NatureWorks

NatureWorks — американская компания, специализирующаяся на производстве биополимеров из возобновляемого сырья, в первую очередь полимолочной кислоты (PLA). Компания является одним из крупнейших в мире производителей PLA-смол, используемых для изготовления упаковки, одноразовой посуды, текстиля, медицинских изделий и 3D-печати.

История

Компания была основана в 1997 году как совместное предприятие Cargill (США) и Dow Chemical (США). Первоначально называлась Cargill Dow Polymers. В 2002 году компания запустила первый в мире крупнотоннажный завод по производству PLA в городе Блэр (штат Небраска, США) мощностью 140 000 тонн в год. В 2005 году Dow Chemical вышла из состава учредителей, и компания была переименована в NatureWorks LLC.

В 2007 году NatureWorks объявила о планах строительства второго завода в Таиланде, однако проект был отложен из-за финансового кризиса. В 2012 году компания была полностью выкуплена PTT Global Chemical (Таиланд) — дочерней структурой национальной нефтегазовой компании PTT. В 2015 году NatureWorks завершила расширение завода в Блэре до 150 000 тонн в год.

В 2022 году компания объявила о строительстве нового завода в Таиланде мощностью 75 000 тонн в год, который должен был быть запущен в 2024 году. По состоянию на 2024 год завод находится в стадии пусконаладки.

Технология производства

Основным сырьём для производства PLA является кукурузный крахмал, реже — сахарный тростник или маниок. Процесс включает несколько стадий:

1. Извлечение глюкозы из крахмала путём ферментативного гидролиза.
2. Ферментация глюкозы в молочную кислоту с помощью бактерий Lactobacillus.
3. Полимеризация молочной кислоты с образованием полимолочной кислоты (PLA) — линейного полиэфира.
4. Гранулирование полученного полимера для дальнейшей переработки.

Компания использует собственную технологию, позволяющую получать PLA с высокой молекулярной массой и контролируемой стереохимией (соотношение L- и D-изомеров молочной кислоты), что влияет на кристалличность и температуру плавления конечного продукта.

Продукция

NatureWorks производит несколько марок PLA под торговой маркой Ingeo:

• Ingeo 2000-й серии — для литья под давлением (одноразовая посуда, контейнеры).
• Ingeo 3000-й серии — для экструзионных плёнок (упаковка, пакеты).
• Ingeo 4000-й серии — для волокон (текстиль, нетканые материалы).
• Ingeo 6000-й серии — для термоформования (стаканчики, лотки).
• Ingeo 7000-й серии — для 3D-печати (филаменты).

Каждая серия имеет подмарки с различными свойствами (температура плавления, прочность, прозрачность, скорость биоразложения).

Применение

Упаковка

PLA от NatureWorks используется для производства прозрачных контейнеров, стаканчиков, крышек, плёнок для упаковки пищевых продуктов. Материал обладает хорошей прозрачностью и барьерными свойствами к кислороду и влаге.

Одноразовая посуда

Из PLA изготавливают тарелки, вилки, ложки, стаканы для холодных напитков. Материал пригоден для компостирования в промышленных условиях.

Текстиль

Волокна Ingeo используются для производства одежды (спортивная, повседневная), постельного белья, ковров. Материал обладает низкой гигроскопичностью и хорошей воздухопроницаемостью.

3D-печать

PLA-филаменты от NatureWorks являются одними из самых популярных в FDM-печати благодаря низкой усадке, отсутствию запаха при печати и простоте обработки.

Медицина

PLA используется для производства шовных материалов, имплантатов, костных фиксаторов. Материал биоразлагаем и безопасен для организма.

Экологические аспекты

Преимущества

• Возобновляемое сырьё: кукуруза, сахарный тростник — ежегодно восстанавливаемые ресурсы.
• Биоразлагаемость: PLA разлагается в промышленных компостерах (при температуре 55–60 °C и влажности) за 60–90 дней.
• Снижение выбросов CO₂: по данным компании, производство Ingeo на 60–70% снижает выбросы парниковых газов по сравнению с нефтяными полимерами.

Ограничения

• Необходимость промышленного компостирования: в бытовых условиях PLA разлагается крайне медленно (годы).
• Конкуренция с продовольствием: использование кукурузы для производства пластика может влиять на цены на продовольствие.
• Ограниченная совместимость с существующей инфраструктурой: PLA не подходит для переработки вместе с обычным пластиком (ПЭТ, ПЭНД), что требует раздельного сбора.

Критика

Основные претензии к NatureWorks и PLA в целом связаны с:

1. Экологической эффективностью: некоторые исследования показывают, что полный жизненный цикл PLA (включая выращивание кукурузы, транспортировку, переработку) может давать незначительное снижение выбросов по сравнению с нефтяными полимерами.
2. Утилизацией: в реальности лишь малая часть PLA-продукции попадает в промышленные компостеры, большая часть — на свалки или в мусоросжигатели.
3. Генетически модифицированными культурами: значительная часть кукурузы, используемой для производства PLA, является ГМО, что вызывает критику со стороны экологических организаций.

Конкуренты

Основные конкуренты NatureWorks на мировом рынке биополимеров:

• TotalEnergies Corbion (Нидерланды/Франция) — совместное предприятие TotalEnergies и Corbion, производит PLA под маркой Luminy.
• BASF (Германия) — производит биоразлагаемые полимеры под маркой Ecovio (смеси PLA с другими полимерами).
• Danimer Scientific (США) — производит PHA (полигидроксиалканоаты).
• Novamont (Италия) — производит крахмальные смеси (Mater-Bi).

Интересные факты

• NatureWorks является одним из немногих производителей PLA, сертифицированных по стандарту ASTM D6400 (компостируемость в промышленных условиях).
• В 2023 году компания объявила о разработке PLA с улучшенными барьерными свойствами, что позволяет использовать его для упаковки продуктов с длительным сроком хранения.
• Логотип Ingeo представляет собой стилизованное изображение листа, символизирующего возобновляемое сырьё.

Источники

• Официальный сайт NatureWorks (natureworksllc.com)
• «Bio-Based Polymers: A Review of Production, Applications, and Environmental Impact» — Journal of Polymers and the Environment, 2021
• «PLA: A Comprehensive Review of Production, Properties, and Applications» — Polymer Reviews, 2020
• «Life Cycle Assessment of PLA Production» — International Journal of Life Cycle Assessment, 2019
• «The Ingeo Story: From Corn to Plastic» — Cargill Corporate Communications, 2018