Vývoj plastů je v současné době na rozcestí, ve hře je více směrů
Jiří Pác, Polymer Institute Brno
Jiří Pác pracuje v Polymer Institute Brno (PIB) už téměř třicet let. Začínal v něm v roce 1990 po absolvování vysoké školy zaměřené na technologii plastů. Nejprve nastoupil na pozici výzkumného pracovníka v oddělení materiálového výzkumu. Následně se stal vedoucím tohoto oddělení a v roce 2016 vedoucím odštěpného závodu spadajícího pod společnost Unipetrol RPA.
Jakým činnostem a tématům se v institutu věnujete?
V PIB se věnujeme jak výzkumným aktivitám, tak vlastní výrobě produktů. Výzkum se specializuje především na témata, jako jsou polymerační katalyzátory, UV a termooxidační stabilita polymerů, vývoj nových typů polyolefinů a materiálů na jejich bázi.
Soustřeďujeme se i na technickou pomoc výrobním jednotkám a nejrůznějším zpracovatelům plastů. V rámci výroby se zabýváme vývojem a prodejem koncentrátů aditiv pro plasty, které představují nezbytnou součást výrobků z plastů, s nimiž se denně setkáváme. Téměř všechny plastové výrobky totiž obsahují kromě základní hmoty také aditiva, která vlastnosti výrobků zásadně vylepšují.
PIB v sobě netradičně spojuje vývojové aktivity s vlastní výrobou produktů. Jaké to má podle vás výhody?
Hned tou první je sdílení vysoce finančně i personálně náročných služeb pro oba typy aktivit. Druhou je získávání kontaktů a přístupu k zákazníkům cestou dlouhodobého poskytování výzkumných služeb. Je až překvapivé, jak lze tímto způsobem velmi dobře získat důvěru zákazníků, pro které PIB představuje partnera s potřebným technickým a intelektuálním zázemím.
Jaké významné projekty, investice či změny se nyní v PIB řeší?
Jedná se o přípravu výzkumného zázemí pro právě budovanou polyetylenovou jednotku PE3. Vzhledem k odlišnostem od původních jednotek PE1 a PE2 bylo nutno zkonstruovat nové laboratorní polymerační reaktory a náležitě dovybavit celé zázemí. V minulých letech se uskutečnila i obnova zařízení pro výrobu aditivních koncentrátů. Byly pořízeny dva nové kompaundační stroje, které významně zvýšily výrobní kapacitu PIB.
S jakými trendy v oblasti výroby plastů se setkáváte?
Vývoj plastů je dnes na rozcestí. Je to vyvoláno novým legislativním úsilím, které směřuje k „cirkulární ekonomice“, charakteristické dlouhodobě udržitelným způsobem nakládání s plasty. Cílem je omezit spotřebu fosilních surovin, a tím prodloužit dobu, po kterou budou lidstvu suroviny k dispozici. Tomuto úsilí se musí přizpůsobit i naše strategie, aby výzkum Unipetrolu sloužil k udržení na trhu plastů i ve vzdálenější budoucnosti.
Jaký směr ve vývoji plastů je považován za ten správný?
Něco jako „svatý grál“ představuje recyklace maximálního možného objemu plastů na trhu. Pro splnění tohoto ambiciózního cíle je nutné splnit tři základní parametry. Prvním je nutnost minimalizovat počet plastů na trhu a konstruovat výrobky tak, aby byly recyklovatelné a nepředstavovaly hlavolam při snaze oddělit od sebe jednotlivé materiály. Druhým předpokladem je úspěšný sběr, svoz a třídění plastů, což je do určité míry již zvládnutý proces. Nejtěžším parametrem je následné využití vytříděných a recyklovaných plastů. To je bohužel největší slabina „cirkulární ekonomiky“ a zároveň výzva pro další směřování výzkumu.
Proč právě využití recyklovaných plastů představuje největší problém?
Je to tím, že legislativa týkající se nově vyrobených plastických hmot je rok od roku přísnější a výrobci ji dodržují s vynaložením nemalého úsilí a finančních prostředků. Jakmile do tohoto řetězce vstoupí recyklovaný materiál s nedefinovanými parametry, je jeho využití mnohem složitější. Najde se samozřejmě mnoho aplikací, které použití recyklovaných plastů umožňují, třeba nenáročné obalové fólie či desky, ale je zřejmé, že tento segment trhu bude brzy nasycen. Donedávna byla perspektivním odbytištěm plastových odpadů Čína, ale tento trh se již částečně uzavřel a brzy narazíme na stav, kdy recyklované plasty nebude kam na trhu umístit. Situaci by mohlo zlepšit uvolnění norem na kvalitu výrobků, ale to je spíše přání než realita. Proto je nutné hledat způsoby, které povedou ke zlepšení vlastností recyklovaného plastu, aby jeho opětovné využití bylo možné.
Unipetrol nedávno představil nový produkt Makroplus CC, který vznikl ve spolupráci vývojářů z Brna a Litvínova. Je to běžná praxe?
Tento produkt vznikl společným úsilím vývoje oddělení výroby elektrovodivých sazí Chezacarb, PIB a prodejní skupiny Unipetrol Deutschland. Jedná se o koncentráty elektrovodivých sazí, které se uplatní při výrobě obalů pro elektroniku, fólií, trubek, pěn, podlahovin nebo v kabelářském průmyslu. Koncentráty rozšíří spektrum zákazníků na Chezacarb, protože se surovými sazemi umí pracovat pouze malá část z nich. Hlavními trhy bude Německo a Čína, kde Unipetrol disponuje dobrým obchodním zastoupením a kvalitními kontakty se zákazníky. Podobné spolupráce se samozřejmě realizují častěji. Rád zde zmíním projekt takzvaných „zelených plastů“, který se v PIB realizuje společně s oddělením rozvoje obchodu Unipetrolu.
Zelený plast? Můžete nám popsat, o co se jedná?
Jedná se o plasty vyrobené z „neropných“ surovin. Obchodně nejzajímavější je PLA (polylaktid), který lze připravit ve své podstatě z jakýchkoliv zemědělských produktů nebo odpadů obsahujících mono- až polysacharidy.
Ve spojitosti s „cirkulární ekonomikou“ lze v Evropě brzy očekávat raketový růst poptávky po PLA. Hlavním tahounem vývoje bude snaha nadnárodních koncernů předvést svoji „zelenou strategii“. Toto úsilí ovšem po čase narazí na fakt, že nebude k dispozici potřebné množství zemědělské produkce a PLA podobně jako biopaliva bude konkurovat produkci potravin.
A jak je to s vývojem polymerů, které jsou důležitým obchodním artiklem skupiny Unipetrol?
Vývoj orientovaný na existující plasty typu polypropylen (PP) a polyetylen (PE) je směřován zejména na polymerační systémy, které umožňují vyrábět například PP Mosten. Ten je určený pro potravinové obaly, materiály s minimalizovanými emisemi organických látek pro automobilové aplikace či se sníženým zápachem rovněž pro náročné potravinové obaly.
Patří sem i vývoj zamířený na vlákna pro měkké textilie – tzv. soft touch – pro hygienické aplikace, jako jsou třeba dětské pleny, anebo i vylepšené PP blokové kopolymery pro tenkostěnné, ale houževnaté nárazníky automobilů.
Velmi zajímavou oblast představují i PP pěny, kde Unipetrol před nedávnem uvedl na trh nový typ Mostenu MB812. V případě nové technologie PE3 půjde v první fázi o podporu výroby licenčních typů, posléze o jejich optimalizaci podle požadavků zákazníků a souběžně s tím také o vývoj typů nových. Význam podpory PIB se stává o to větším, že udělovatel licence přehodnotil svoji strategii a Unipetrolu nebude v budoucnu poskytovat podporu v dalším vývoji nových typů pro PE3.
Jak vy osobně vidíte budoucnost plastů? Budeme stále žít v „době plastové“?
I přes kampaně o škodlivosti plastů pro životní prostředí vidím jejich budoucnost optimisticky. Určitý podíl v obalovém průmyslu převezme papír, některé zbytečné aplikace zcela zaniknou. To možná zpomalí růst spotřeby plastů, ale žádný jiný materiál je nahradit nemůže. Spíše půjde o přerozdělení aplikačních oblastí mezi různými typy, ze kterých vyjdou PP a PE určitě vítězně, protože poskytují unikátní kombinaci nízké ceny, výborných a adaptabilních fyzikálně mechanických vlastností a snadnou recyklovatelnost.
Ztrácet budou spíše styrenové plasty v obalech, pěnách a technických aplikacích, inženýrské plasty v elektrotechnice, ztráty lze očekávat i v případě PVC v kabelářském průmyslu. PP a PE budou částečně konkurovat „zelené plasty“, ale jejich zastoupení nikdy nemůže dosáhnout vysoké míry. Nebezpečí pro prodej PP a PE spíše spočívá ve zpětném využívání recyklátů, které budou „ukrajovat“ z některých „low-costových“ využití primárních PP a PE. Tomu lze do určité míry čelit vlastním zapojením Unipetrolu do recyklačního procesu a snahou o nabízení levnějších variant plastických hmot na bázi například přejezdových typů PP a PE s podílem recyklovaných plastů.