Biyoparchalanadigan plastmassalar biologik yoki fotoalbom yoqilg'iga asoslangan bo'lishi mumkin. So'nggi yillarda plastmassaning ifloslanishi muammosini hal qilish uchun, ayniqsa, tabiiy sharoitlarda, ularni buzish uchun zarur bo'lgan vaqtni qisqartirishga urinib, yangi turdagi plastmassalar ishlab chiqarildi. Biroq, hozirgi biologik parchalanadigan plastmassalarning hammasi ham bu maqsadga erisha olmadi.
biologik parchalanadigan plastmassalarning ta'rifi
Biyoparchalanadigan plastmassalar - bu mikrobial ta'sir natijasida o'rtacha vaqt ichida suv va karbonat angidrid kabi tabiiy yakuniy mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun parchalanishi mumkin bo'lgan plastmassalar. To'liq parchalanish vaqti materialga, harorat va namlik kabi atrof-muhit sharoitlariga va Biologik parchalanadigan mahsulotlar instituti (BPI 2-bet) bo'yicha parchalanish joyiga bog'liq.
Kompostlanadigan plastmassalar tez biologik parchalanadigan va metallar bilan ifloslanmagan gumusga aylanadigan plastmassalardir. Barcha biologik parchalanadigan plastmassalar kompostlanmaydi; faqat ba'zilari.
Materiallar ASTM D6400 yoki D6868 spetsifikatsiyalariga javob berishi va quruqlikda biologik parchalanadigan va kompostlanadigan deb nomlanishi va dengiz muhiti uchun ASTM D7081 spetsifikatsiyalariga javob berishi kerak. ASTM butun dunyo bo'ylab mahsulot standartlari guruhidir.
biologik parchalanadigan bioasosli poliester plastmassalar
O'simliklardan olinadigan plastmassalarga bioasosli plastmassalar deyiladi. Bularning barchasi biologik parchalanmaydi; Masalan, bardoshli bo'lish uchun bioasosli PET idishlar mavjud. Biologik parchalanadigan bioasosli plastmassalar ikkita materialdan tayyorlanadi: biomassa va o'simliklardan olingan poliesterlar. Ikki xil bioasosli poliesterlar mavjud: polilaktid kislota (PLA) va poligidroksialkanoat (PHA).
Poligidroksialkanoat (PHA)
PHA tabiiy ravishda bakteriyalar va genetik jihatdan o'zgartirilgan organizmlar (GMO) o'simliklari tomonidan ishlab chiqariladi, ammo oziq-ovqat chiqindilaridan ishlab chiqarishni sinab ko'rish rejalashtirilgan. Polihidroksibutirat yoki PHB ham keng qo'llaniladigan PHA turidir. PHAlarni tayyorlash qimmat, chunki bakteriyalardan faqat cheklangan miqdorda ishlab chiqarish mumkin.
- Foydalanish:PHAlar oziq-ovqat plyonkalari, stakanlar, plastinkalar, qog'oz va karton uchun qoplama sifatida ishlatiladi va "ko'plab tibbiy maqsadlarda, jumladan, tikuvlar, dokalar va dori-darmonlar uchun qoplamalar" Sanoat va ta'lim hamkorlik markazi (CIEC hisoboti) hisobotiga ko'ra. U hozirgi vaqtda qo'llanilayotgan PE, PS, PVX va PET kabi asosiy fotoalbom yoqilg'iga asoslangan plastmassa turlarini almashtirishi mumkin.
- PHA-aralashtirilgan kraxmal/tsellyuloza plastmassalari: Ba'zi plastmassa buyumlar to'liq PHA dan tayyorlangan, suv idishlarida bo'lgani kabi Bio Based Press. Biroq, PHA ishlab chiqarish qimmat bo'lganligi sababli, uni yanada tejamkor qilish uchun kraxmal va tsellyuloza bilan aralashtiriladi. Bu Dartmut bakalavriat ilmiy jurnaliga (DUJS) ko'ra parchalanish tezligini oshirishning qo'shimcha afzalligiga ega.
- Biodegradatsiya: Mikroblar va zamburug'larga boy bo'lgan muhitda, ayniqsa tuproqda butunlay kompostlanishi mumkin. Bu mikroblar fermentlar yordamida PHA ni parchalaydi. Buzilish uchun zarur bo'lgan vaqt atrof-muhitdagi mikroblarning kontsentratsiyasiga bog'liq.
- PHA hovlilarda parchalanishi uchun ikki oy vaqt ketadi, deb yozadi Bio Based Press.
- Dengiz suvlarida parchalanish tezligi ancha sekinroq bo'lib, 50% dan kamrog'i olti oydan keyin parchalanadi CalRecycle (6-bet). PHA olti oy ichida 30% parchalanishni ko'rsatib, ASTM D7081 testidan o'tdi (7-bet).
Polilaktid kislotasi (PLA)
DUJS PLA bakteriyalar tomonidan fermentatsiya natijasida hosil bo'lgan termoplastik ekanligini tushuntiradi. PLA aslida ko'plab sut kislotasi molekulalarining uzun zanjiridir. Sut kislotasini ishlab chiqarish uchun juda ko'p arzon vositalar mavjud bo'lganligi sababli, ularni faqat polimerizatsiya qilish yoki birlashtirish kerak. Shuning uchun PLA PHAga qaraganda arzonroq. Biroq, PLA mo'rt va uning qo'llanilishi PHAga qaraganda ancha cheklangan. Ishlab chiqaruvchilar ushbu muammoni qo'shimchalar yoki polimerlarni qo'shish orqali hal qilishadi.
- Qo'llaniladi: U oziq-ovqat qoplari, oziq-ovqat qadoqlari, butilkalar, stakanlar va plastinkalarga tayyorlanadi. U kislotalar ishtirokida yaxshi parchalanganligi sababli, u tibbiy tikuvlar va plitalar kabi ba'zi tibbiy ilovalarda qo'llaniladi, u erda 90 kundan keyin eriydi CIEC hisobotida. U ob'ektlarni 3D bosib chiqarishda ham qo'llaniladi.
- PLA va polimer aralashmalari: PHA DUJSga muvofiq sifatlarini yaxshilash uchun qayta tiklanadigan manbalardan olingan polimerlar bilan ham aralashtirilishi mumkin.
- Biodegradatsiya: PLA ni hovlida osonlik bilan kompost qilib bo'lmaydi, chunki bu muhitda harorat va suvning kerakli darajalari mavjud emas.
- PLA tuproqda parchalanishi uchun olti-12 oy vaqt ketishi mumkin.
- PLA tijorat ob'ektlarida degradatsiyaga uch oydan olti oygacha vaqt oladi, deydi World Centric.
- Kislorod ishtirokida parchalanish sodir bo'lganda, oxirgi mahsulotlar karbonat angidrid va suvdir.
- Agar kislorodsiz poligonlarda PLA degradatsiyasi sodir bo'lsa, u Amerika Kimyo Jamiyati chiqargan karbonat angidriddan 20 barobar ko'proq atrof-muhitga zararli metan gazini ishlab chiqaradi (2-bet).
- PLA ASTM D7081 sinovidan o'ta olmadi, chunki CalRecycle (7-bet) bo'yicha atigi 3% dengiz suvlarida parchalanib ketgan.
PLA tuproqda yoki dengiz suvida tez parchalanmaganligi sababli, bu axlatda muammoga aylanishi mumkin.
Biomassa asosidagi biologik parchalanadigan plastmassalar
Biomassa asosidagi plastmassalar ekin qoldiqlaridan olingan kraxmal va tsellyuloza hamda daraxtlarning yog'ochlaridan tayyorlanadi.
tsellyuloza asetat
Tsellyuloza asetat (CA) o'simlikning har bir qismida joylashgan tsellyulozadan olingan sintetik mahsulotdir. 2018 yilgi ilmiy nashrga ko'ra, hozirda tsellyuloza paxta, yog'och va ekin chiqindilaridan foydalaniladi. Bu kalıplanmış qattiq plastmassalar, sigaret filtrlari, qoplamalar, fotografik plyonkalar va filtrlarni yaratish uchun ishlatilishi mumkin. Selofan tsellyulozadan ishlab chiqarilgan biologik parchalanadigan plyonkadir. Phys.org ma'lumotlariga ko'ra, suvga chidamli va biologik parchalanadigan chiqindilar va yog'och materiallardan yangi plastik plyonkalarni topish bo'yicha yangi tadqiqotlar davom etmoqda.
Biodegradability: Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, CA tabiatda 18 oydan keyin tanazzulga yuz tutadi va uning og'irligining 70% ga kamayadi.
Kraxmal
2017 yilgi sharhda qayd etilishicha, kraxmal termoplastik ishlab chiqarish uchun issiqlik, suv va plastifikatorlar bilan ishlov beriladi. Uning kuchini yaxshilash uchun u boshqa materiallardan tayyorlangan plomba moddalari bilan birlashtiriladi. Kraxmalning asosiy manbalari makkajo'xori, bug'doy, kartoshka va kassava hisoblanadi. Ushbu plastmassa qadoqlash, sumkalar va qishloq xo'jaligi mulch plyonkalari, idish-tovoqlar, gulli idishlarda ishlatiladi va qadoqlash va iste'mol tovarlari ishlab chiqarish uchun qoliplanadi. Oziq-ovqat qadoqlash forumiga ko'ra, u polistirolga (PS) muqobil sifatida qaraladi. 2017 yil fizika hisobotida qayd etilishicha, biologik va an'anaviy plastmassalarga kraxmal qo'shilgan bo'lib, ularning biologik parchalanishi mumkin.
Biodegradability: Kraxmal asosidagi plastmassalar kompostlanishi yoki faqat biologik parchalanishi mumkin. Sanoat ob'ektlarida kompostlanadigan variantlar 90 kun, biologik parchalanadiganlari esa 46% parchalanishi uchun 100 kun va to'liq parchalanishi uchun ikki yilgacha vaqt kerak bo'ladi.
Fotoalbom yoqilg'iga asoslangan biologik parchalanadigan plastmassalar
Bioplastika qoʻllanmasiga koʻra, biologik parchalanishi mumkin boʻlgan bir nechta yangi fotoalbom yoqilgʻi plastmassalari mavjud. Eng keng tarqalganlari polibutilen suksinat (PBS), polikaprolakton (PCL), polibutirat adipat tereftalat (PBAT) va polivinil spirti (PVOH/PVA).
- PBAT - fotoalbom yoqilg'i hosilalaridan ishlab chiqariladigan va ba'zan kraxmal bilan birgalikda ishlatiladigan polimer. Ushbu polimerni qayta tiklanadigan manbalardan ishlab chiqarishga harakat qilinmoqda. Bioplastika bo'yicha qo'llanma uni LDPE va HDPE o'rnini bosuvchi vosita sifatida ko'radi. U axlat qoplarini, o'rash plyonkalarini, bir martalik qadoqlash va idishlarni (chashka, idish-tovoq va boshqalar) tayyorlash uchun ishlatiladi. U nafaqat biologik parchalanish, balki kompost qilish ham mumkin.
- PCL - bu tibbiy qo'llashda (chok va tolalar) sirt qoplamasi, poyabzal va teri uchun yopishtiruvchi, poyabzal va qattiqlashtiruvchi moddalar sifatida kompostlanadigan sumkalar tayyorlash uchun ishlatiladigan sintetik polisterdir. ortopedik shinalar. Ushbu plastmassa xamirturushlar tomonidan parchalanishi mumkin. Ushbu materialdan tayyorlangan plyonkalarning 90% dan ortig'i va ko'pikning 40% 15 kun ichida parchalanishi mumkin.
- PBS - fotoalbom yoqilg'idan ishlab chiqarilgan qatron yoki Succinity (1, 5-betlar) bo'yicha bioasosli ham bo'lishi mumkin. Uning sifatini yaxshilash uchun uni boshqa bioasosli polimerlar yoki jut kabi tolalar bilan birlashtirish mumkin. PBS oziq-ovqat mahsulotlarini qadoqlash, xizmat ko'rsatish buyumlari, qishloq xo'jaligi mulch choyshablari, o'simlik idishlari, tagliklar kabi gigiena vositalari va baliq ovlash to'rlarini tayyorlash uchun ishlatiladi.
- PVOH - LDPE va HDPE o'rnini bosadigan qadoqlash plyonkalarini tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan qatron. Oziq-ovqat qadoqlash forumiga ko'ra, uning boshqa muhim ilovalari qog'oz va karton ishlab chiqarish uchun qoplamalar va qo'shimchalardir.
To'rtta fotoalbom yoqilg'i asosidagi plastmassalar InnProBio (4-bet) bo'yicha sanoat kompostlashda uch oyda, hovlida kompostlashda bir yilda va tuproq/poligonlarda bir-ikki yilda biologik parchalanadi (4-bet).
Qayta ishlash va kompostlash
Atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi (EPA) ogohlantiradiki, turli xil biologik parchalanadigan plastmassalarning xususiyatlarini ularning hayot tsiklining oxirida davolash uchun yodda tutish kerak.
- EPA an'anaviy plastmassalarni qayta ishlovchi qutilarga biologik parchalanadigan plastmassalarni qo'shmaslik kerakligini tushuntiradi, chunki ular turli materiallardan tayyorlangan. Bu bioasosli va fotoalbom yoqilg'i turlari uchun ham amal qiladi.
- Plastmassalar biologik parchalanadigan va kompostlanadigan deb belgilangan bo'lsa-da, ularning ko'pchiligi faqat tijorat kompostlash korxonalarida mavjud bo'lgan sharoitlarda yomonlashishi mumkin; eng yaqin kompost zavodi haqida ma'lumot olish uchun mahalliy qayta ishlash agentliklariga murojaat qiling. 2017-yilda AQSHda atigi 200 ta bunday muassasalar mavjud edi, shuning uchun bunday markazlarni koʻpaytirish kerak.
- Kompost qutilariga qo'shishdan oldin mahsulot ko'rsatmalariga amal qilib, qoplarni uyda kompost qilish mumkinligiga ishonch hosil qiling.
- Biologik parchalanadigan plastmassalardan materialni qayta ishlash orqali qayta ishlash imkoni yo'q, chunki jihozlar yo'q.
Biyo asosli va biologik parchalanadigan plastmassalardan foydalanish uchun samarali ajratish, yig'ish va degradatsiya qilish zarur. U yo'q bo'lganda, biologik parchalanadigan plastmassalarning aksariyati chiqindixonalarga tushadi.
biologik parchalanadigan plastmassalarning kelajagi
Plastmassalarning biologik parchalanadigan tabiati, agar ular to'g'ri tashlanmasa, plastmassa ifloslanishi muammosini hal qila olmaydi. Iste'molchining xatti-harakati an'anaviy fotoalbom yonilg'i plastmassalaridan biologik parchalanadigan plastmassaga o'tishdan foyda olish uchun iste'molni kamaytirish yoki plastmassani qayta ishlashga e'tiborini qaratishi kerak.
