Zwiększone zużycie tworzyw sztucznych powoduje negatywne obciążenie środowiska, nie tylko poprzez wzrost produkcji tworzyw sztucznych i polimerów, ale przede wszystkim w związku ze zwiększającą się ilością odpadów. Problem odpadów narasta od wielu lat, przy coraz bardziej powszechnym, masowym wykorzystywaniu produktów o krótkim okresie użytkowania (np. opakowań jednorazowych). Zredukowanie ilości odpadów trafiających na wysypiska, a tym samym zmniejszenie ich negatywnego wpływu na środowisko, wymagało podjęcia prac mających na celu:
- opracowanie systemu powtórnego użytkowania lub recyklingu tworzyw sztucznych
- opracowanie nowych tworzyw z zasobów odnawialnych
- opracowanie biodegradowalnych polimerów.
Opracowanie systemu powtórnego użytkowania lub recyklingu tworzyw
Jak wspomniano, problem zanieczyszczenia środowiska w znacznym stopniu dotyczy dynamicznie rozwijającej się branży opakowań. Aby zahamować i unormować gospodarkę odpadami opakowaniowymi, już w załączniku nr 2 do dyrektywy 94/62/WE z 20 grudnia 1994 r. określono zasadnicze wymagania dotyczące składu opakowań oraz ich przydatności do wielokrotnego użytku i odzysku. Od tego czasu przedsiębiorcy działający w sektorze opakowań są zobowiązani do przestrzegania zawartych w tym dokumencie wymagań (oraz wymagań podawanych sukcesywnie w normach zharmonizowanych do tej dyrektywy). Wszystkie postanowienia dyrektywy zostały wdrożone do ustawodawstwa państw UE. W Polsce obowiązuje ustawa z 2001 r. o gospodarce opakowaniami i odpadami opakowaniowymi (ostatnia nowelizacja Dz.U Nr 0 z 2018 r. poz. 1932). Opisane są w niej wymagania, jakie muszą spełniać opakowania oraz zasady postępowania z opakowaniami i odpadami opakowaniowymi. Ustawa zawiera również zasady naliczania i pobierania opłaty produktowej dla przedsiębiorców wprowadzających na rynek wyroby w opakowaniach.
Zgodnie z ustawą o systemie oceny zgodności (Dz. U. 2002 Nr 166 poz. 1360), podmioty odpowiedzialne za wprowadzenie na rynek produktów w opakowaniach obowiązane są do przeprowadzenia oceny zgodności opakowań pod kątem wymagań zawartych w normach zharmonizowanych z dyrektywą 94/62/WE. Procedury i kryteria przeprowadzania takich ocen zawarte są w normie PKN-CEN/CR 13695-1:2005 oraz w grupie norm PN- EN 13427- 13432: 2007. Ocenie podlegają następujące parametry: zawartość metali ciężkich, minimalizacja masy i objętości opakowania, możliwość wielokrotnego użycia oraz podatność opakowania do odzysku lub recyklingu.
Zgodnie z dyrektywą 94/62/WE odpady opakowaniowe powinny umożliwiać odzysk energii lub recykling. Jedną z zalecanych metod recyklingu jest recykling organiczny, czyli kompostowanie i biometanizacja. Kompostowanie oznacza proces, w którym odpady poddawane są obróbce tlenowej, natomiast biometanizacja to proces zachodzący bez dostępu tlenu. W ich wyniku odpady ulegają rozkładowi biologicznemu (biodegradacji) w kontrolowanych warunkach i przy wykorzystaniu mikroorganizmów, a produktami rozkładu są pozostałości organiczne (biomasa) lub metan.
5 czerwca 2019 r. Komisja Europejska uchwaliła dyrektywę 2019/904 w sprawie zmniejszenia wpływu niektórych produktów z tworzyw sztucznych na środowisko, zgodnie z którą wszystkie opakowania wykonane z tworzyw sztucznych i obecne na rynku Unii Europejskiej będą musiały podlegać recyklingowi. W załączniku do dyrektywy wskazano produkty jednorazowego użytku z tworzyw sztucznych, które zostaną wycofane z obiegu.
Degradacja polimerów
Degradacja polimerów obejmuje zarówno procesy, w wyniku których następuje zmniejszenie ich masy molowej, jak i te, w wyniku których ma miejsce sieciowanie, bądź tworzenie się struktur rozgałęzionych. Może ona zachodzić pod wpływem wielu czynników fizycznych (światło słoneczne, promienie jonizujące, ultradźwięki), chemicznych (woda, powietrze, tlen), biologicznych (bakterie, grzyby, enzymy) oraz pod wpływem podwyższonej temperatury.
W przypadku polimerów czy wytworzonych z ich udziałem tworzyw ważne jest, aby wspomniane procesy zaszły do końca przy udziale czynników biologicznych, czyli aby doszło do biodegradacji, która jest biochemicznym rozkładem związków organicznych przez saprobionty (głównie bakterie i grzyby, ale także pierwotniaki, promieniowce, glony i robaki) na proste związki nieorganiczne.
