जैवविघटनशील प्लास्टिकचे प्रकार आणि ते कसे बनवले जातात
पेंडाहुलुआन
पारंपरिक प्लास्टिक दैनंदिन जीवनात एक अत्यावश्यक संसाधन बनले आहे, ज्याचा उपयोग अन्नपदार्थांच्या पॅकेजिंगपासून ते ग्राहक उत्पादनांपर्यंत विविध अनुप्रयोगांमध्ये केला जातो. तथापि, पर्यावरणावरील त्याच्या नकारात्मक परिणामांमुळे अधिक पर्यावरणपूरक पर्यायांचा शोध सुरू झाला आहे, ज्यापैकी एक म्हणजे जैवविघटनशील प्लास्टिक. जैवविघटनशील प्लास्टिक हा एक प्रकारचा प्लास्टिक आहे, जो सूक्ष्मजीवांद्वारे पर्यावरणासाठी निरुपद्रवी असलेल्या संयुगांमध्ये विघटित होऊ शकतो. हा लेख उपलब्ध असलेल्या जैवविघटनशील प्लास्टिकचे विविध प्रकार आणि ते कसे बनवले जातात हे स्पष्ट करेल.
जैविक विघटनशील प्लास्टिकचे प्रकार
१. पॉलिलॅक्टिक अॅसिड (पीएलए)
पीएलए हे मका किंवा ऊस यांसारख्या नवीकरणीय संसाधनांपासून बनवलेले एक जैवविघटनशील प्लास्टिक आहे. पीएलएचा वापर अनेकदा बाटल्या, खाद्यपदार्थांचे पॅकेजिंग आणि अगदी ३डी प्रिंटिंगसाठीच्या फिलामेंटमध्येही केला जातो. औद्योगिक कंपोस्टिंग वातावरणात पीएलए १ ते ६ महिन्यांच्या आत विघटित होऊ शकते.
२. पॉलीहायड्रॉक्सीअल्कानोएट्स (पीएचए)
पीएचए (PHA) हा एक नैसर्गिक पॉलिस्टर आहे, जो सूक्ष्मजीवांद्वारे शर्करा किंवा मेदाच्या किण्वन प्रक्रियेतून तयार होतो. पीएचएचा उपयोग प्लास्टिक पिशव्या, पॅकेजिंग आणि काही वैद्यकीय उपयोगांसह विविध क्षेत्रांमध्ये होतो. पीएचए पूर्णपणे जैवविघटनशील असून सागरी आणि माती या दोन्ही वातावरणात त्याचे विघटन होऊ शकते.
३. स्टार्च-आधारित प्लॅस्टिक
स्टार्च-आधारित प्लॅस्टिक हे नैसर्गिक स्टार्च (सहसा मका, बटाटे किंवा गहू यांपासून मिळणारे) आणि कृत्रिम किंवा इतर जैवविघटनशील प्लॅस्टिक यांचे मिश्रण असते. स्टार्च-आधारित प्लॅस्टिकचा वापर खरेदीच्या पिशव्या, खाद्यपदार्थ गुंडाळण्यासाठीचे आवरण आणि विविध कृषी उपयोगांसाठी केला जाऊ शकतो.
४. पॉलीग्लायकोलिक अॅसिड (PGA)
PGA हा एक प्रकारचा जैवविघटनशील प्लास्टिक आहे, जो अनेकदा जैवविघटनशील सर्जिकल टाके यांसारख्या वैद्यकीय उपयोगांमध्ये वापरला जातो. PGA मध्ये उत्कृष्ट जैवविघटनशीलतेचे गुणधर्म आहेत आणि दमट वातावरणात ठेवल्यास ते काही महिन्यांत पूर्णपणे विघटित होऊ शकते.
५. पॉलीब्युटिलीन सक्सिनेट (पीबीएस)
पीबीएस हे एक जैवविघटनशील पॉलिस्टर असून त्याचे यांत्रिक आणि औष्णिक गुणधर्म पारंपरिक प्लॅस्टिक (जसे की पॉलिथिलीन) सारखेच असतात. पीबीएसचा वापर अनेकदा पॅकेजिंग, एकदाच वापरता येणारी भांडी आणि कृषी अनुप्रयोगांमध्ये केला जातो. पीबीएस माती आणि पाण्यात विघटित होऊ शकते.
६. सेल्युलोज-आधारित प्लॅस्टिक
सेल्युलोज-आधारित प्लॅस्टिक हे वनस्पतींच्या पेशीभित्तीचा मुख्य घटक असलेल्या सेल्युलोजपासून बनवले जाते. या प्लॅस्टिकचा वापर अनेकदा प्लॅस्टिक फिल्म्स, कोटिंग्ज आणि विविध पॅकेजिंगच्या निर्मितीमध्ये केला जातो. पर्यावरणीय परिस्थितीनुसार, सेल्युलोज काही महिन्यांपासून ते काही वर्षांच्या कालावधीत नैसर्गिकरित्या विघटित होऊ शकते.
बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक कसे बनवायचे
जैवविघटनशील प्लास्टिक बनवण्याची प्रक्रिया, तयार होणाऱ्या प्लास्टिकच्या प्रकारानुसार बदलते. जैवविघटनशील प्लास्टिकच्या निर्मितीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या काही सामान्य पद्धती खालीलप्रमाणे आहेत:
पॉलीलेक्टिक ऍसिड (पीएलए)
१. साखर काढणे
ही प्रक्रिया मका किंवा ऊस यांसारख्या वनस्पतींमधून साखर काढण्याने सुरू होते. त्यानंतर या साखरेचे जिवाणूंद्वारे किण्वन करून लॅक्टिक आम्ल तयार केले जाते.
१. बहुलकीकरण
परिणामी तयार झालेल्या लॅक्टिक ॲसिडवर नंतर पॉलिमरायझेशन प्रक्रिया होऊन पॉलिलॅक्टाइड तयार होते, जे पीएलएचे पॉलिमर स्वरूप आहे.
३. अंतिम उत्पादनाची निर्मिती
लिक्विड पीएलए साच्यांमध्ये ओतले जाते किंवा एक्सट्रूड केले जाते, ज्यातून प्लास्टिक शीट, बाटल्या किंवा 3D प्रिंटिंगसाठीचे फिलामेंट यांसारखी अंतिम उत्पादने तयार होतात.
पॉलीहायड्रॉक्सीयाल्कानोएट्स (PHA)
१. आंबवणे
जीवाणूंसारखे सूक्ष्मजीव शर्करा किंवा मेद यांसारख्या कार्बनयुक्त किण्वन माध्यमात वाढवले जातात. हे सूक्ष्मजीव त्यांच्या पेशींमध्ये अंतर्भागांच्या स्वरूपात ऊर्जा साठा म्हणून PHA तयार करतात.
२. निष्कर्षण आणि शुद्धीकरण
पुढे, सूक्ष्मजीवांमधून PHA काढले जाते आणि त्यातील गैर-PHA घटक काढून टाकण्यासाठी ते शुद्ध केले जाते.
३. अंतिम उत्पादनाची निर्मिती
या PHA मिश्रणावर नंतर औद्योगिक गरजेनुसार पुढील प्रक्रिया केली जाते, उदाहरणार्थ, त्यापासून प्लास्टिक पिशव्या किंवा पॅकेजिंग साहित्य बनवले जाते.
स्टार्च-आधारित प्लास्टिक
१. स्टार्च निष्कर्षण
मका, बटाटे किंवा गहू यांसारख्या नैसर्गिक स्रोतांमधून स्टार्च काढला जातो.
२. इतर प्लॅस्टिकसोबत मिसळणे
नंतर काढलेल्या स्टार्चला इतर जैवविघटनशील प्लॅस्टिक किंवा बंधक पदार्थांसोबत मिसळले जाते, ज्यामुळे एक संमिश्र पदार्थ तयार होतो, जो विविध उपयोगांसाठी वापरला जाऊ शकतो.
३. अंतिम उत्पादनाची निर्मिती
नंतर या संमिश्र पदार्थाला मोल्डिंग किंवा एक्सट्रूजन प्रक्रियेद्वारे शॉपिंग बॅग किंवा फूड रॅपरसारख्या अंतिम उत्पादनात आकार दिला जातो.
पॉलीग्लायकोलिक ऍसिड (पीजीए)
१. ग्लायकोलाइड पॉलिमरायझेशन
PGA हे ग्लायकोलाइड्सच्या पॉलिमरायझेशनद्वारे बनवले जाते, जे ग्लायकोलिक आम्लाचे डायएस्टर्स आहेत.
२. शुद्धीकरण
पॉलिमरायझेशननंतर, पॉलिमरायझेशन प्रक्रियेतील अवशिष्ट अभिकर्मक आणि अवशेष काढून टाकण्यासाठी PGA चे स्फटिकीकरण आणि शुद्धीकरण केले जाते.
३. अंतिम उत्पादनाची निर्मिती
त्यानंतर, वापरासाठी तयार असलेल्या पीजीएपासून जैवविघटनशील सर्जिकल टाके किंवा इतर वैद्यकीय प्रत्यारोपण साहित्यासारखी अंतिम उत्पादने तयार केली जाऊ शकतात.
पॉलीब्युटीलीन सक्सीनेट (पीबीएस)
१. बहुलकीकरण
पारंपरिक पॉलिमरायझेशन प्रक्रियेद्वारे सक्सिनेट आणि ब्युटॅनडिओलच्या कोपॉलिमरायझेशनमधून PBS बनवले जाते.
२. शुद्धीकरण
पॉलिमरायझेशननंतर, अवशिष्ट मोनोमर्स आणि उत्प्रेरक काढून टाकण्यासाठी PBS शुद्ध केले जाते.
३. अंतिम उत्पादनाची निर्मिती
शुद्ध केलेल्या पीबीएसला एक्सट्रूड किंवा मोल्ड करून डिस्पोजेबल कटलरी किंवा प्लास्टिक फिल्म्ससारखी अंतिम उत्पादने तयार करता येतात.
सेल्युलोज-आधारित प्लास्टिक
१. सेल्युलोज निष्कर्षण
सेल्युलोज लाकूड किंवा कापूस यांसारख्या नैसर्गिक स्रोतांमधून काढला जातो.
२. रासायनिक बदल
नंतर, काढलेल्या सेल्युलोजचे प्लॅस्टिक म्हणून असलेले गुणधर्म सुधारण्यासाठी, एस्टरीफिकेशन किंवा इथरीफिकेशनसारख्या रासायनिक प्रक्रियांद्वारे त्यात बदल केला जातो.
३. अंतिम उत्पादनाची निर्मिती
शेवटी, सुधारित सेल्युलोजचा वापर मोल्डिंग किंवा एक्सट्रूजनद्वारे अंतिम उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये केला जातो.
निष्कर्ष
पारंपरिक प्लॅस्टिकच्या तुलनेत जैवविघटनशील प्लॅस्टिक हा अधिक पर्यावरणपूरक उपाय आहे, जो विविध उपयोगांसाठी अनुकूल अशा विविध प्रकारांत आणि उत्पादन पद्धतींनुसार उपलब्ध आहे. जैवविघटनशील प्लॅस्टिकचे प्रकार आणि त्यांच्या उत्पादन पद्धती समजून घेतल्यास, आपण पर्यावरणाचे रक्षण करण्यासाठी प्लॅस्टिक उत्पादनांची निवड व वापर अधिक सुज्ञपणे करू शकू अशी आशा आहे.
संदर्भ
– लेजा, के., आणि लेवांडोविच, जी. (२०१०). पॉलिमर बायोडिग्रेडेशन आणि बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर - एक आढावा. पोलिश जर्नल ऑफ एन्व्हायर्नमेंटल स्टडीज, १९(२), २५५-२६६.
– शाह, ए. ए., हसन, एफ., हमीद, ए., आणि अहमद, एस. (२००८). प्लॅस्टिकचे जैविक विघटन: एक व्यापक आढावा. बायोटेक्नॉलॉजी ॲडव्हान्सेस, २६(३), २४६-२६५.
