Tipes bioafbreekbare plastiek en hoe dit gemaak word
Inleiding
Konvensionele plastiek het 'n noodsaaklike hulpbron in die alledaagse lewe geword, wat in 'n verskeidenheid toepassings gebruik word, van voedselverpakking tot verbruikersprodukte. Die negatiewe impak daarvan op die omgewing het egter die soeke na meer omgewingsvriendelike alternatiewe aangespoor, waarvan een bioafbreekbare plastiek is. Bioafbreekbare plastiek is 'n tipe plastiek wat deur mikroörganismes afgebreek kan word in verbindings wat onskadelik vir die omgewing is. Hierdie artikel sal die verskillende tipes bioafbreekbare plastiek wat beskikbaar is en hoe hulle gemaak word, verduidelik.
Tipes bioafbreekbare plastiek
1. Polimelksuur (PLA)
PLA is 'n bio-afbreekbare plastiek wat van hernubare hulpbronne soos mielies of suikerriet gemaak word. PLA word dikwels in bottels, voedselverpakking en selfs filament vir 3D-drukwerk gebruik. PLA kan binne 1-6 maande in industriële komposteringsomgewings ontbind.
2. Polihidroksialkanoate (PHA)
PHA is 'n natuurlike poliëster wat deur mikroörganismes geproduseer word deur die fermentasie van suikers of lipiede. PHA het 'n wye reeks toepassings, insluitend die vervaardiging van plastieksakke, verpakking en selfs sommige mediese toepassings. PHA is volledig bioafbreekbaar en kan in beide mariene en grondomgewings ontbind.
3. Styselgebaseerde plastiek
Styselgebaseerde plastiek is mengsels van natuurlike stysel (gewoonlik van mielies, aartappels of koring) met sintetiese of ander bioafbreekbare plastiek. Styselgebaseerde plastiek kan gebruik word om inkopiesakke, voedselverpakking en verskeie landboukundige toepassings te maak.
4. Poliglikoolsuur (PGA)
PGA is 'n tipe bioafbreekbare plastiek wat dikwels in mediese toepassings soos bioafbreekbare chirurgiese hegtings gebruik word. PGA het uitstekende bioafbreekbare eienskappe en kan binne maande heeltemal ontbind wanneer dit in 'n vogtige omgewing geplaas word.
5. Polibutileensuksinaat (PBS)
PBS is 'n bio-afbreekbare poliëster met meganiese en termiese eienskappe soortgelyk aan konvensionele plastiek (soos poliëtileen). PBS word dikwels gebruik in verpakking, weggooibare eetgerei en landboukundige toepassings. PBS kan in grond en water ontbind.
6. Sellulose-gebaseerde plastiek
Sellulose-gebaseerde plastiek word gemaak van sellulose, die hoofkomponent van plantselwande. Hierdie plastiek word dikwels gebruik in die vervaardiging van plastiekfilms, bedekkings en verskeie verpakkingstoepassings. Sellulose kan natuurlik binne maande tot jare ontbind, afhangende van die omgewingstoestande.
Hoe om bioafbreekbare plastiek te maak
Die proses vir die maak van bioafbreekbare plastiek wissel na gelang van die tipe plastiek wat vervaardig word. Hier is 'n paar algemene metodes wat gebruik word in die vervaardiging van bioafbreekbare plastiek:
Polimelksuur (PLA)
1. Suikeronttrekking
Hierdie proses begin met die ekstraksie van suiker uit plante soos mielies of suikerriet. Hierdie suiker word dan deur bakterieë gefermenteer om melksuur te produseer.
2. Polimerisasie
Die gevolglike melksuur gaan dan deur 'n polimerisasieproses om polilaktied te vorm, wat 'n polimeervorm van PLA is.
3. Finale Produkvorming
Vloeibare PLA word in vorms gegooi of geëxtrudeer om finale produkte soos plastiekvelle, bottels of filament vir 3D-drukwerk te vorm.
Polihidroksielkanoate (PHA)
1. Fermentasie
Mikroörganismes soos bakterieë word gekweek in 'n fermentasiemedium ryk aan koolstof, soos suikers of lipiede. Hierdie mikroörganismes produseer PHA as 'n energiereserwe in die vorm van insluitsels in hul selle.
2. Ekstraksie en Suiwering
Vervolgens word PHA uit die mikroörganismes onttrek en gesuiwer om nie-PHA-bestanddele te verwyder.
3. Finale Produkvorming
Hierdie PHA-mengsel word dan verder verwerk volgens industriële behoeftes, byvoorbeeld in plastieksakke of verpakkingsmateriaal gemaak.
Stysel-gebaseerde plastiek
1. Stysel-ekstraksie
Stysel word onttrek uit natuurlike bronne soos mielies, aartappels of koring.
2. Meng met ander plastiek
Die geëkstraheerde stysel word dan gemeng met ander bioafbreekbare plastiek of bindmiddels, wat lei tot 'n saamgestelde materiaal wat vir 'n verskeidenheid toepassings gebruik kan word.
3. Finale Produkvorming
Hierdie saamgestelde materiaal word dan deur 'n giet- of ekstrusieproses gevorm in 'n finale produk soos 'n inkopiesak of voedselverpakking.
Poliglikolsuur (PGA)
1. Glikoliedpolimerisasie
PGA word gemaak deur die polimerisasie van glikolides, wat diesters van glikolsuur is.
2. Suiwering
Na polimerisasie word PGA gekristalliseer en gesuiwer om oorblywende reagense en residue van die polimerisasieproses te verwyder.
3. Finale Produkvorming
Die gereed-vir-gebruik PGA kan dan gevorm word in finale produkte soos bioafbreekbare chirurgiese hegtings of ander mediese inplantingsmateriaal.
Polibutileensuksinaat (PBS)
1. Polimerisasie
PBS word gemaak deur die kopolimerisasie van suksinaat en butandiol deur 'n konvensionele polimerisasieproses.
2. Suiwering
Na polimerisasie word PBS gesuiwer om oorblywende monomere en katalisators te verwyder.
3. Finale Produkvorming
Gesuiwerde PBS kan geëxtrudeer of gegiet word om eindprodukte soos weggooibare bestek of plastiekfilms te produseer.
Sellulose-gebaseerde plastiek
1. Sellulose-ekstraksie
Sellulose word onttrek uit natuurlike bronne soos hout of katoen.
2. Chemiese Modifikasie
Die geëkstraheerde sellulose word dan gemodifiseer deur chemiese prosesse soos esterifikasie of eterifikasie om die eienskappe daarvan as 'n plastiek te verbeter.
3. Finale Produkvorming
Gewysigde sellulose word uiteindelik gebruik in die vervaardiging van finale produkte deur middel van gietvorming of ekstrusie.
Afsluiting
Bioafbreekbare plastiek bied 'n meer omgewingsvriendelike oplossing as konvensionele plastiek, met 'n verskeidenheid tipes en produksiemetodes wat op verskeie toepassings afgestem is. Deur die tipes bioafbreekbare plastiek en hul produksiemetodes te verstaan, kan ons hopelik plastiekprodukte meer wys kies en gebruik om die omgewing te bewaar.
Verwysings
– Leja, K., & Lewandowicz, G. (2010). Polimeer-biodegradasie en bioafbreekbare polimere—’n oorsig. Poolse Tydskrif vir Omgewingsstudies, 19(2), 255-266.
– Shah, A. A., Hassan, F., Hameed, A., & Ahmed, S. (2008). Biologiese afbraak van plastiek: 'n Omvattende oorsig. Biotegnologiese vooruitgang, 26(3), 246-265.
