor: DuPont

Vrhnji sloj zračne blazine, izdelan iz

bioosnovane plastike

Avtor: DuPont

50

Biorazgradljiva kozmetična

embalaža

Avtor: Sidaplax

Biorazgradljiva kozmetična embalaža

Avtor: FKuR

Biorazgradljiva kozmetična

embalaža

Avtor: Cargo Cosmetics

Kompostirne zobne ščetke, ščetine niso primerne za kompostiranje! Avtor: World Centric

Biorazgradljiva embalaža za nego

las in telesa

Avtor: Sidaplax

Biorazgradljiva embalaža za nego las

in telesa

Avtor: Eudermic/Natureworks

Bioosnovana embalaža za nego

las in telesa

Avtor: Procter&Gamble

Sanitarni in kozmetični izdelki

Sanitarni in kozmetični izdelki so vir nepredstavljivih količin plastičnih odpadkov, zaradi česar potreba

po uporabi bolj trajnostnih materialov narašča. Nekateri proizvajalci uporabljajo biorazgradljive

materiale, spet drugi pa običajno fosilno plastično embalažo nadomeščajo z bolj trajnostnimi

materiali, narejenimi iz obnovljivih virov.

51

Preproga iz bioplastike

Avtor: DuPont

Tkanina za kavče iz bioplastike

Avtor: Tango Biofabric. Tejin

Polnilo iz bioplastike za blazine

Avtor: Paradies GmbH

Tekstil iz bioplastike za prtljažnike, narejen iz bioosnovanega

PET-a, Toyota. Vir slike: http://goo.gl/V4mIJ

Tkanina za avtosedeže, izdelana iz

bioplastike, odporne na vročino

Avtor: Mazda Motor Corporation, Teijin

Tekstil – za dom in avtomobile

Kot ste lahko prebrali do zdaj je bioplastika uporabna na najrazličnejših področjih. Ena od možnih

uporab bioplastike je proizvodnja tekstila. Za izdelavo tekstilnih izdelkov uporabljajo različne vrste

plastike, vendar se v reklamnih sporočilih največkrat poudarja vsebnost obnovljivih virov v materialu,

čeprav so nekateri od njih tudi biorazgradljivi. Izdelki iz takšnega tekstila imajo podobne lastnosti kot

tradicionalni.

52

Biorazgradljive kroglice za airsoft

Vir: Wikimedia Commons

Biorazgradljivi podstavki za žogice za golf

Vir: EcoGolf

Smučarski čevelj, izdelan iz bioosnovane plastike

Avtor: Salomon

Smučarski čevelj, izdelan iz

80 % bioosnovane plastike

Avtor: Atomic

Sedeži na stadionu ArenA, izdelani iz bioosnovanega polietilena

Vir: Wikimedia Commons

Športna oprema

Večina športnih pripomočkov in veliko športih oblačil je izdelanih iz plastike in so ravno zaradi tega

lažji in cenejši. V področje športne opreme počasi prodira tudi bioplastika. Spodaj je naštetih nekaj

športnih pripomočkov iz bioplastike.

53

Biorazgradljivi kemični svinčnik

Avtor: Telles, Metabolix

Potovalna torba iz 100 % bioosnovane plastike

Avtor: Arkema

Bioosnovane in biorazgradljive igrače

Avtor: © BioFactur

Bioosnovane in biorazgradljive igrače

Avtor: Metabolix Zoe b

Biorazgradljivi obešalnik iz tekočega lesa

Avtor: Benetton Group

Vgradni stenski vložki Fisher iz bioosnovane plastike

Avtor: Fischerwerke, Waldachtal

Okvir za sončna očala, izdelan iz bioosnovane

plastike

Avtor: Tanaka Foresight Inc., Teijin

Okvir za sončna očala, izdelan iz

bioosnovane plastike

Avtor: Arkema

Drugo

Tukaj so prikazane različne uporabe bioplastike, ki jih ni bilo mogoče uvrstiti med druge skupine

izdelkov.

54

Priloga B

Inovativni razvoj vrednostne verige za trajnostno plastiko v srednji Evropi

Delovni paket št. 3

Razvoj akcijskega načrta –

od znanosti do inovacij v vrednostni verigi

SKUPNA (MEDNARODNA) SHEMA ZA RAZISKAVE IN RAZVOJ OKOLJSKIH BIORAZGRADLJIVIH

POLIMEROV

55

Uvod Partnerji PLASTiCE projekta smo bili v preteklih letih vključeni v osnovne in uporabne raziskave na

različnih stopnjah vrednostne verige okoljsko biorazgradljive plastike. Vsaka od vključenih razvojno

raziskovalnih institucij je v teoriji sposobna opraviti večino raziskav, vendar je vsak inštitut specializiran

za posamezne razvojno raziskovalne dejavnosti. V želji, da bi izpolnili pričakovanja proizvajalcev

biorazgradljivih polimerov in plastike v Centralni Evropi in podkrepili razvoj novih produktov na trgu,

smo razvili združeno (transnacionalno) razvojno raziskovalno shemo za okoljsko biorazgradljive

polimerne materiale.

Zahvaljujoč sodelovanju med sedmimi razvojno raziskovalnimi inštituti iz štirih držav ponuja združena

R&R shema prilagojene rešite za podjetja, ki so v Centralni Evropi vključena v vpeljavo novih okoljsko

biorazgradljivih polimerov na trg. Za več informacij o sodelovanju s PLASTiCE partnerji kontaktirajte

vaše lokalne razvojno raziskovalne inštitute.

Stiki

Za Italijo,

Avstrijo Univerza v Bologni, Oddelek za kemijo, g. Ciamician (PP8)

Mariastella Scandola, profesorica, vodja polimerne skupine

Tel./Fax: +39 0512099577/+39 0512099456

E-naslov: mariastella.scandola@unibo.it

Za Češko

in

Slovaško

Polimerni inštitut Slovaške Akademije Znanosti (PP5)

Ivan Chodak, višji znanstvenik, profesor

Tel./Fax: +421 2 3229 4340 / +421 2 5477 5923

E-naslov: upolchiv@savba.sk

Slovaška univerza za tehnologijo v Bratislavi (PP6)

Dušan Bakoš, profesor

Tel./Fax: +421 903 238191, +421 2 59325439, fax +421 2 52495381

E-naslov: dusan.bakos@stuba.sk

Za Slovenijo

in balkanske

države

Kemijski inštitut (LP), laboratorij za polimerno kemijo in tehnologijo

Andrej Kržan, višji raziskovalni sodelavec

Tel./Fax: +386 1 47 60 296

E-naslov: andrej.krzan@ki.si

Center odličnosti, Polimerni materiali in tehnologije (PP11)

Urska Kropf, raziskovalka Tel./Fax: +386 3 42 58 400

E-naslov: urska.kropf@polieko.si

Za Poljsko in

baltske

države

Poljska akademija znanosti, Center za polimerne in ogljične materiale (PP12)

Marek Kowalczuk, vodja oddelka za biorazgradljive materiale

Tel./Fax: +48 32 271 60 77/+48 32 271 29 69

E-naslov: cchpmk@poczta.ck.gliwice.pl

Poljski center za raziskave in razvoj embalaže (PP13)

Hanna Żakowska, namestnica direktorja za raziskave

Tel./Fax: +48 22 842 20 11 ext. 18

E-naslov: ekopack@cobro.org.pl

56

Dopolnjevanje Konzorcij PLASTiCE skladno s posebnimi potrebami industrije ponuja storitve raziskav in razvoja, ki se

nanašajo na polimerne materiale iz PLA in PHA, materiale na osnovi škroba in druge.

Naslednja preglednica daje pregled področij specializacije partnerjev konzorcija.

*: V sodelovanju s partnerji

Področje raziskav PLA, PHA in materiali na

osnovi škroba Drugi materiali

Lastnosti polimerov na trgu, vključno s/z::

sestavo in molekularno strukturo PP5, PP6, PP12 PP5, PP6, PP12

lastnostmi trdnega stanja (solid state) PP8, PP5, PP6, PP11 PP8, PP5, PP11

Kemijska modifikacija lastnosti polimerov, vključno s/z:

modifikacijo (z modifikatorji polimerov) PP5, PP11, PP12 PP5, PP11,PP12

funkcionalnimi polimeri PP11, PP12 PP11, PP12

Fizikalna modifikacija lastnosti polimerov, vključno s/z:

modifikacijo z aditivi PP5, PP6, PP11 PP5, PP6, PP11

polimernimi mešanicami PP5, PP6, PP11, PP12 PP5, PP6, PP11, PP12

polimernimi kompoziti, tudi z nanokompoziti PP5, PP6, PP11 PP5, PP6, PP11

Predelava, vključno s/z:

reologijo in procesnimi parametri PP5, PP6, PP11 PP5, PP6, PP11

homogenizacijo (z internimi mešalnimi napravami, enovijač-

nimi in dvovijačnimi ekstruderji) PP5, PP6, PP11 PP5, PP6, PP11

Industrijska proizvodnja, vključno s/z:

folijo PP6, PP11*, PP12 PP6, PP11*, PP12

togo embalažo PP6, PP11*, PP12 PP6, PP11*, PP12

prilagodljivo embalažo PP6, PP12 PP6, PP12

folijo za mulčenje PP6, PP12 PP6, PP12

penastimi materiali PP5 PP5

prevlečenimi materiali PP11*, PP12 PP11*, PP12

Uporabne lastnosti polimernih izdelkov, vključno s/z:

staranjem polimernih materialov LP, PP5, PP12, PP13 LP, PP5, PP12, PP13

pregradnimi lastnostmi polimernih materialov (prepustnost

plinov) PP5, PP12, PP13 PP5, PP12, PP13

toplotno-mehanskimi lastnostmi polimernih materialov PP5, PP6, PP8, PP11,

PP12, PP13

PP5, PP6, PP8, PP11,

PP12, PP13

lastnostmi, ki vplivajo na obstojnost in rok uporabe izdelka

(stik z živili skladno z Direktivo 2002/72/ES) PP13 PP13

Preizkušanje biorazgradnje in primernosti za kompostiranje (skladno s standardi EN, ASTM in ISO), vključno s/z:

pod laboratorijskimi pogoji PP6*, PP11, PP12, PP13 PP6*, PP11, PP12,

PP13

v komunalnih in industrijskih obratih za aerobno

kompostiranje PP12 PP12

57

Skupna shema za raziskave in razvoj okoljske biorazgradljive plastike

Področja

raziskav

Karakterizacija polimerov na trgu

Fizikalne lastnosti (termalne, mehanske, strukturne, morfološke)

Predviden rok

izvedbe

Opis

raziskovalnih

dejavnosti

Analiza termične stabilnosti (temperatura degradacije) za eno ali več

komponentne materiale (s termogravimetrično analizo, od sobne temperature

do 900 °C v inertni atmosferi ali zraku)

3 delovni dnevi (en

vzorec)

1-2 tedna (do 10

vzorcev)

Analiza termične stabilnosti in masna spektrometrija hlapnih spojin (s TGA-MS,

od sobne temperature do 900 °C v inertni atmosferi)

3 delovni dnevi (en

vzorec)

1-2 tedna (do 10

vzorcev)

Analiza toplotnih/faznih prehodov (steklast prehod, kristalizacija in taljenje, z

določitvijo temperatur prehoda in pripadajočo specifično toploto posameznih

stopenj, kristalizacijska in talilna entalpija z diferenčno dinamično kalorimetrijo,

temperaturni okvir od 100 °C – 250 °C, hlajenje s tekočim dušikom, dve meritvi

za posamezen vzorec

2-4 tedne (odvisno

od števila vzorcev)

Določitev mehanskih lastnosti pri sobni temperaturi (elastični modul, napetost in

obremenitev ob pretrganju, natezne lastnosti s statistično analizo rezultatov za

minimalno 8 vzorcev)

2-5 tednov

(odvisno od števila

vzorcev)

Določitev viskoelastične relaksacije (z dinamično mehansko analizo pri eni ali

več frekvencah, temperaturni okvir med 150 °C in 250 °C ) 3-4 tedne

Strukturna analiza kristalne faze (s širokokotno rentgensko praškovno difrakcijo) 2 tedna

Rezultat

analize Poročilo o fizikalnih lastnostih analiziranega polimera

Področja

raziskav Karakterizacija polimerov na trgu

Sestava in molekularna struktura

Predviden rok

izvedbe

Opis

raziskovalnih

dejavnosti

Določevanje lastnosti trdnega stanja z uporabo infrardeče spektroskopije s

Fourjejevo transformacijo (FTIR) 1-2 tedna

Določanje topnosti materiala in določanje deleža posameznega polimera v

plastiki (kemijska analiza) 1-3 tedni

Določanje posameznega polimera v plastiki z NMR (jedrsko magnetno reso-

nanco) spektroskopijo 1-3 tedni

Določitev molske mase polimera z GPC tehniko (gelska permeacijska kromato-

grafija) 1-3 tedni

Analiza aditivov z masno spektrometrijo LCMS-IT-TOF (hibridno masni spektro-

meter s sposobnostjo ionske pasti in z resolucijo in masno natančnostjo tan-

demskega masnega spektrometra)

1-3 tedni

Karakterizacija biorazgradljivih kopoliestrov (PHA) s sekvenčnim in tandemskim

masnim spektrometrom ESI-MSn (elektrorazpršilna “mehka” ionizacija s sekven-

čno masno spektrometrijo)

1-3 tedni

Rezultat

analize Poročilo o molekularni strukturi polimera in karakterizacija aditivov v plastiki

58

Področja

raziskav

Kemijska modifikacija lastnosti polimera:

Modifikacija (s polimernimi modifikatorji)

Funkcionalni polimeri

Predviden rok

izvedbe

Opis

raziskovalnih

dejavnosti

Sinteza kemijskih modifikatorjev 1 mesec-2 leti

Določitev fizikalnih lastnosti polimernih materialov 3 dni-2 tedna

Modifikacija polimerov z namenom doseči specifične lastnosti: žamreževanje

polimerov z namenom povečanja odpornosti na topila 1 mesec-2 leti

Modifikacija polimerov z namenom doseči specifične lastnosti: povečanje

polarnosti površine polimera za izboljšanje kvalitete tiskanja ali oprijema,

povečanje termične in oksidativne stabilnosti

1 mesec-2 leti

Rezultat

analize Standardni komercialni polimer z želenimi lastnostmi

Področja

raziskav

Fizikalno modificiranje lastnosti polimerov:

Modificiranje z aditivi

Mešanice polimerov

Polimerni kompoziti vključno z nanokompoziti

Predviden rok

izvedbe

Opis

raziskovalnih

dejavnosti

Modificiranje lastnosti posameznega polimera z dodajanjem nizkomolekularnih

aditivov kot so plastifikatorji, podaljševalci verig in stabilizatorji ali z mešanjem

z malimi količinami drugih polimerov za dosego želenih lastnosti

1 mesec-2 leti (ali

dlje)

Mešanje dveh polimerov čez njuno polno koncentracijsko območje, želene

lastnosti dosežejo z modifikacijo vmesnikov in kompatiblizatorjev

1 mesec-2 leti (ali

dlje)

Priprava kompozitov na osnovi polimernih matric s prilagojenimi lastnostnimi z

modifikacijo vmesnika

1 mesec-2 leti (ali

dlje)

Rezultat

analize Poročilo o alternativah za kompatibiliziranje različnih biorazgradljivih polimerov

Področja

raziskav

Procesiranje:

Reologija, parametri procesiranja

Homogenizacija (z uporabo internih mikserjev, eno in dvo vijačnih ekstruderjev)

Predviden rok

izvedbe

Opis

raziskovalnih

dejavnosti

Izbira primernih mešanic biorazgradljivih polimerov za uporabo, predlogi za

področja uporabe 1 dan-3 mesece

Določanje parametrov procesiranja materialov 1-4 tedne

Rezultat

analize Poročilo o parametrih procesiranja izbranih biorazgradljivih polimerov, priporočilo glede glavnih

metod procesiranja, vključno z opremo in tipičnimi parametri procesiranja

Področja

raziskav

Industrijska proizvodnja (raziskave lastnosti industrijskega procesiranja:

proizvodnja filmov, proizvodnja rigidne embalaže, proizvodnja fleksibilne

embalaže, proizvodnja filmov za mulčenje, proizvodnja penjenih materialov in

proizvodnja prevlečenih materialov

Predviden rok

izvedbe

Opis

raziskovalnih

dejavnosti

Laboratorijska proizvodnja folij: raziskave o procesiranju in mešanju, proizvod-

nja masterbatchov (mini dvovijačni ekstruder (MiniLab II) kombiniran z napravo

za brizganje (Mini Jet II) HAAKE, uporaba force feeder-ja, kontinuirna ekstruzija

z majhnimi volumni, mini naprava za brizganje ki omogoča proizvodnjo vzorcev

za testiranje materialov in simultano merjenje reoloških lastnosti)

1-2 tedna

Laboratorijska proizvodnja fleksibilne embalaže 1-2 tedna

Podpora pilotni proizvodnji na mestu samem 1 dan-6 tednov

Kontroliranje mehanskih lastnosti izdelka med proizvodnim procesom: Meritve

mehanskih lastnosti, Instron model 4204 za natezni test 1-2 tedna

Kontrola molekularnih lastnosti izdelka med proizvodnim procesom 1-3 tedne

Rezultat

analize Poročilo o stabilnosti polimera z ozirom na vsebino embalaže

59

*Povprečen čas izvedbe, vključno s pripravo, preizkušanjem in poročilom, lahko niha, kar je odvisno

od razpoložljivosti laboratorijev.

Področja

raziskav

Testiranje uporabnih lastnosti polimernih produktov (embalažni materiali in

embalaža):

Staranje polimernih materialov

Barierne lastnosti polimernih materialov (prepustnost plinov)

Termo-mehanske lastnosti polimernih materialov

Testiranje obstojnosti embalaže za kontakt z živili (stik z živili po Uredbi

komisije EU 10/2011)

Predviden rok

izvedbe

Opis

raziskovalnih

dejavnosti

Xenotest (staranje materiala zaradi svetlobe ali vremenskih razmer) za testiran-

je obnašanja materiala v naravnih pogojih 4 mesece*

Določitev celotnega organskega ogljika (TOC) in deleža obnovljivih virov v

polimernih materialih 1 mesec*

Testiranje prepustnosti vodne pare, kisika in ogljikovega dioksida 2 tedna*

Določitev nateznih lastnosti (obremenitev ob pretrganju, raztezek do pretrgan-

ja, elastični modul, itd.) 2 tedna*

Določitev odpornosti na trganje 2 tedna*

Določitev odpornosti na udarce z uporabo prosto padajoče puščice 2 tedna*

Tesnilne lastnosti (nosilnost ob pretrganju, tesnilna odpornost, itd.) 2 tedna*

Hot-tack testiranje tesnjenja 2 tedna*

DSC (diferenčna dinamična kalorimetrija) in FTIR (infrardeča spektroskopija) 1 teden*

Senzorična analiza 1-1.5 mesec*

Določitev celotne in specifične migracije nizkomolekularnih spojin v živila 2 mesca*

Testiranje vsebnosti monomera v plastičnih materialih in sproščanje hlapnih

substanc 1 mesec*

Rezultat

analize Analiza bioplastike (biorazgradljiva/iz obnovljivih virov) in določevanje lastnosti. Poročilo in analiza

lastnosti sta v pomoč pri uporabi bioplastike.

Področja

raziskav

Testiranje biorazgradljivosti in kompostirnosti (po EN, ASTM in ISO standardih)

pod : laboratorijskimi pogoji ali v komunalnih in industrijskih kompostarnah

Predviden rok

izvedbe

Opis

raziskovalnih

dejavnosti

Testiranje razgradnje in kompostirnosti pod laboratorijskimi pogoji: preliminar-

no testiranje biorazgradljivosti embalaže z uporabo simuliranih kompostiranih

pogojev na laboratorijskem nivoju sledeč EN 14806: 2010

4 mesece

Testiranje razgradnje in kompostirnosti pod laboratorijskimi pogoji: hidrolitska

razgradnja v vodi ali pufrni raztopini (testiranje razgradnje biorazgradljivih

polimerov v preprostem mediju za staranje z namenom napovedovanja obna-

šanja polimera

Od nekaj tednov do

6 mesecev, odvisno

od tipa materiala in

standarda

Testiranje razgradnje in kompostirnosti pod laboratorijskimi pogoji: laboratorij-

ska razgradnja v kompostu z uporabo respirometrije (Respirometer Micro-

Oxymax S/N 110315 Columbus Instruments za merjenej CO2 v laboratorijskih

pogojih po EN ISO 14855-1:2009 – Določanje končne aerobene biorazgrad-

ljivosti in razkroja polimernih materialov pod nadzorovanimi pogoji komposti-

ranja – Metoda z analizo sproščenega ogljikovega dioksida – 1 del

Od nekaj tednov do

6 mesecev, odvisno

od tipa materiala in

standarda

Testiranje (bio)razgradnje in testiranja kompostirnosti v kompostarnah

(testiranje biorazgradljivega materiala v industrijski kompostirni kopici ali v

KNEER kompostirnem kontejnerju)

Od nekaj tednov do

6 mesecev, odvisno

od tipa materiala in

standarda

Certificiranje kompostirnih izdelkov in potencialno označevanje embalaže z

oznak "kompostirno" (v sodelovanju z DIN CERTCO, Nemčija 2-4 mesece

Rezultat

analize Poročilo o obnašanju novih polimernih materialov med testiranjem (bio)razgradnje, Certifikat

60

61

Viri

European Bioplastics en.european-bioplastics.org

PLASTICS EUROPE – The Facts 2012 - http://www.plasticseurope.org/cust/

documentrequest.aspx?DocID=54693

Widdecke H, Otten A.: Bio-Plastics Processing Parameter and Technical Characterisation. A

Worldwide Overview, IFR, 2006/2007.

Morschbacker A.: Biobased PE – A Re-newable Plastic Family, Braskem S.A., European Bioplas-

tics Conference Hand-book, 21-22, Paris, November 2007.

Cees van Dongen, Dvorak R., Kosior E.: Design Guide for PET Botle Recyclability, UNESDA&EFBW,

2011.

Word’s First 100% Plant-Bassed PET Bottle, Bioplastics Magazine No. 2/2011, p.25.

Wikipedia

Narayan R.: LCAL How to report on the carbon and environmental footpront of PLA, 1st PLA World

Congress, Munich 9-10.09.2008.

DIN CERTCO

Vinçotte

CIC

Biodegradable Products Institute

PAS 2050:2011, Specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emission of

goods and services.

Guide to PAS 2050. How to assess the carbon footprint of goods and services, BSI, 2008.

Tkaczyk L.: Narzędzia zarządzania emisją gazów cieplarnianych, ABC jakości nr 3-4, 2010.

http://www.bbc.co.uk

http://www.german-retail-blog.com/2012/04/19/tescos-carbon-footprint/

Sapiro U.: Carbon foot printing and packaging, Seminar EUROPEN Beyond compliance Packaging

in the Sustainability Agenda, Brussels, 26th May 2009.

www.plastice.org

Plastika je sopotnik modernega življenja s katerim imamo ambivalenten odnos: radi imamo udobje, ki nam ga plastika ponuja vendar je ne maramo ker doprinese k onesnaženju našega okolja. Bioplastika, novo razvita vrsta plastike, je biorazgadljiva in/ali bioosnovana in tako bolj trajnostna. PLASTiCE projekt spodbuja skupni raziskovalni program, ki predstavlja proizvajalcem in predelovalcem možnosti novih vrst plastike, hkrati pa pripravlja časovni načrt ukrepov, ki bodo vodili do komercializacije novih vrst plastike.

Boljša plastika proizvaja manj odpadkov