ജൈവ സംയുക്തങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്ലാസ്റ്റിക് നിർമ്മിക്കുന്ന പ്രക്രിയ

ജൈവ സംയുക്തങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്ലാസ്റ്റിക് നിർമ്മിക്കുന്ന പ്രക്രിയ

വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിലും ദൈനംദിന ജീവിതത്തിലും ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാണ് പ്ലാസ്റ്റിക്. ഇതിന്റെ ഭാരം കുറഞ്ഞതും, വഴക്കമുള്ളതും, ജല പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതും, പൊരുത്തപ്പെടാവുന്നതുമായ ഗുണങ്ങൾ ഭക്ഷണ പാക്കേജിംഗ് മുതൽ കനത്ത വ്യാവസായിക ഘടകങ്ങൾ വരെയുള്ള നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഇത് ഒരു പ്രാഥമിക തിരഞ്ഞെടുപ്പാക്കി മാറ്റുന്നു. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ മുതൽ അന്തിമ ഉൽപ്പന്നം വരെ ജൈവ സംയുക്തങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്ലാസ്റ്റിക് നിർമ്മിക്കുന്ന പ്രക്രിയയെക്കുറിച്ച് ഈ ലേഖനത്തിൽ നമ്മൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യും.

1. പെൻഡഹുലുവാൻ

പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ പോളിമറുകളാണ്, മോണോമറുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന നിരവധി ആവർത്തന യൂണിറ്റുകൾ ചേർന്ന വലിയ തന്മാത്രകൾ. ഈ മോണോമറുകളെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ച് പോളിമർ ശൃംഖലകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന രാസപ്രക്രിയയാണ് പോളിമറൈസേഷൻ. പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഏറ്റവും സാധാരണമായ ജൈവ സംയുക്തങ്ങൾ പെട്രോളിയവും പ്രകൃതിവാതകവുമാണ്, എന്നിരുന്നാലും പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന വിഭവങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങൾ വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്.

2. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ

2.1 പ്രധാന ഉറവിടമായി പെട്രോളിയം
പെട്രോളിയത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന പെട്രോകെമിക്കലുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് മിക്ക പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളും നിർമ്മിക്കുന്നത്. അസംസ്കൃത എണ്ണയിൽ വിവിധ ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, അവ ശുദ്ധീകരണത്തിലൂടെ എഥിലീൻ, പ്രൊപിലീൻ, ബ്യൂട്ടാഡീൻ തുടങ്ങിയ ചെറിയ ഘടകങ്ങളായി വിഘടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് പ്ലാസ്റ്റിക് നിർമ്മാണത്തിൽ മോണോമറുകളായി ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2.2 പ്രകൃതിവാതകം
പെട്രോളിയത്തിനു പുറമേ, പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപാദനത്തിന് പ്രകൃതിവാതകവും ഒരു പ്രധാന സ്രോതസ്സാണ്. പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകമായ മീഥെയ്ൻ, സ്റ്റീം ക്രാക്കിംഗ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയിലൂടെ എഥിലീൻ ആയി പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ കഴിയും.

2.3 പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ജൈവ വസ്തുക്കൾ
സ്റ്റാർച്ച്, സെല്ലുലോസ്, സസ്യ എണ്ണകൾ തുടങ്ങിയ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന വിഭവങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്ലാസ്റ്റിക് ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ വിവിധ ശ്രമങ്ങൾ നടന്നിട്ടുണ്ട്. ഈ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ജൈവ വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ബയോപ്ലാസ്റ്റിക്, പരമ്പരാഗത പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളേക്കാൾ പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ പരിഹാരം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

3. പോളിമറൈസേഷൻ പ്രക്രിയ

3.1 അഡീഷൻ പോളിമറൈസേഷൻ
കൂടാതെ പോളിമറൈസേഷനു പുറമേ, ഇരട്ട ബോണ്ടുകളുള്ള മോണോമറുകൾ (എഥിലീൻ പോലുള്ളവ) പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഒരു സങ്കലന പ്രക്രിയയിലൂടെ ഒരു പോളിമർ രൂപപ്പെടുന്നു. ഈ തരത്തിലുള്ള പോളിമറൈസേഷനിൽ ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളൊന്നും ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നില്ല. സങ്കലന പോളിമറൈസേഷൻ വഴി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളുടെ സാധാരണ ഉദാഹരണങ്ങളാണ് പോളിയെത്തിലീൻ, പോളിപ്രൊപ്പിലീൻ.

എഥിലീൻ പോളിമറൈസേഷൻ പ്രക്രിയ:
1. മോണോമർ തയ്യാറാക്കൽ: ഹൈഡ്രോകാർബൺ ക്രാക്കിംഗ് പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ് എത്തലീൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്.
2. ഇനിഷ്യേഷൻ: പോളിമറൈസേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം ആരംഭിക്കുന്നതിന് ഒരു ഇനിഷ്യേറ്റർ (ഉദാ: ഫ്രീ റാഡിക്കലുകൾ, ആസിഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ബേസുകൾ) ചേർക്കൽ.
3. വംശവർദ്ധന: എത്തലീൻ മോണോമറുകൾ തുടർച്ചയായി സംയോജിച്ച് പോളിയെത്തിലീൻ നീണ്ട ശൃംഖലകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു.
4. അവസാനിപ്പിക്കൽ: പ്രതിപ്രവർത്തനം നിർത്തുന്ന ഒരു വസ്തു ചേർക്കുന്നതിലൂടെ പ്രക്രിയ നിർത്തുന്നു.

3.2 കണ്ടൻസേഷൻ പോളിമറൈസേഷൻ
കണ്ടൻസേഷൻ പോളിമറൈസേഷനിൽ, രണ്ട് വ്യത്യസ്ത തരം മോണോമറുകൾ സംയോജിച്ച് ഒരു പോളിമറും ഒരു ഉപോൽപ്പന്നവും (സാധാരണയായി വെള്ളം അല്ലെങ്കിൽ മെഥനോൾ) ഉണ്ടാക്കുന്നു. കണ്ടൻസേഷൻ പോളിമറൈസേഷൻ വഴി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളുടെ സാധാരണ ഉദാഹരണങ്ങളാണ് നൈലോണും പോളിസ്റ്ററും.

നൈലോൺ പോളിമറൈസേഷൻ പ്രക്രിയ:
1. മോണോമറുകളുടെ തയ്യാറെടുപ്പ്: അഡിപിക് ആസിഡ്, ഹെക്സമെത്തിലീൻഡെയമൈൻ തുടങ്ങിയ മോണോമറുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നു.
2. പോളിമർ രൂപീകരണ പ്രതിപ്രവർത്തനം: രണ്ട് മോണോമറുകൾ പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് നൈലോണിന്റെയും വെള്ളത്തിന്റെയും നീണ്ട ശൃംഖലകൾ ഒരു ഉപോൽപ്പന്നമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.
3. ശുദ്ധീകരണം: തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന നൈലോൺ കഴുകി ഉണക്കുന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെ ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളിൽ നിന്ന് ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

4. എക്സ്ട്രൂഷൻ, രൂപീകരണ പ്രക്രിയ

പോളിമർ രൂപപ്പെട്ടുകഴിഞ്ഞാൽ, തരികളുടെയോ ഉരുളകളുടെയോ രൂപത്തിലുള്ള പ്ലാസ്റ്റിക് സാധാരണയായി ഉരുക്കി വിവിധ രൂപീകരണ സാങ്കേതിക വിദ്യകളിലൂടെ വിവിധ അന്തിമ ഉൽപ്പന്നങ്ങളായി രൂപപ്പെടുത്തുന്നു:

4.1 എക്സ്ട്രൂഷൻ
എക്സ്ട്രൂഷൻ എന്നത് പ്ലാസ്റ്റിക് ഉരുളകൾ ഉരുക്കി ഒരു ഡൈയിലൂടെ നിർബന്ധിതമായി കടത്തി പൈപ്പ്, ഷീറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ഫിലിം പോലുള്ള തുടർച്ചയായ പ്രൊഫൈലുള്ള ഒരു ഉൽപ്പന്നം രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്.

4.2 ഇഞ്ചക്ഷൻ മോൾഡിംഗ്
കളിപ്പാട്ടങ്ങൾ, പാത്രങ്ങൾ, ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള പൊള്ളയായതോ ഖരമോ ആയ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിൽ ഉരുകിയ പ്ലാസ്റ്റിക് ഒരു അച്ചിലേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കുന്നതാണ് ഈ പ്രക്രിയ.

4.3 ബ്ലോ മോൾഡിംഗ്
ബ്ലോ മോൾഡിംഗിൽ, ഉരുകിയ പ്ലാസ്റ്റിക് ട്യൂബുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുകയും കുപ്പികൾ പോലുള്ള പൊള്ളയായ വസ്തുക്കൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് കംപ്രസ് ചെയ്ത വായു ഉപയോഗിച്ച് ഊതുകയും ചെയ്യുന്നു.

4.4 റൊട്ടേഷണൽ മോൾഡിംഗ്
ഉരുകിയ പ്ലാസ്റ്റിക് അച്ചിന്റെ ഉൾഭാഗത്ത് തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനായി ഒന്നിലധികം അച്ചുകളിൽ കറങ്ങുന്ന ഒരു അച്ചാണ് ഈ രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നത്, ഇന്ധന ടാങ്കുകൾ, വലിയ കളിപ്പാട്ടങ്ങൾ തുടങ്ങിയ പൊള്ളയായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.

5. പ്ലാസ്റ്റിക്കിന്റെ ഗുണവിശേഷതകൾ

5.1 പോളിയെത്തിലീൻ (PE)
പോളിയെത്തിലീൻ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്ലാസ്റ്റിക് ആണ്, ഇത് LDPE (ലോ-ഡെൻസിറ്റി പോളിയെത്തിലീൻ), HDPE (ഹൈ-ഡെൻസിറ്റി പോളിയെത്തിലീൻ) തുടങ്ങിയ വിവിധ രൂപങ്ങളിൽ കാണാം. ഷോപ്പിംഗ് ബാഗുകൾ, കുപ്പികൾ, പൈപ്പുകൾ എന്നിവയിൽ PE ഉപയോഗിക്കുന്നു.

5.2 പോളിപ്രൊഫൈലിൻ (പിപി)
ഉയർന്ന ടെൻസൈൽ ശക്തിക്കും രാസ പ്രതിരോധത്തിനും പോളിപ്രൊഫൈലിൻ പേരുകേട്ടതാണ്. ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, ഭക്ഷണ പാത്രങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിൽ പിപി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

5.3 പോളിസ്റ്റൈറൈൻ (പി.എസ്)
പോളിസ്റ്റൈറൈൻ വ്യക്തമായ ക്രിസ്റ്റലിൻ അല്ലെങ്കിൽ നുരയോടുകൂടിയതായിരിക്കാം. സുതാര്യമായ ഭക്ഷണ പാക്കേജിംഗിൽ ക്രിസ്റ്റലിൻ പിഎസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം ഫോം ചെയ്ത പിഎസ് (സ്റ്റൈറോഫോം) സംരക്ഷണ പാക്കേജിംഗിലും ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

5.4 പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ് (പിവിസി)
പ്ലാസ്റ്റിസൈസറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കഠിനമാക്കാനോ മൃദുവാക്കാനോ കഴിയുന്ന വൈവിധ്യമാർന്ന പ്ലാസ്റ്റിക്കാണ് പിവിസി. പൈപ്പുകൾക്കും ജനാലകൾക്കും കർക്കശമായ പിവിസി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം ഇലക്ട്രിക്കൽ വയറിംഗിനും വിനൈൽ ഫ്ലോറിംഗിനും വഴക്കമുള്ള പിവിസി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

6. പ്ലാസ്റ്റിക് മാലിന്യ സംസ്കരണം

6.1 പുനരുപയോഗം
പ്ലാസ്റ്റിക് മാലിന്യങ്ങളെ പുതിയ വസ്തുക്കളോ ഉൽപ്പന്നങ്ങളോ ആക്കി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയാണ് പുനരുപയോഗം. പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന പ്ലാസ്റ്റിക് ശേഖരിച്ച്, ഉരുളകളാക്കി വിഘടിപ്പിച്ച്, വീണ്ടും രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനായി ഉരുക്കുന്നു.

6.2 ജൈവവിഘടന പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ
പരിസ്ഥിതിയിലെ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾക്ക് വിഘടിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ബയോഡീഗ്രേഡബിൾ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളുടെ വികസനത്തിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്ന നിരവധി സമീപകാല കണ്ടുപിടുത്തങ്ങൾ, മാലിന്യക്കൂമ്പാരങ്ങളിലെ പ്ലാസ്റ്റിക് മാലിന്യങ്ങളുടെ ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നു.

6.3 മാലിന്യത്തിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജം
പ്ലാസ്റ്റിക് മാലിന്യങ്ങളെ സിന്തറ്റിക് ഇന്ധന എണ്ണയോ വാതകമോ ആക്കി മാറ്റുന്ന പൈറോളിസിസ് പോലുള്ള പ്രക്രിയകളിലൂടെ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റാൻ നിരവധി പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ അനുവദിക്കുന്നു.

7. കെസിമ്പുലൻ

ജൈവ സംയുക്തങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്ലാസ്റ്റിക് നിർമ്മിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ മോണോമർ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ, ശുദ്ധീകരണം, പോളിമറൈസേഷൻ എന്നിവയിലൂടെ അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ രൂപീകരണം വരെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. സാങ്കേതിക പുരോഗതിയും വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പാരിസ്ഥിതിക അവബോധവും ഉപയോഗിച്ച്, പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന വിഭവങ്ങളിൽ നിന്നും ഫലപ്രദമായ പുനരുപയോഗ രീതികളിൽ നിന്നും പ്ലാസ്റ്റിക് വികസിപ്പിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങൾ പുരോഗമിക്കുന്നു. ആധുനിക സമൂഹത്തിന് പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ ഗണ്യമായ നേട്ടങ്ങൾ നൽകിയിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, അവയുടെ മാലിന്യങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിലെ വെല്ലുവിളികൾ ഉത്തരവാദിത്തവും സുസ്ഥിരവുമായ നവീകരണമാണ്.