Байгаль орчинд ээлтэй хуванцарын төрлүүд ба тэдгээрийг хэрхэн үйлдвэрлэдэг вэ
Хуванцар орчин үеийн амьдралын салшгүй хэсэг болсон. Гэсэн хэдий ч түүний хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх нөлөө нь маш их сүйрэлд хүргэж байна. Уламжлалт газрын тосонд суурилсан хуванцар нь задарч, далай тэнгис, хөрсийг бохирдуулж, зэрлэг ан амьтдад аюул учруулж, хэдэн зуун, мянган жилийн хугацаа шаардагддаг. Тиймээс судлаачид болон салбарынхан байгаль орчинд ээлтэй хувилбаруудыг олохын тулд шаргуу ажиллаж байна. Доор байгаль орчинд ээлтэй хуванцаруудын зарим төрлийг боловсруулж, хэрхэн үйлдвэрлэдэгийг харуулав.
1. Дахин боловсруулсан полиэтилен терефталат (PET).
Тодорхойлолт
Полиэтилен терефталат буюу PET нь ундааны шил болон хүнсний сав баглаа боодолд түгээмэл хэрэглэгддэг хуванцар төрөл юм. PET дахин боловсруулалтын олон тооны шинэчлэлүүд нь уг материалыг дахин ашиглах боломжийг олгож, хаягдал болон шинэ түүхий эдийн хэрэгцээг бууруулсан.
Үйлдвэрлэлийн арга
PET дахин боловсруулах үйл явц нь ихэвчлэн дараах алхмуудыг агуулдаг.
1. Цуглуулга ба ялгах: PET хуванцар хаягдлыг өнгө, цэвэр байдлыг нь харгалзан цуглуулж, ангилдаг.
2. Угаах: PET-ийг шороо болон бохирдлыг арилгахын тулд угаана.
3. Бутлах: Цэвэр PET-ийг жижиг үйрмэг эсвэл хуванцар хүдэр болгон бутлана.
4. Шахмал: PET хальсыг хайлуулж, хэрэглэхэд бэлэн шинэ хуванцар үрэл болгон шахаж гаргадаг.
Дахин боловсруулсан PET (rPET)-ийг ихэвчлэн ундааны шил, нэхмэлийн утас болон бусад олон төрлийн бүтээгдэхүүн хийхэд дахин ашигладаг.
2. Полилактид (PLA)
Тодорхойлолт
Полилактид буюу PLA нь эрдэнэ шиш, төмс, чихрийн манжин зэрэг сэргээгдэх эх үүсвэрээс гаргаж авсан биопластик юм. PLA нь био задралд ордог тул хамгийн өргөн хэрэглэгддэг биопластикийн нэг юм.
Үйлдвэрлэлийн арга
PLA үйлдвэрлэл хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг:
1. Элсэн чихэр гаргаж авах: Эрдэнэ шиш зэрэг түүхий эдээс нүүрс ус гаргаж аваад исгэж сүүн хүчил үүсгэдэг.
2. Полимержилт: Сүүн хүчил нь полилактидын урт гинжийг үүсгэхийн тулд полимержилтийн процессоор дамждаг.
3. Хэлбэржүүлэх: Үүссэн PLA-г шахах, шахах хэвэнд оруулах эсвэл термоформацийн процессоор дамжуулан янз бүрийн хэлбэрт хувиргаж болно.
PLA нь хүнсний сав баглаа боодол, нэг удаагийн хутганы хэрэгсэл, биологийн задралд ордог гялгар уут зэрэг олон төрлийн хэрэглээнд ашиглагддаг.
3. Полигидроксиалканоат (PHA)
Тодорхойлолт
Полигидроксиалканоатууд (PHA) нь органик материалыг исгэх замаар бактерийн үүсгэдэг биопластик юм. PHA нь уламжлалт хуванцартай төстэй шинж чанартай боловч хүрээлэн буй орчинд биологийн задралд ордог тул онцгой анхаарал татдаг.
Үйлдвэрлэлийн арга
PHA үйлдвэрлэл хэд хэдэн үе шатаас бүрдэнэ:
1. Бактерийн исэлдэлт: Зарим бактериуд ургамлын тос эсвэл тосны хүчил зэрэг нүүрстөрөгчийн эх үүсвэрээр тэжээгддэг.
2. PHA үүсэх: Бактери нь нүүрстөрөгчийн эх үүсвэрийг PHA болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь бактерийн эсүүдэд мөхлөг хэлбэрээр хуримтлагддаг.
3. Хандлах ба цэвэршүүлэх: PHA-г бактерийн эсээс гаргаж аваад хүссэн полимерийг гаргаж авахын тулд цэвэршүүлдэг.
PHA нь хүнсний сав баглаа боодол, биологийн задралд ордог эмнэлгийн хэрэгсэл болон бусад нэг удаагийн бүтээгдэхүүн зэрэг олон төрлийн хэрэглээнд ашиглагддаг.
4. Биополиэтилен (Био-PE)
Тодорхойлолт
Биополиэтилен буюу Био-ПЭ нь чихрийн нишингэ зэрэг сэргээгдэх түүхий эдээр хийсэн полиэтилений нэг хувилбар юм. Био-ПЭ нь уламжлалт полиэтилентэй ижил шинж чанартай боловч нүүрстөрөгчийн ул мөр багатай.
Үйлдвэрлэлийн арга
Био-PE үйлдвэрлэл нь хэд хэдэн үе шатаас бүрдэнэ.
1. Элсэн чихэр гаргаж авах: Элсэн чихэрийг чихрийн нишингэ эсвэл бусад ургамлаас гаргаж авдаг.
2. Исгэлт: Элсэн чихэрийг исгэж этанол үүсгэдэг.
3. Шингэн алдалт: Этанол нь шингэн алдалтын процессоор этилен болж хувирдаг.
4. Полимержилт: Дараа нь этиленийг полиэтилен болгон полимержүүлдэг.
Уламжлалт PE-ийн нэгэн адил Bio-PE-г хүнсний сав баглаа боодол, гялгар уут, үйлдвэрлэлийн эд анги зэрэг өргөн хүрээний хэрэглээнд ашигладаг.
5. Целлюлозын ацетат
Тодорхойлолт
Целлюлоз ацетат нь ургамлын эсийн хананы гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох целлюлозоос гаргаж авсан хуванцар юм. Энэхүү хуванцарыг хэдэн арван жилийн турш ашиглаж ирсэн бөгөөд био задралд ордог гэдгээрээ алдартай.
Үйлдвэрлэлийн арга
Целлюлозын ацетатын үйлдвэрлэл хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг:
1. Целлюлозыг гаргаж авах: Целлюлозыг мод, хөвөн зэрэг ургамлын эх үүсвэрээс гаргаж авдаг.
2. Ацетилжилт: Целлюлозыг цууны хүчил ашиглан ацетилжилтийн процессоор целлюлозын ацетат болгон хувиргадаг.
3. Хэлбэржүүлэх: Үүссэн целлюлоз ацетатыг шахах хэв эсвэл бусад хэлбэржүүлэх аргаар янз бүрийн бүтээгдэхүүн болгон гаргаж авч болно.
Целлюлоз ацетатыг тамхины шүүлтүүр, гэрэл зургийн хальс, сам, нүдний шил зэрэг өргөн хэрэглээний бүтээгдэхүүн зэрэг олон төрлийн хэрэглээнд ашигладаг.
6. Полибутилендипат Терефталат (PBAT)
Тодорхойлолт
Полибутилендипат терефталат (PBAT) нь механик шинж чанараа сайжруулахын тулд бусад биохуванцартай холилддог биологийн задралд ордог полимер юм. PBAT нь бат бөх чанар болон биологийн задралын хослолын ачаар нэг удаагийн бүтээгдэхүүний хувьд сэтгэл татам сонголт юм.
Үйлдвэрлэлийн арга
PBAT үйлдвэрлэл нь дараах алхмуудыг агуулна.
1. Поликонденсаци: PBAT нь бутандиол, терефталийн хүчил ба адипины хүчлийн хоорондох поликонденсацийн урвалаар үүсдэг.
2. Хэлбэржүүлэх: Үүссэн PBAT-г шахах, шахах хэвэнд оруулах эсвэл бусад аргаар янз бүрийн бүтээгдэхүүн болгон хэлбэржүүлж болно.
PBAT нь биологийн задралд ордог худалдааны уут, хөдөө аж ахуйн хальс, сав баглаа боодлын бүтээгдэхүүн зэрэг хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг.
Дүгнэлт
Байгальд ээлтэй хуванцарыг хөгжүүлснээр бид уламжлалт хуванцарын хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг бууруулж чадна гэдгийг харуулж байна. Дахин боловсруулсан PET, PLA, PHA, Bio-PE, целлюлоз ацетат, PBAT нь манай гарагийн эрүүл мэндэд илүү сайнаар нөлөөлөхөөр бүтээгдсэн хуванцаруудын цөөн хэдэн жишээ юм. Инновацийн үйлдвэрлэлийн процесс болон сэргээгдэх түүхий эдийг ашиглах замаар эдгээр хуванцар нь ирээдүйд тогтвортой шийдлүүдийг санал болгодог.
Гэсэн хэдий ч зөвхөн байгаль орчинд ээлтэй хуванцар руу шилжих нь хангалтгүй гэдгийг санах нь чухал юм. Дэлхийн хуванцар хямралыг шийдвэрлэхийн тулд хуванцар хэрэглээг багасгах, дахин боловсруулалтыг нэмэгдүүлэх, хэрэглэгчийн зан төлөвийг өөрчлөх нь зайлшгүй шаардлагатай. Инновацийг тасралтгүй хэрэгжүүлж, байгаль орчны талаарх мэдлэгийг нэмэгдүүлснээр бид илүү ногоон, тогтвортой ирээдүй рүү шилжиж чадна.
