Врсте биоразградиве пластике и како се праве
Пендахулуан
Конвенционална пластика је постала неопходан ресурс у свакодневном животу, користи се у разним применама, од паковања хране до производа широке потрошње. Међутим, њен негативан утицај на животну средину подстакао је потрагу за еколошки прихватљивијим алтернативама, од којих је једна биоразградива пластика. Биоразградива пластика је врста пластике коју микроорганизми могу разградити на једињења која су безопасна за животну средину. Овај чланак ће објаснити различите врсте биоразградиве пластике које су доступне и како се праве.
Врсте биоразградиве пластике
1. Полимлечна киселина (PLA)
PLA је биоразградива пластика направљена од обновљивих ресурса, као што су кукуруз или шећерна трска. PLA се често користи у боцама, паковању хране, па чак и филаменту за 3D штампање. PLA се може разградити у индустријским окружењима за компостирање у року од 1-6 месеци.
2. Полихидроксиалканоати (PHA)
ПХА је природни полиестер који производе микроорганизми ферментацијом шећера или липида. ПХА има широк спектар примене, укључујући производњу пластичних кеса, амбалаже, па чак и неке медицинске примене. ПХА је потпуно биоразградив и може се разградити и у морском и у земљишном окружењу.
3. Пластика на бази скроба
Пластика на бази скроба је мешавина природног скроба (обично од кукуруза, кромпира или пшенице) са синтетичком или другом биоразградивом пластиком. Пластика на бази скроба може се користити за израду торби за куповину, фолије за храну и разне пољопривредне примене.
4. Полигликолна киселина (PGA)
ПГА је врста биоразградиве пластике која се често користи у медицинским применама као што су биоразградиви хируршки шавови. ПГА има одлична својства биоразградње и може се потпуно разградити у року од неколико месеци када се стави у влажно окружење.
5. Полибутилен сукцинат (PBS)
ПБС је биоразградиви полиестер са механичким и термичким својствима сличним конвенционалним пластикама (као што је полиетилен). ПБС се често користи у паковању, посуђу за једнократну употребу и пољопривредним применама. ПБС се може разградити у земљишту и води.
6. Пластика на бази целулозе
Пластика на бази целулозе се прави од целулозе, главне компоненте ћелијских зидова биљака. Ова пластика се често користи у производњи пластичних фолија, премаза и разних амбалажних производа. Целулоза се може природно разградити у року од неколико месеци до година, у зависности од услова околине.
Како направити биоразградиву пластику
Процес производње биоразградиве пластике варира у зависности од врсте пластике која се производи. Ево неких уобичајених метода које се користе у производњи биоразградиве пластике:
полилактична киселина (ПЛА)
1. Екстракција шећера
Овај процес почиње екстракцијом шећера из биљака као што су кукуруз или шећерна трска. Овај шећер затим ферментишу бактерије да би се произвела млечна киселина.
2. Полимеризација
Добијена млечна киселина затим пролази кроз процес полимеризације да би се формирао полилактид, који је полимерни облик PLA.
3. Формирање коначног производа
Течни PLA се сипа у калупе или екструдира да би се формирали финални производи као што су пластичне фолије, боце или филаменти за 3Д штампање.
полихидроксиалканоати (ПХА)
1. Ферментација
Микроорганизми попут бактерија узгајају се у ферментационом медијуму богатом угљеником, као што су шећери или липиди. Ови микроорганизми производе ПХА као резерву енергије у облику инклузија унутар својих ћелија.
2. Екстракција и пречишћавање
Затим се ПХА екстрахује из микроорганизама и пречишћава како би се уклонили састојци који нису ПХА.
3. Формирање коначног производа
Ова мешавина ПХА се затим даље обрађује према индустријским потребама, на пример, прави се у пластичне кесе или материјале за паковање.
Пластика на бази скроба
1. Екстракција скроба
Скроб се екстрахује из природних извора као што су кукуруз, кромпир или пшеница.
2. Мешање са другим пластикама
Екстраховани скроб се затим меша са другим биоразградивим пластикама или везивним средствима, што резултира композитним материјалом који се може користити за разне примене.
3. Формирање коначног производа
Овај композитни материјал се затим обликује поступком калупања или екструзије у финални производ као што је торба за куповину или омотач за храну.
полигликолна киселина (ПГА)
1. Полимеризација гликолида
ПГА се производи полимеризацијом гликолида, који су диестри гликолне киселине.
2. Пречишћавање
Након полимеризације, PGA се кристализује и пречишћава како би се уклонили резидуални реагенси и остаци из процеса полимеризације.
3. Формирање коначног производа
Спреман за употребу ПГА се затим може обликовати у финалне производе као што су биоразградиви хируршки шавови или други медицински материјали за имплантацију.
полибутилен сукцинат (ПБС)
1. Полимеризација
PBS се прави кополимеризацијом сукцината и бутандиола конвенционалним поступком полимеризације.
2. Пречишћавање
Након полимеризације, PBS се пречишћава да би се уклонили преостали мономери и катализатори.
3. Формирање коначног производа
Пречишћени PBS се може екструдирати или обликовати да би се добили крајњи производи као што су прибор за јело за једнократну употребу или пластичне фолије.
Пластика на бази целулозе
1. Екстракција целулозе
Целулоза се екстрахује из природних извора као што су дрво или памук.
2. Хемијска модификација
Екстрахована целулоза се затим модификује хемијским процесима као што су естерификација или етерификација како би се побољшала њена својства као пластике.
3. Формирање коначног производа
Модификована целулоза се коначно користи у производњи финалних производа путем обликовања или екструзије.
Закључак
Биоразградива пластика нуди еколошки прихватљивије решење од конвенционалне пластике, са различитим врстама и методама производње прилагођеним различитим применама. Разумевањем врста биоразградиве пластике и њихових метода производње, надамо се да можемо мудрије бирати и користити пластичне производе како бисмо сачували животну средину.
Референси
– Леја, К. и Левандович, Г. (2010). Биоразградња полимера и биоразградиви полимери – преглед. Пољски часопис за студије животне средине, 19(2), 255-266.
– Шах, А. А., Хасан, Ф., Хамид, А. и Ахмед, С. (2008). Биолошка разградња пластике: Свеобухватни преглед. Biotechnology advances, 26(3), 246-265.
