બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિકના પ્રકારો અને તે કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે
પેન્ડાહુલુઆન
પરંપરાગત પ્લાસ્ટિક રોજિંદા જીવનમાં એક આવશ્યક સંસાધન બની ગયું છે, જેનો ઉપયોગ ફૂડ પેકેજિંગથી લઈને ગ્રાહક ઉત્પાદનો સુધીના વિવિધ કાર્યક્રમોમાં થાય છે. જોકે, પર્યાવરણ પર તેની નકારાત્મક અસરને કારણે પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પોની શોધ શરૂ થઈ છે, જેમાંથી એક બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક છે. બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક એ એક પ્રકારનું પ્લાસ્ટિક છે જેને સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા એવા સંયોજનોમાં તોડી શકાય છે જે પર્યાવરણ માટે હાનિકારક નથી. આ લેખમાં ઉપલબ્ધ વિવિધ પ્રકારના બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક અને તે કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે તે સમજાવવામાં આવશે.
બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિકના પ્રકારો
1. પોલીલેક્ટિક એસિડ (PLA)
PLA એ એક બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક છે જે મકાઈ અથવા શેરડી જેવા નવીનીકરણીય સંસાધનોમાંથી બને છે. PLA નો ઉપયોગ ઘણીવાર બોટલ, ફૂડ પેકેજિંગ અને 3D પ્રિન્ટીંગ માટે ફિલામેન્ટમાં પણ થાય છે. PLA ઔદ્યોગિક ખાતર વાતાવરણમાં 1-6 મહિનાની અંદર વિઘટિત થઈ શકે છે.
2. પોલીહાઇડ્રોક્સિઆલ્કેનોએટ્સ (PHA)
PHA એ કુદરતી પોલિએસ્ટર છે જે સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા ખાંડ અથવા લિપિડના આથો દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. PHA ના ઉપયોગોની વિશાળ શ્રેણી છે, જેમાં પ્લાસ્ટિક બેગનું ઉત્પાદન, પેકેજિંગ અને કેટલાક તબીબી ઉપયોગોનો પણ સમાવેશ થાય છે. PHA સંપૂર્ણપણે બાયોડિગ્રેડેબલ છે અને દરિયાઈ અને માટી બંને વાતાવરણમાં વિઘટિત થઈ શકે છે.
3. સ્ટાર્ચ આધારિત પ્લાસ્ટિક
સ્ટાર્ચ-આધારિત પ્લાસ્ટિક એ કુદરતી સ્ટાર્ચ (સામાન્ય રીતે મકાઈ, બટાકા અથવા ઘઉંમાંથી) અને કૃત્રિમ અથવા અન્ય બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિકનું મિશ્રણ છે. સ્ટાર્ચ-આધારિત પ્લાસ્ટિકનો ઉપયોગ શોપિંગ બેગ, ફૂડ રેપ અને વિવિધ કૃષિ એપ્લિકેશનો બનાવવા માટે થઈ શકે છે.
4. પોલીગ્લાયકોલિક એસિડ (PGA)
PGA એ બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિકનો એક પ્રકાર છે જેનો ઉપયોગ ઘણીવાર બાયોડિગ્રેડેબલ સર્જિકલ ટાંકા જેવા તબીબી કાર્યક્રમોમાં થાય છે. PGA માં ઉત્તમ બાયોડિગ્રેડેશન ગુણધર્મો છે અને ભેજવાળા વાતાવરણમાં મૂકવામાં આવે ત્યારે તે મહિનાઓમાં સંપૂર્ણપણે વિઘટિત થઈ શકે છે.
૫. પોલીબ્યુટીલીન સક્સીનેટ (PBS)
PBS એ બાયોડિગ્રેડેબલ પોલિએસ્ટર છે જે પરંપરાગત પ્લાસ્ટિક (જેમ કે પોલિઇથિલિન) જેવા જ યાંત્રિક અને થર્મલ ગુણધર્મો ધરાવે છે. PBS નો ઉપયોગ ઘણીવાર પેકેજિંગ, નિકાલજોગ ટેબલવેર અને કૃષિ કાર્યક્રમોમાં થાય છે. PBS માટી અને પાણીમાં વિઘટિત થઈ શકે છે.
6. સેલ્યુલોઝ આધારિત પ્લાસ્ટિક
સેલ્યુલોઝ આધારિત પ્લાસ્ટિક સેલ્યુલોઝમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જે છોડની કોષ દિવાલોનો મુખ્ય ઘટક છે. આ પ્લાસ્ટિકનો ઉપયોગ ઘણીવાર પ્લાસ્ટિક ફિલ્મો, કોટિંગ્સ અને વિવિધ પેકેજિંગ એપ્લિકેશનોના ઉત્પાદનમાં થાય છે. પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓના આધારે સેલ્યુલોઝ મહિનાઓથી વર્ષોમાં કુદરતી રીતે વિઘટિત થઈ શકે છે.
બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક કેવી રીતે બનાવવું
બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક બનાવવાની પ્રક્રિયા કયા પ્રકારના પ્લાસ્ટિકનું ઉત્પાદન થાય છે તેના આધારે બદલાય છે. બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિકના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતી કેટલીક સામાન્ય પદ્ધતિઓ અહીં આપેલ છે:
પોલિલેક્ટિક એસિડ (PLA)
૧. ખાંડ નિષ્કર્ષણ
આ પ્રક્રિયા મકાઈ અથવા શેરડી જેવા છોડમાંથી ખાંડ કાઢવાથી શરૂ થાય છે. આ ખાંડને પછી બેક્ટેરિયા દ્વારા આથો આપીને લેક્ટિક એસિડ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે.
2. પોલિમરાઇઝેશન
પરિણામી લેક્ટિક એસિડ પછી પોલિલેક્ટાઇડ બનાવવા માટે પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે, જે PLA નું પોલિમર સ્વરૂપ છે.
૩. અંતિમ ઉત્પાદન રચના
પ્રવાહી PLA ને મોલ્ડમાં રેડવામાં આવે છે અથવા પ્લાસ્ટિક શીટ્સ, બોટલો અથવા 3D પ્રિન્ટિંગ માટે ફિલામેન્ટ જેવા અંતિમ ઉત્પાદનો બનાવવા માટે બહાર કાઢવામાં આવે છે.
પોલીહાઈડ્રોક્સિઆલ્કનોએટ્સ (PHA)
1. આથો
બેક્ટેરિયા જેવા સુક્ષ્મસજીવો ખાંડ અથવા લિપિડ જેવા કાર્બનથી ભરપૂર આથો માધ્યમમાં ઉગાડવામાં આવે છે. આ સુક્ષ્મસજીવો તેમના કોષોમાં સમાવેશના સ્વરૂપમાં ઉર્જા અનામત તરીકે PHA ઉત્પન્ન કરે છે.
૨. નિષ્કર્ષણ અને શુદ્ધિકરણ
આગળ, સુક્ષ્મસજીવોમાંથી PHA કાઢવામાં આવે છે અને PHA સિવાયના ઘટકોને દૂર કરવા માટે શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.
૩. અંતિમ ઉત્પાદન રચના
આ PHA મિશ્રણને ઔદ્યોગિક જરૂરિયાતો અનુસાર વધુ પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, પ્લાસ્ટિક બેગ અથવા પેકેજિંગ સામગ્રીમાં બનાવવામાં આવે છે.
સ્ટાર્ચ આધારિત પ્લાસ્ટિક
1. સ્ટાર્ચ નિષ્કર્ષણ
મકાઈ, બટાકા અથવા ઘઉં જેવા કુદરતી સ્ત્રોતોમાંથી સ્ટાર્ચ કાઢવામાં આવે છે.
2. અન્ય પ્લાસ્ટિક સાથે મિશ્રણ
પછી કાઢવામાં આવેલા સ્ટાર્ચને અન્ય બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક અથવા બંધનકર્તા એજન્ટો સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે, જેના પરિણામે એક સંયુક્ત સામગ્રી બને છે જેનો ઉપયોગ વિવિધ ઉપયોગો માટે થઈ શકે છે.
૩. અંતિમ ઉત્પાદન રચના
આ સંયુક્ત સામગ્રીને પછી મોલ્ડિંગ અથવા એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા દ્વારા શોપિંગ બેગ અથવા ફૂડ રેપર જેવા અંતિમ ઉત્પાદનમાં બનાવવામાં આવે છે.
પોલીગ્લાયકોલિક એસિડ (PGA)
1. ગ્લાયકોલાઇડ પોલિમરાઇઝેશન
PGA ગ્લાયકોલાઇડ્સના પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, જે ગ્લાયકોલિક એસિડના ડાયેટર છે.
2. શુદ્ધિકરણ
પોલિમરાઇઝેશન પછી, પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયામાંથી અવશેષ રીએજન્ટ્સ અને અવશેષોને દૂર કરવા માટે PGA ને સ્ફટિકીકરણ અને શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.
૩. અંતિમ ઉત્પાદન રચના
ઉપયોગમાં લેવા માટે તૈયાર PGA ને પછી બાયોડિગ્રેડેબલ સર્જિકલ ટાંકા અથવા અન્ય તબીબી ઇમ્પ્લાન્ટેશન સામગ્રી જેવા અંતિમ ઉત્પાદનોમાં બનાવી શકાય છે.
પોલીબ્યુટીલીન સસીનેટ (PBS)
1. પોલિમરાઇઝેશન
પરંપરાગત પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા દ્વારા સક્સિનેટ અને બ્યુટેન્ડિઓલના કોપોલિમરાઇઝેશનમાંથી પીબીએસ બનાવવામાં આવે છે.
2. શુદ્ધિકરણ
પોલિમરાઇઝેશન પછી, પીબીએસને અવશેષ મોનોમર્સ અને ઉત્પ્રેરક દૂર કરવા માટે શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.
૩. અંતિમ ઉત્પાદન રચના
શુદ્ધ PBS ને ડિસ્પોઝેબલ કટલરી અથવા પ્લાસ્ટિક ફિલ્મ જેવા અંતિમ ઉત્પાદનો બનાવવા માટે બહાર કાઢી શકાય છે અથવા મોલ્ડ કરી શકાય છે.
સેલ્યુલોઝ આધારિત પ્લાસ્ટિક
1. સેલ્યુલોઝ નિષ્કર્ષણ
સેલ્યુલોઝ લાકડા અથવા કપાસ જેવા કુદરતી સ્ત્રોતોમાંથી કાઢવામાં આવે છે.
2. રાસાયણિક ફેરફાર
પછી કાઢવામાં આવેલા સેલ્યુલોઝને પ્લાસ્ટિક તરીકે તેના ગુણધર્મોને સુધારવા માટે એસ્ટરિફિકેશન અથવા ઇથેરિફિકેશન જેવી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સંશોધિત કરવામાં આવે છે.
૩. અંતિમ ઉત્પાદન રચના
મોલ્ડિંગ અથવા એક્સટ્રુઝન દ્વારા અંતિમ ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં સંશોધિત સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ થાય છે.
કેસિમ્પુલન
બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક પરંપરાગત પ્લાસ્ટિક કરતાં વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ ઉકેલ પ્રદાન કરે છે, જેમાં વિવિધ પ્રકારના અને ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ વિવિધ ઉપયોગો માટે તૈયાર કરવામાં આવે છે. બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિકના પ્રકારો અને તેમની ઉત્પાદન પદ્ધતિઓને સમજીને, આપણે પર્યાવરણને બચાવવા માટે પ્લાસ્ટિક ઉત્પાદનોની પસંદગી અને ઉપયોગ વધુ સમજદારીપૂર્વક કરી શકીશું.
સંદર્ભ
– લેજા, કે., અને લેવાન્ડોવિઝ, જી. (2010). પોલિમર બાયોડિગ્રેડેશન અને બાયોડિગ્રેડેબલ પોલિમર્સ—એક સમીક્ષા. પોલિશ જર્નલ ઓફ એન્વાયર્નમેન્ટલ સ્ટડીઝ, 19(2), 255-266.
– શાહ, એ. એ., હસન, એફ., હમીદ, એ., અને અહેમદ, એસ. (2008). પ્લાસ્ટિકનું જૈવિક અધોગતિ: એક વ્યાપક સમીક્ષા. બાયોટેકનોલોજી એડવાન્સિસ, 26(3), 246-265.
