Jak snížit uhlíkovou stopu?

V rámci programu TREND podporovaného Technologickou agenturou České republiky (TAČR) probíhá v Centru polymerních systémů projekt:

"Redukce uhlíkové stopy netkané textilie zejména pro jednorázové hygienické a medicínské aplikace" (FW06010324)

Hlavním řešitelem tohoto projektu (2023-2026) je společnost PFNonwovens s.r.o. ve spolupráci s výzkumnou skupinou Zpracovatelství polymerů pod vedením prof. Tomáše Sedláčka.

Cíl projektu

Cílem projektu, jak uvedl Roman Kolařík, je snižování uhlíkové stopy při výrobě netkaných textilií určených pro jednorázové hygienické a zdravotnické aplikace, jako jsou:

• dětské pleny,

• menstruační pomůcky,

• inkontinenční pomůcky pro dospělé,

• ochranné a absorpční pomůcky v medicíně.

Aktuálně se tyto produkty, s ohledem na poměr ekonomické náročnosti/výkonnosti a finálních užitných vlastností, vyrábějí převážně z polyolefinů, což jsou polymery masově vyráběné z ropy, čímž se výrazně zvyšuje negativní dopad jejich používání na životní prostředí.

Z tohoto důvodu jsou hledány vhodné polymery syntetizované z obnovitelných zdrojů, často jednodušeji biorozložitelné, označované jako bioplasty, mezi něž patří:

• Polylaktid (PLA) – nejčastěji produkovaný z kukuřičného škrobu,

• Bio-polyethylen (bio-PE) – masově vyráběný z cukrové třtiny,

• Polyglykolid (PGA) – na bázi kyseliny glykolové,

• Polybutylen sukcinát (PBS) – biodegradovatelný polymer.

Základní surovinou pro výrobu těchto bioplastů je rostlinná biomasa (kukuřice, obilniny, brambory, cukrová řepa, cukrová třtina, sója, tabák) a další přírodní suroviny (celulóza a lignit). Monomery pro přípravu finálních bioplastů jsou pak obecně vyráběny mletím těchto rostlinných zdrojů s následnou extrakcí škrobu, izolací glukózy a finální fermentací.

Aby bylo možné získané vstupní zdroje přeměnit na látky s vlastnostmi odpovídajícími plastům na bázi ropy, je nutné je v průběhu celého izolačního, fermentačního a polymerizačního procesu zpracovávat při odpovídajících procesních podmínkách.

Zaměření projektu ze strany CPS

Zaměření výzkumné skupiny Zpracovatelství polymerů z Centra polymerních systémů je v tomto projektu soustředěno na:

• Získávání informací o nově zvolených polymerech,

• Jejich analýzu a budování knihovny informací od základních analýz přes chování v extruzních a zvlákňovacích systémech,

• Charakteristiku vláken a jejich zpracování na laboratorní pilotní lince UTB, která je vybavena otevřeným chlazením a regulací dloužení vláken,

• Testování široké škály zpracovatelských podmínek a nalezení fyzikálních i fyzikálně-chemických principů ovlivňujících výsledné vlastnosti připravených vláken a netkaných textilií.

Na pilotní zvlákňovací lince UTB tedy probíhá aplikovaný výzkum v podobě definice navržených zpracovatelských podmínek přípravy vláken a vlákenných struktur, ověření celkové stability procesu zvlákňování připravených kompozic s následným vyhodnocením užitných vlastností vláken a netkaných textilií (především mechanické a taktilní vlastnosti) připravených z různých kombinací polymerů, především z neropných zdrojů.

Výstup projektu

Výsledkem projektu by měla být optimalizovaná výroba netkané textilie s kompozicí vhodných polymerů z obnovitelných zdrojů s definovaným snížením uhlíkové stopy při zachování klíčových vlastností netkané textilie, jako jsou:

• pevnost,

• tažnost,

• absorPční vlastnosti,

• měkkost,

• taktilní vlastnosti,

• cena a dostupnost vstupních surovin.

Dále by měla umožnit možnou implementaci do stávajících konceptů hygienických absorpčních výrobků s využitím pro všechny věkové kategorie populace (od kojenců, přes produktivní třídu až po seniory).

Díky tomuto projektu se posouváme blíže k ekologičtějším alternativám, které mohou snížit naši závislost na fosilních zdrojích a zlepšit udržitelnost výroby.