Կենսաքայքայվող պլաստիկի տեսակները և դրանց պատրաստման եղանակը
Պենդահուլուան
Ավանդական պլաստիկը դարձել է առօրյա կյանքում անհրաժեշտ ռեսուրս, որն օգտագործվում է բազմազան կիրառություններում՝ սննդի փաթեթավորումից մինչև սպառողական ապրանքներ: Այնուամենայնիվ, դրա շրջակա միջավայրի վրա բացասական ազդեցությունը խթանել է ավելի էկոլոգիապես մաքուր այլընտրանքների որոնումը, որոնցից մեկը կենսաքայքայվող պլաստիկն է: Կենսաքայքայվող պլաստիկը պլաստիկի տեսակ է, որը միկրոօրգանիզմները կարող են քայքայել շրջակա միջավայրի համար անվնաս միացությունների: Այս հոդվածը կբացատրի կենսաքայքայվող պլաստիկի տարբեր տեսակները և դրանց պատրաստման եղանակը:
Կենսաքայքայվող պլաստիկի տեսակները
1. Պոլիլակտիկ թթու (PLA)
PLA-ն կենսաքայքայվող պլաստիկ է, որը պատրաստվում է վերականգնվող ռեսուրսներից, ինչպիսիք են եգիպտացորենը կամ շաքարեղեգը: PLA-ն հաճախ օգտագործվում է շշերի, սննդի փաթեթավորման և նույնիսկ 3D տպագրության համար նախատեսված թելիկների մեջ: PLA-ն կարող է քայքայվել արդյունաբերական կոմպոստացման միջավայրերում 1-6 ամսվա ընթացքում:
2. Պոլիհիդրօքսիալկանոատներ (PHA)
PHA-ն բնական պոլիեսթեր է, որը արտադրվում է միկրոօրգանիզմների կողմից շաքարների կամ լիպիդների խմորման միջոցով: PHA-ն ունի լայն կիրառություն, ներառյալ պլաստիկ տոպրակների, փաթեթավորման և նույնիսկ որոշ բժշկական կիրառությունների արտադրությունը: PHA-ն լիովին կենսաքայքայվող է և կարող է քայքայվել ինչպես ծովային, այնպես էլ հողային միջավայրերում:
3. Օսլայի վրա հիմնված պլաստմասսաներ
Օսլայի վրա հիմնված պլաստմասսաները բնական օսլայի (սովորաբար եգիպտացորենից, կարտոֆիլից կամ ցորենից) և սինթետիկ կամ այլ կենսաքայքայվող պլաստմասսաների խառնուրդներ են: Օսլայի վրա հիմնված պլաստմասսաները կարող են օգտագործվել գնումների պայուսակներ, սննդի փաթեթավորում և գյուղատնտեսական տարբեր կիրառություններ պատրաստելու համար:
4. Պոլիգլիկոլաթթու (PGA)
PGA-ն կենսաքայքայվող պլաստիկի տեսակ է, որը հաճախ օգտագործվում է բժշկական կիրառություններում, ինչպիսիք են կենսաքայքայվող վիրաբուժական կարերը: PGA-ն ունի գերազանց կենսաքայքայման հատկություններ և կարող է լիովին քայքայվել մի քանի ամսվա ընթացքում, երբ տեղադրվում է խոնավ միջավայրում:
5. Պոլիբուտիլեն սուկցինատ (PBS)
PBS-ը կենսաքայքայվող պոլիեսթեր է, որն ունի մեխանիկական և ջերմային հատկություններ, որոնք նման են ավանդական պլաստմասսաներին (օրինակ՝ պոլիէթիլենին): PBS-ը հաճախ օգտագործվում է փաթեթավորման, միանգամյա օգտագործման սպասքի և գյուղատնտեսական կիրառություններում: PBS-ը կարող է քայքայվել հողում և ջրում:
6. Ցելյուլոզային հիմքով պլաստմասսաներ
Ցելյուլոզային հիմքով պլաստմասսաները պատրաստվում են ցելյուլոզից, որը բույսերի բջջային պատերի հիմնական բաղադրիչն է: Այս պլաստմասսաները հաճախ օգտագործվում են պլաստիկ թաղանթների, ծածկույթների և տարբեր փաթեթավորման արտադրության մեջ: Ցելյուլոզը կարող է բնականորեն քայքայվել ամիսներից մինչև տարիներ շարունակ՝ կախված շրջակա միջավայրի պայմաններից:
Ինչպես պատրաստել կենսաքայքայվող պլաստիկ
Կենսաքայքայվող պլաստիկ պատրաստելու գործընթացը տարբերվում է՝ կախված արտադրվող պլաստիկի տեսակից: Ահա կենսաքայքայվող պլաստիկի արտադրության մեջ օգտագործվող մի քանի տարածված մեթոդներ.
Պոլիկաթթու (PLA)
1. Շաքարի արդյունահանում
Այս գործընթացը սկսվում է բույսերից, ինչպիսիք են եգիպտացորենը կամ շաքարեղեգը, շաքարի արդյունահանմամբ։ Այնուհետև այս շաքարը խմորվում է մանրէների կողմից՝ կաթնաթթու արտադրելու համար։
2. Պոլիմերացում
Արդյունքում ստացված կաթնաթթուն այնուհետև անցնում է պոլիմերացման գործընթաց՝ առաջացնելով պոլիլակտիդ, որը PLA-ի պոլիմերային ձև է։
3. Վերջնական արտադրանքի ձևավորում
Հեղուկ PLA-ն լցվում է կաղապարների մեջ կամ արտամղվում է՝ 3D տպագրության համար նախատեսված վերջնական արտադրանքներ, ինչպիսիք են պլաստիկե թերթերը, շշերը կամ թելիկները, ստանալու համար։
Պոլիհիդրօքսիալկանոատներ (PHA)
1. Խմորում
Միկրոօրգանիզմները, ինչպիսիք են մանրէները, աճեցվում են ածխածնով, ինչպիսիք են շաքարները կամ լիպիդները, հարուստ խմորման միջավայրում: Այս միկրոօրգանիզմները արտադրում են PHA որպես էներգիայի պահուստ՝ իրենց բջիջներում ներառուկների տեսքով:
2. Էքստրակցիա և մաքրում
Հաջորդը, PHA-ն արդյունահանվում է միկրոօրգանիզմներից և մաքրվում՝ ոչ PHA բաղադրիչները հեռացնելու համար:
3. Վերջնական արտադրանքի ձևավորում
Այս PHA խառնուրդը այնուհետև հետագա մշակում է անցնում արդյունաբերական կարիքներին համապատասխան, օրինակ՝ պատրաստվում է պլաստիկե տոպրակների կամ փաթեթավորման նյութերի մեջ։
Օսլայի վրա հիմնված պլաստմասսա
1. Օսլայի արդյունահանում
Օսլան արդյունահանվում է բնական աղբյուրներից, ինչպիսիք են եգիպտացորենը, կարտոֆիլը կամ ցորենը։
2. Խառնել այլ պլաստմասսաների հետ
Այնուհետև արդյունահանված օսլան խառնվում է այլ կենսաքայքայվող պլաստմասսաների կամ կապող նյութերի հետ, ինչի արդյունքում ստացվում է կոմպոզիտային նյութ, որը կարող է օգտագործվել տարբեր կիրառություններում։
3. Վերջնական արտադրանքի ձևավորում
Այս կոմպոզիտային նյութը այնուհետև ձուլման կամ արտամղման գործընթացի միջոցով ձևավորվում է վերջնական արտադրանքի, օրինակ՝ գնումների պայուսակի կամ սննդի փաթեթավորման։
Պոլիգլիկոլաթթու (PGA)
1. Գլիկոլիդի պոլիմերացում
PGA-ն ստացվում է գլիկոլիդների պոլիմերացման միջոցով, որոնք գլիկոլաթթվի դիէսթերներ են։
2. Մաքրում
Պոլիմերացումից հետո PGA-ն բյուրեղացվում և մաքրվում է՝ պոլիմերացման գործընթացից մնացորդային ռեակտիվներն ու մնացորդները հեռացնելու համար։
3. Վերջնական արտադրանքի ձևավորում
Օգտագործման պատրաստ PGA-ն այնուհետև կարող է ձևավորվել վերջնական արտադրանքի, ինչպիսիք են կենսաքայքայվող վիրաբուժական կարերը կամ այլ բժշկական իմպլանտացիոն նյութերը։
Պոլիբուտիլենային սուկցինատ (PBS)
1. Պոլիմերացում
PBS-ը ստացվում է սուկցինատի և բութանդիոլի համապոլիմերացումից՝ ավանդական պոլիմերացման գործընթացի միջոցով։
2. Մաքրում
Պոլիմերացումից հետո PBS-ը մաքրվում է՝ մնացորդային մոնոմերներն ու կատալիզատորները հեռացնելու համար։
3. Վերջնական արտադրանքի ձևավորում
Մաքրված PBS-ը կարող է էքստրուդացվել կամ ձուլվել՝ ստանալու համար վերջնական արտադրանք, ինչպիսիք են միանգամյա օգտագործման սպասքը կամ պլաստիկե թաղանթները:
Ցելյուլոզային հիմքով պլաստմասսաներ
1. Ցելյուլոզի արդյունահանում
Ցելյուլոզը արդյունահանվում է բնական աղբյուրներից, ինչպիսիք են փայտը կամ բամբակը:
2. Քիմիական փոփոխություն
Արդյունահանված ցելյուլոզը այնուհետև ենթարկվում է քիմիական գործընթացների, ինչպիսիք են էսթերացումը կամ եթերացումը, որպեսզի բարելավվեն դրա պլաստիկի հատկությունները։
3. Վերջնական արտադրանքի ձևավորում
Մոդիֆիկացված ցելյուլոզը վերջապես օգտագործվում է վերջնական արտադրանքի արտադրության մեջ՝ ձուլման կամ էքստրուզիայի միջոցով:
Եզրակացություն
Կենսաքայքայվող պլաստմասսաները առաջարկում են ավելի էկոլոգիապես մաքուր լուծում, քան ավանդական պլաստմասսաները՝ առաջարկելով բազմազան տեսակներ և արտադրության մեթոդներ, որոնք հարմարեցված են տարբեր կիրառություններին: Հասկանալով կենսաքայքայվող պլաստմասսաների տեսակները և դրանց արտադրության մեթոդները, մենք, հուսով ենք, կարող ենք ավելի իմաստուն կերպով ընտրել և օգտագործել պլաստմասե արտադրանքը՝ շրջակա միջավայրը պահպանելու համար:
Հղումներ
– Լեյա, Կ., և Լևանդովիչ, Գ. (2010): Պոլիմերների կենսաքայքայումը և կենսաքայքայվող պոլիմերները՝ ակնարկ: Լեհական շրջակա միջավայրի ուսումնասիրությունների հանդես, 19(2), 255-266:
– Շահ, Ա. Ա., Հասան, Ֆ., Համիդ, Ա., և Ահմեդ, Ս. (2008): Պլաստմասսայի կենսաբանական քայքայումը. Համապարփակ վերանայում: Կենսատեխնոլոգիական առաջընթացներ, 26(3), 246-265:
