Виды экологически чистых пластмасс и способы их производства.
Пластик стал неотъемлемой частью современной жизни. Однако его воздействие на окружающую среду разрушительно. Обычные пластмассы на основе нефти разлагаются сотни и тысячи лет, загрязняя океаны и почву и угрожая дикой природе. Поэтому исследователи и промышленность прилагают значительные усилия для поиска более экологически чистых альтернатив. Ниже представлены некоторые виды экологически чистых пластмасс, которые были разработаны, и способы их производства.
1. Переработанный полиэтилентерефталат (ПЭТ).
Описание
Полиэтилентерефталат, широко известный как ПЭТ, — это тип пластика, обычно используемый в бутылках для напитков и пищевой упаковке. Многочисленные инновации в переработке ПЭТ позволили повторно использовать этот материал, сокращая количество отходов и потребность в новом сырье.
Метод производства
Процесс переработки ПЭТ обычно включает следующие этапы:
1. Сбор и сортировка: Пластиковые отходы ПЭТ собираются и сортируются по цвету и чистоте.
2. Мойка: ПЭТ-пластик промывают для удаления грязи и загрязнений.
3. Измельчение: Очищенный ПЭТ измельчается в мелкие хлопья или пластиковую руду.
4. Экструзия: ПЭТ-хлопья расплавляются и экструдируются в новые пластиковые гранулы, готовые к использованию.
Переработанный ПЭТ (rPET) часто используется повторно для производства бутылок для напитков, текстильных волокон и множества других изделий.
2. Полилактид (PLA)
Описание
Полилактид, или PLA, — это биопластик, изготавливаемый из возобновляемых источников, таких как кукуруза, картофель или сахарная свекла. PLA является одним из наиболее широко используемых видов биопластика благодаря своей биоразлагаемости.
Метод производства
Производство PLA включает в себя несколько этапов:
1. Извлечение сахара: Углеводы из сырья, такого как кукуруза, извлекаются и ферментируются для получения молочной кислоты.
2. Полимеризация: Затем молочная кислота подвергается процессу полимеризации, в результате которого образуются длинные цепи полилактида.
3. Формование: Полученный PLA может быть преобразован в различные формы посредством экструзии, литья под давлением или термоформования.
Полимолочная кислота (PLA) используется в самых разных областях, таких как упаковка пищевых продуктов, одноразовые столовые приборы и биоразлагаемые пластиковые пакеты.
3. Полигидроксиалканоат (ПГА)
Описание
Полигидроксиалканоаты (ПГА) — это биопластики, производимые бактериями в результате ферментации органических материалов. ПГА особенно привлекательны, поскольку обладают свойствами, аналогичными свойствам обычных пластиков, но при этом биоразлагаемы в окружающей среде.
Метод производства
Производство полигидроксиалканоатов (PHA) включает несколько этапов:
1. Бактериальная ферментация: Некоторые бактерии получают источник углерода, например, растительное масло или жирные кислоты.
2. Образование ПГА: Бактерии преобразуют источник углерода в ПГА, который накапливается в бактериальных клетках в виде гранул.
3. Экстракция и очистка: Полигидроксиалканоат (ПГА) экстрагируется из бактериальных клеток и очищается для получения желаемого полимера.
Полигидроксиалканоаты (PHA) используются в самых разных областях, включая упаковку пищевых продуктов, биоразлагаемые медицинские изделия и другие одноразовые продукты.
4. Биополиэтилен (Био-ПЭ)
Описание
Биополиэтилен, или био-ПЭ, — это разновидность полиэтилена, изготовленная из возобновляемого сырья, такого как сахарный тростник. Био-ПЭ обладает теми же свойствами, что и обычный полиэтилен, но имеет меньший углеродный след.
Метод производства
Производство био-ПЭ включает в себя несколько этапов:
1. Извлечение сахара: Сахар извлекается из сахарного тростника или других растений.
2. Ферментация: Сахар подвергается ферментации с образованием этанола.
3. Дегидратация: Этанол превращается в этилен в процессе дегидратации.
4. Полимеризация: Затем этилен полимеризуется в полиэтилен.
Как и обычный полиэтилен, био-ПЭ используется в широком спектре применений, включая упаковку пищевых продуктов, пластиковые пакеты и промышленные компоненты.
5. Ацетат целлюлозы
Описание
Ацетат целлюлозы — это пластик, получаемый из целлюлозы, основного компонента клеточных стенок растений. Этот пластик используется уже несколько десятилетий и известен своей биоразлагаемостью.
Метод производства
Производство ацетата целлюлозы включает несколько этапов:
1. Извлечение целлюлозы: Целлюлозу извлекают из растительных источников, таких как древесина или хлопок.
2. Ацетилирование: Затем целлюлоза превращается в ацетат целлюлозы посредством процесса ацетилирования с использованием уксусной кислоты.
3. Формование: Полученный ацетат целлюлозы может быть использован для формования различных изделий методом литья под давлением или другими методами формования.
Ацетат целлюлозы используется в самых разных областях, включая сигаретные фильтры, фотопленку и потребительские товары, такие как расчески и очки.
6. Полибутилендипаттерефталат (ПБАТ)
Описание
Полибутилендипаттерефталат (ПБАТ) — это биоразлагаемый полимер, который часто смешивают с другими биопластиками для улучшения его механических свойств. ПБАТ является привлекательным вариантом для одноразовых изделий благодаря сочетанию прочности и биоразлагаемости.
Метод производства
Производство PBAT включает следующие этапы:
1. Поликонденсация: ПБАТ получают путем реакции поликонденсации между бутандиолом, терефталевой кислотой и адипиновой кислотой.
2. Формование: Полученный PBAT может быть использован для формования различных изделий путем экструзии, литья под давлением или другими методами.
PBAT широко используется в таких областях, как биоразлагаемые пакеты для покупок, сельскохозяйственные пленки и упаковочные материалы.
заключение
Разработка экологически чистых пластмасс показывает, что мы можем уменьшить негативное воздействие обычных пластмасс на окружающую среду. Переработанный ПЭТ, ПЛА, ПГА, био-ПЭ, ацетат целлюлозы и ПБАТ — это лишь несколько примеров пластмасс, разработанных для того, чтобы быть лучше для нашей планеты. Благодаря инновационным производственным процессам и использованию возобновляемого сырья эти пластмассы предлагают устойчивые решения для будущего.
Однако важно помнить, что одного лишь перехода на экологически чистые пластмассы недостаточно. Для решения глобального кризиса, связанного с пластиком, также необходимы сокращение использования пластика, увеличение объемов переработки и изменение потребительского поведения. Благодаря постоянным инновациям и повышению экологической осведомленности мы можем двигаться к более экологичному и устойчивому будущему.
