Kas ir plastmasa, bioplastmasa un kā tās tiek ražotas?
Plastmasa ir kļuvusi par neatņemamu mūsu mūsdienu dzīves sastāvdaļu. Sākot ar pārtikas iepakojumu un beidzot ar transportlīdzekļu detaļām, plastmasa tiek izmantota plašā pielietojumu klāstā, pateicoties tās daudzpusībai, vieglajam svaram, izturībai pret koroziju un salīdzinoši zemajām ražošanas izmaksām. Tomēr viens no lielākajiem parastās plastmasas trūkumiem ir tās negatīvā ietekme uz vidi. Parastā plastmasa parasti tiek ražota no fosilā kurināmā, piemēram, naftas, ko mikroorganismi nevar sadalīt, un tās dabiska sadalīšanās prasa simtiem līdz tūkstošiem gadu. Šīs bažas ir veicinājušas pētījumus un attīstību bioplastmasas jomā kā videi draudzīgāku alternatīvu.
Kas ir plastmasa?
Plastmasa ir polimēra veids — ķīmisks savienojums, kas sastāv no lielām molekulām, kuras savukārt veido daudzas mazākas vienības, ko sauc par monomēriem. Šos monomērus var kombinēt dažādos veidos, lai iegūtu dažāda veida plastmasu ar atšķirīgām fizikālām un ķīmiskām īpašībām. Ir divi galvenie plastmasas veidi: termoplasti un termoreaktīvie plastmasu veidi. Termoplastmasu, piemēram, polietilēnu (PE) un polipropilēnu (PP), var atkārtoti kausēt un pārveidot. Termoreaktīvos plastmasu, piemēram, bakelītu, var veidot tikai vienu reizi; kad tā ir sacietējusi, to vairs nevar pārkausēt.
Kas ir bioplastmasa?
Bioplastmasa ir plastmasas veidi, kas daļēji vai pilnībā izgatavoti no bioloģiskiem materiāliem, piemēram, kukurūzas cietes, cukurniedrēm vai augu eļļas. Ir divas galvenās bioplastmasas kategorijas:
1. Bioloģiski noārdāma bioplastmasa: Šāda veida plastmasu dabiski var sadalīt mikroorganismi, piemēram, baktērijas, sēnītes vai enzīmi. Piemērs ir polilaktīds (PLA), kas ir ražots no kukurūzas cietes.
2. Bioloģiskas izcelsmes bioplastmasa: šī plastmasa ir izgatavota no atjaunojamām izejvielām, taču ne vienmēr ir bioloģiski noārdāma. Piemērs ir bioloģiskas izcelsmes polietilēns, ko var izgatavot no etanola, kas iegūts no cukurniedrēm.
Bioplastmasas priekšrocības
1. Videi draudzīgs: Bioplastmasa samazina atkarību no fosilā kurināmā un samazina siltumnīcefekta gāzu emisijas ražošanas procesā.
2. Bioloģiski noārdāms: daudzi bioplastmasas veidi var sadalīties dabiski, tādējādi samazinot plastmasas atkritumu problēmu.
3. Atjaunojamie resursi: Bioplastmasas izejvielas var iegūt no augiem, kurus var atkārtoti audzēt, padarot to par ilgtspējīgāku resursu.
4. Saderība ar tradicionālajiem plastmasas procesiem: Daudzas bioplastmasas var apstrādāt, izmantojot to pašu tehnoloģiju un iekārtas kā parastās plastmasas.
Kā pagatavot bioplastmasu
Sastāvdaļas
Lai izgatavotu bioplastmasu, nepieciešami vairāki pamatmateriāli, kurus parasti ir viegli atrast tirgū:
1. Kukurūzas ciete: bioloģiski noārdāmu polisaharīdu avots.
2. Ūdens: Izmanto kā šķīdinātāju.
3. Glicerīns (glicerīns): darbojas kā plastifikators, lai nodrošinātu elastību.
4. Etiķis (etiķskābe): darbojas, lai šķīdinātu cieti.
Rīks
1. Katls vai gatavošanas trauks
2. Plīts vai siltuma avots
3. Maisīšanas karote
4. Pelējums vai līdzena virsma žāvēšanai
Bioplastmasas izgatavošanas soļi
1. Pagatavojiet cietes šķīdumu: sajauciet 1 ēdamkaroti kukurūzas cietes ar 1 ēdamkaroti ūdens. Kārtīgi samaisiet, līdz nav kunkuļu.
2. Citu sastāvdaļu pievienošana: Pievienojiet kukurūzas cietes un ūdens maisījumam 1 ēdamkaroti glicerīna un 1 ēdamkaroti etiķa. Labi samaisiet.
3. Uzsildīšana: Gatavojiet maisījumu uz plīts virsmas uz lēnas uguns. Nepārtraukti maisiet, lai neveidotos kunkuļi, un pārliecinieties, ka visas sastāvdaļas ir rūpīgi sajauktas.
4. Pagaidiet, līdz tas sabiezē: Pēc dažām minūtēm maisījums sāks sabiezēt un pārvērtīsies želejveida vielā. Nepārtraukti maisiet, līdz tas sasniedz vēlamo konsistenci.
5. Veidošana: Karsto maisījumu ielejiet veidnē vai izklājiet uz tīras, līdzenas virsmas. Maisījumu var vienmērīgi izklāt ar lāpstiņu.
6. Žāvēšana: Ļaujiet bioplastmasai nožūt vairākas stundas vai nakti. Kad tā nožūs, tā sacietēs un būs gatava lietošanai.
Bioplastmasas pielietojumi
Bioplastmasai ir plašs pielietojumu klāsts, tostarp:
1. Iepakojums: Plaši izmanto pārtikas un dzērienu iepakojumam, pateicoties tā bioloģiskajai noārdīšanās spējai.
2. Vienreizlietojamie produkti: piemēram, iepirkumu maisiņi, pārtikas pārvalki un galda piederumi.
3. Medicīnas ierīces: izmanto vienreizlietojamo medicīnas ierīču ražošanā, pateicoties to bioloģiski saderīgajām īpašībām.
4. Lauksaimniecība: Zemsedzes un augu podu ražošanā, kas var dabiski sadalīties.
Bioplastmasas izaicinājumi un nākotne
Lai gan bioplastmasai ir daudz priekšrocību, ir jāpārvar vairākas problēmas:
1. Ražošanas izmaksas: Bioplastmasa pašlaik bieži vien ir dārgāka nekā parastā plastmasa augstāku izejvielu un ražošanas izmaksu dēļ.
2. Mehāniskās īpašības: Dažām bioplastmasām var nebūt tāda pati izturība un ilgmūžība kā no fosilā kurināmā iegūtām plastmasām, kas ierobežo to izmantošanu dažos pielietojumos.
3. Biodegradējamība: Ne visas bioplastmasas sadalās vienlīdz ātri atkarībā no vides apstākļiem, piemēram, temperatūras, mitruma un mikroorganismu klātbūtnes.
Tomēr, attīstoties tehnoloģijām un pieaugot izpratnei par vidi, cerams, ka bioplastmasas ražošanas efektivitāte palielināsies un izmaksas samazināsies. Notiek pētījumi, lai izstrādātu bioplastmasu ar uzlabotām īpašībām un lielāku piemērotību dažādiem pielietojumiem.
Secinājums
Bioplastmasa piedāvā inovatīvu un ilgtspējīgu risinājumu plastmasas atkritumu problēmai. Izmantojot atjaunojamas izejvielas un būdama bioloģiski noārdāma, bioplastmasa veido pamatu videi draudzīgākai nākotnei. Lai gan pastāv izaicinājumi, kas jāpārvar, bioplastmasas potenciāls ir milzīgs, un tai var būt būtiska loma aprites ekonomikā un ilgtspējīgākā resursu pārvaldībā. Bioplastmasas izstrāde un izmantošana ne tikai sniedz ieguvumus videi, bet arī paver jaunas iespējas rūpnieciskām inovācijām un sabiedrības izglītošanai par ilgtspējību.
