ከተፈጥሮ ቁሳቁሶች ባዮግራድራይዝድ ፕላስቲክ እንዴት እንደሚሰራ
የተለመዱ ፕላስቲኮች ከረጅም ጊዜ በፊት የዕለት ተዕለት ሕይወት አካል ሆነው ቆይተዋል፤ ከምግብ ማሸጊያ፣ ከገበያ ከረጢቶች፣ ከጠርሙሶች እስከ የቤት ውስጥ መገልገያዎች። ሆኖም ግን፣ ተግባራዊነታቸው ቢኖረውም፣ በፔትሮሊየም ላይ የተመሰረቱ ፕላስቲኮች ከፍተኛ ችግሮችን ያስከትላሉ - ለመበጥበጥ አስቸጋሪ ናቸው፣ በቆሻሻ ማጠራቀሚያዎች እና በውቅያኖሶች ውስጥ ይከማቻሉ፣ እና ለሥነ-ምህዳር አደጋ የሚፈጥሩ ማይክሮፕላስቲክዎችን ያመነጫሉ። ስለዚህ፣ ባዮግራድራይድ የሚባሉ ፕላስቲኮች በተለይም እንደ ስታርች እና የእፅዋት ፋይበር ካሉ የተፈጥሮ ቁሳቁሶች የተሠሩት ከጊዜ ወደ ጊዜ ተወዳጅነት እያገኙ ነው።
ባዮዲግሬድ ፕላስቲክ ረቂቅ ተሕዋስያን እንቅስቃሴ በማድረግ እንደ ውሃ፣ ካርቦን ዳይኦክሳይድ (ወይም በአናይሮቢክ ሁኔታዎች ስር ሚቴን) እና ባዮማስ ያሉ ቀላል ውህዶችን ወደመሆን ሊለወጥ የሚችል ፖሊመር ቁሳቁስ ነው። "ባዮዲግሬድ" የሚለው ቃል ብዙውን ጊዜ "ለአካባቢ ተስማሚ" ከሚለው ጋር የሚመጣጠን ቢሆንም፣ የመበስበስ ፍጥነት እና ፍጥነት በሁኔታዎች (ሙቀት፣ እርጥበት፣ ኦክስጅን እና የማይክሮባላዊ ዝርያዎች) ላይ የተመሰረተ መሆኑን መረዳት አስፈላጊ ነው። ይህ ጽሑፍ ከተፈጥሮ ቁሳቁሶች፣ በዋናነት በስታርች ላይ ከተመሠረተ፣ ባዮዲግሬድ ፕላስቲክን በትንሽ ደረጃ (በቤት ውስጥ ወይም በቀላል ላብራቶሪ) እንዴት እንደሚሰራ ያብራራል።
-
በስታርች ላይ የተመሰረቱ ባዮዲግሬድ ሊደረጉ የሚችሉ ፕላስቲኮች መሰረታዊ መርሆዎች
ስታርች በካሳቫ፣ በቆሎ፣ ድንች እና ሳጎ ውስጥ በብዛት የሚገኝ ፖሊሶካካርዴድ ነው። በውሃ ሲሞቅ የስታርች ቅንጣቶች ጄላቲኔዜሽን ይደረግባቸዋል፡ አወቃቀሩ ይስፋፋል፣ ትስስሮቹ ይዳከማሉ፣ እና ድብልቁ ዝልግልግ ይሆናል። እንደ ግሊሰሮል ያለ ፕላስቲክ ሲጨመር የስታርች ማትሪክስ የበለጠ ተለዋዋጭ እና ለመስበር የተጋለጠ ይሆናል። ድብልቁ ከተቀረጸ እና ከደረቀ በኋላ ቀላል የባዮፕላስቲክ ወረቀት ይፈጠራል።
አስፈላጊ ክፍሎች:
1. ተፈጥሯዊ ፖሊመሮች፡ ስታርች (ወይም ከሴሉሎስ/ፋይበር ጋር ድብልቅ)።
2. ማሟሟት፡ ውሃ።
3. ፕላስቲዚዘር፡ ግሊሰሮል (አማራጭ፡ ሶርቢቶል፣ የተለያዩ የስኳር/የስኳር አልኮሆል ዓይነቶች)።
4. የማጠናከሪያ ወኪል (አማራጭ): ጥሩ የተፈጥሮ ፋይበር፣ ሴሉሎስ ወይም የፍራፍሬ ልጣጭ ዱቄት።
5. የፒኤች/ምላሽ መቆጣጠሪያ (አማራጭ): ሆምባጅ (አሴቲክ አሲድ) ለማዋሃድ እና የፊልም ባህሪን ለመርዳት።
-
የሚያስፈልጉ ቁሳቁሶች እና መሳሪያዎች
ግብዓቶች (ለ 1-2 ትናንሽ ሉሆች)
– የካሳቫ ስታርች/የበቆሎ ስታርች፡ 10 ግራም
- ውሃ: 100 ሚሊ ሊትር
– ግሊሰሮል (የምግብ ደረጃው የበለጠ ደህንነቱ የተጠበቀ ነው): 5 ሚሊ ሊትር (እንደ ተፈላጊው ተለዋዋጭነት ከ3-8 ሚሊ ሊትር ሊሆን ይችላል)
– ኮምጣጤ (5%)፡ 5 ሚሊ ሊትር (አማራጭ ግን ጠቃሚ)
- ተፈጥሯዊ ቀለም (አማራጭ): ለምሳሌ የቱርሜሪክ ዱቄት፣ የፓንዳን ቅጠሎች ወይም እንደ አስፈላጊነቱ የተፈጠረ ከሰል
– ጥሩ ፋይበር (አማራጭ): የደረቀ የሙዝ ልጣጭ ዱቄት/በጣም ጥሩ የሴሉሎስ ፋይበር 0,5–1 ግራም
አላት
- ትንሽ ድስት ወይም ሙቀትን የሚቋቋም ቢራ
- ምድጃ ወይም ትኩስ ሳህን
– ስፓቱላ/ማደባለቅ
- ሚዛኖች ወይም የመለኪያ ማንኪያዎች
- ቴርሞሜትር (አማራጭ፣ የሙቀት መቆጣጠሪያን ይረዳል)
- ጥሩ ወንፊት (አማራጭ፣ እብጠቶችን ለመቀነስ)
- ጠፍጣፋ/ብርጭቆ/ቴፍሎን የመጋገሪያ መጥበሻ እንደ ሻጋታ
- ለማድረቅ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው ምድጃ ወይም አየር የሚያስገባ ክፍል
-
ሊበሰብስ የሚችል ፕላስቲክ ለመሥራት የሚረዱ እርምጃዎች
1) የስታርች መፍትሄውን ያዘጋጁ
በመጀመሪያ፣ 10 ግራም ስታርች ከትንሽ ውሃ (ለምሳሌ፣ 30-40 ሚሊ ሊትር) ጋር ይቀላቅሉ። ሙሉ በሙሉ እስኪፈርስና ምንም እብጠቶች እስኪኖሩ ድረስ ያዋህዱ። ከዚያም የቀረውን ውሃ በድምሩ 100 ሚሊ ሊትር ይጨምሩ። ይህ ሲሞቅ ስታርቹ እንዳይጨመቅ ይከላከላል።
2) የድጋፍ ቁሳቁሶችን ያክሉ
ግሊሰሪን እና (ከተጠቀሙ) ኮምጣጤ ይጨምሩ። በደንብ ያዋህዱት። ግሊሰሪን እንደ ፕላስቲክ ማድረቂያ ሆኖ ያገለግላል፤ ግሊሰሪን በጨመረ ቁጥር ፕላስቲኩ የበለጠ ተለዋዋጭ ይሆናል፣ ነገር ግን የበለጠ ተለጣፊ እና የበለጠ የሚስብ ይሆናል። ኮምጣጤው ድብልቁ የበለጠ ተመሳሳይ እንዲሆን ሊረዳ ይችላል፣ እና በአንዳንድ ቀመሮች የበለጠ እኩል የሆነ ፊልም ሊያመነጭ ይችላል።
ጠንካራ ፕላስቲክ ከፈለጉ ትንሽ ቀጭን ፋይበር ይጨምሩ። ፋይበሩ በቀላሉ ሸካራ እና መሰንጠቅ እንዳይችል ፋይበሩ ፍጹም ደህና መሆኑን ያረጋግጡ።
3) ጄላቲን እስኪሆን ድረስ ያሞቁ
ድብልቁን በዝቅተኛ እስከ መካከለኛ ሙቀት ላይ ያለማቋረጥ በማነሳሳት ያሞቁ። ከ70-90°ሴ አካባቢ ድብልቁ ከደመናማ ፈሳሽ ወደ ወፍራም፣ ግልጽ/ግልጽ ወጥነት ይለወጣል። በድስቱ ግርጌ ላይ እንዳይቃጠል ማነሳሳቱን ይቀጥሉ።
የተሳካ ሂደት ምልክቶች፡-
– የቪስኮሲቲ መጠን ይጨምራል (እንደ ወፍራም ሙጫ ይሆናል)።
- ትላልቅ እብጠቶች የሉም።
- ድብልቅው ተመሳሳይ እና የሚያብረቀርቅ ይመስላል።
ሸካራነቱ እኩል ወፍራም ከሆነ በኋላ እሳቱን ያጥፉ (ብዙውን ጊዜ እንደ ሙቀቱ መጠን ከ5-10 ደቂቃዎች)።
4) አረፋዎችን ያስወግዱ እና ለስላሳ ያድርጉት
የአየር አረፋዎቹ እንዲነሱ ለ1-2 ደቂቃዎች እንዲቆይ ያድርጉት። አረፋዎቹን ለመቀነስ በቀስታ ማነሳሳት ይችላሉ። በጣም ብዙ አረፋዎች ፊልሙ ለጉድጓዶች የተጋለጠ ወይም ሲደርቅ እንዲሰበር ያደርጉታል።
5) ጠፍጣፋ መሬት ላይ ያትሙ
ትኩስ ሊጡን ወደ ጠፍጣፋ ወይም የመስታወት መጋገሪያ ድስት ውስጥ አፍስሱ። ውፍረቱን በስፓታላ ለስላሳ ያድርጉት። ውፍረቱ በውጤቶቹ ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል፡
- በጣም ቀጭን: በቀላሉ የሚቀደድ።
- በጣም ወፍራም፡- ለማድረቅ ረጅም ጊዜ የሚወስድ ሲሆን ሊወዛወዝ ይችላል።
ለጀማሪዎች ከ0,5-1,5 ሚሜ ውፍረት ያለው ውፍረት ይፈልጉ።
6) ደረቅ
ሁለት የተለመዱ ዘዴዎች አሉ፡
- በአየር ማድረቅ፡- ከ24-48 ሰዓታት በንጹህ፣ አየር በሚተነፍስበት እና እርጥበት በሌለው ቦታ።
- ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው ምድጃ፡ ከ50-60°ሴ ለ3-6 ሰዓታት (ውፍረቱን ያስተካክሉ)።
አንዴ ከደረቀ በኋላ ፊልሙ ከሻጋታው ቀስ ብሎ ሊወገድ ይችላል። ተጣብቆ ከሆነ መጀመሪያ ሻጋታውን በትንሹ ዘይት ይቀቡት ወይም የሲሊኮን/ቴፍሎን ምንጣፍ ይጠቀሙ።
-
ቀላል ውጤቶችን እንዴት መሞከር እንደሚቻል
1. የተለዋዋጭነት ሙከራ፡ በቀስታ መታጠፍ። ከተሰነጠቀ፣ ግሊሰሪን በጣም ትንሽ ነው ወይም ፊልሙ በጣም ደረቅ/በጣም ቀጭን ነው።
2. ቀላል የመሸከም ጥንካሬ ሙከራ፡ ሁለቱንም ጎኖች ይጎትቱ። በቀላሉ ከተቀደደ፣ ትንሽ ስታርች ለመጨመር ወይም ግሊሰሪን ለመቀነስ ይሞክሩ።
3. የውሃ መቋቋም ሙከራ፡ ውሃ በላዩ ላይ ይጣሉ። የስታርች ባዮፕላስቲክስ በአጠቃላይ ውሃ ስለሚስብ፣ እንደ ፔትሮሊየም ላይ የተመሰረቱ ፕላስቲኮች በፈሳሽ ላይ ጠንካራ አይደሉም። ሌሎች ፖሊመሮችን (ለምሳሌ፣ ትንሽ የተፈጥሮ ሰም እንደ ሽፋን) በማደባለቅ የውሃ መቋቋምን ማሻሻል ይችላሉ፣ ነገር ግን ይህ አሁንም የተወሰነ ነው።
4. የባዮዲግሬዴሽን ምርመራ፡- አንድ ትንሽ ቁራጭ እርጥብ በሆነ አፈር/ኮምፖስት ውስጥ ይቀብሩ። በየሳምንቱ ለውጦችን ይመዝግቡ። ብዙውን ጊዜ እንደ አወቃቀሩ እና ሁኔታው ከተለመደው ፕላስቲክ በበለጠ ፍጥነት መበላሸት/መበስበስ ይጀምራል።
-
ለመሞከር የሚያስችሉ የተፈጥሮ ንጥረ ነገሮች ልዩነቶች
1. የካሳቫ ስታርች (ታፒዮካ): ለማግኘት ቀላል፣ ግልጽ የሆነ ፊልም ይፈጥራል።
2. የበቆሎ ስታርች (የበቆሎ ስታርች): በብዛት ጥቅም ላይ የዋለ፣ ጥሩ ሸካራነት።
3. የድንች ስታርች፡ ለስላሳ ፊልም ይፈጥራል፣ ነገር ግን የበለጠ ውድ ሊሆን ይችላል።
4. አጋር-አጋር ወይም የባህር አረም፡ ፊልም ሊፈጥር ይችላል፣ ነገር ግን ገፀ ባህሪው እንደ ጄል ነው፤ የፕላስቲክ ማበልጸጊያ ማመቻቸትን ይፈልጋል።
5. ሴሉሎስ/የእፅዋት ፋይበር፡ እንደ ማጠናከሪያ፣ የሜካኒካል ጥንካሬን ሊጨምር ይችላል፣ ነገር ግን ከመጠን በላይ ከሆነ ፊልሙን እንዲሰባበር ያደርገዋል።
-
ለተሻለ ውጤት ጠቃሚ ምክሮች
- እብጠቶች ወይም ማቃጠል እንዳይኖር ለመከላከል በማሞቅ ጊዜ ያለማቋረጥ ያነሳሱ።
– ለተመጣጣኝ ውፍረት ሙሉ በሙሉ ጠፍጣፋ ሻጋታዎችን ይጠቀሙ።
– ፊልሙ በጣም ጠንካራ እና በቀላሉ የሚሰበር ከሆነ፡ ግሊሰሮልን ቀስ በቀስ ይጨምሩ።
– ፊልሙ በጣም ለስላሳ ወይም ተለጣፊ ከሆነ፡ ግሊሰሮልን ይቀንሱ ወይም ስታርች ይጨምሩ።
– ደረቅ ቦታ ላይ ያስቀምጡ፤ የስታርች ባዮፕላስቲክ የአየር እርጥበትን የመምጠጥ አዝማሚያ አለው።
-
ለመረዳት የሚያስችሉ ገደቦች
ቀላል ስታርች ላይ የተመሰረቱ ባዮፕላስቲክዎች ለትምህርታዊ ዓላማዎች፣ ለአነስተኛ ደረጃ ምርምር ወይም እንደ ደረቅ ማሸጊያ፣ የእጅ ሥራ ወይም ጊዜያዊ ሽፋኖች ላሉ ውስን አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ናቸው። ሆኖም ግን፣ የተለመዱ ጉዳቶች ያጋጥሟቸዋል፡ ደካማ የውሃ መቋቋም፣ ዝቅተኛ የሙቀት መቋቋም እና አሁንም ከተለመዱት ፕላስቲኮች በታች የሆኑ ሜካኒካል ባህሪያት። ለኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች፣ ተጨማሪ ማቀነባበሪያ እና ቁሳቁሶች (ፖሊመር ማደባለቅ፣ ቁጥጥር የሚደረግበት የመስቀል ትስስር ወይም ሽፋን) በተለምዶ ያስፈልጋሉ።
-
መዝጊያ
ከተፈጥሮ ቁሳቁሶች - በተለይም ስታርች - ባዮግራድድ ፕላስቲክ መስራት የበለጠ ባዮግራድድ ፕላስቲክ አማራጮችን ለመረዳት የሚያስችል ተግባራዊ እርምጃ ነው። እንደ ስታርች፣ ውሃ፣ ግሊሰሪን እና ትንሽ ኮምጣጤ ባሉ ቀላል ንጥረ ነገሮች፣ ተለዋዋጭነትን እና የመበስበስ መጠንን ለመፈተሽ የሚያስችሉ ባዮፕላስቲክ ወረቀቶችን ማምረት ይችላሉ። ሁሉንም የተለመዱ ፕላስቲኮች ገና መተካት ባይችሉም፣ እነዚህ ሙከራዎች ለፈጠራ መነሻ ነጥብ አስፈላጊ ናቸው፡ ከኩሽና ወይም ከትንሽ ላቦራቶሪ እስከ ይበልጥ ዘላቂ የቁሳቁስ መፍትሄዎች።
ከፈለጉ፣ ብጁ መለኪያዎችን (ለምሳሌ፣ የበለጠ የመለጠጥ፣ ጠንካራ ወይም የበለጠ ውሃ የማይቋቋም ፊልም) እና የውጤቶቹን ዳራ፣ ዘዴ እና ውይይት የያዘ የተሟላ ሳይንሳዊ ጽሑፍ ቅርጸት ያለው የምግብ አሰራር እንዲፈጥሩ እረዳዎታለሁ።
