Jika anda ingin mengetahui apakah itu plastik terbiodegradasi?, serta mengetahui masa hayat bergunanya, dari bahan mentah apakah ia dibuat, sejak bilakah ia dihasilkan dan jika ia boleh dikitar semula, soalan-soalan ini akan dijawab dalam artikel ini. artikel yang menarik, jadi saya menjemput anda untuk terus membaca.
Apakah itu Plastik Terbiodegradasi?
Sebelum plastik berasaskan fosil digunakan pada tahun 1930-an, bahan bioplastik semulajadi telah digunakan. Pada masa itu, kebanyakan objek plastik dihasilkan daripada polimer terbitan biologi. Pada tahun-tahun itu, sumber semula jadi untuk menghasilkan bioplastik atau plastik asal biologi adalah getah asli, selulosa, untuk membuat Parkesin pada tahun 1850-an, yang kemudiannya, pada tahun 1868, menimbulkan bahan plastik seluloid dan juga selofan pada akhir abad ini. XIX dan permulaan XX. Serta produk lain yang berasal dari komponen dengan kasein, yang merupakan sebatian tenusu yang Galatita dihasilkan pada tahun 1897.
Pada 1940-an abad ke-1990, bioplastik teknikal pertama yang diiktiraf mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik dan kestabilan kimia yang baik telah dihasilkan. Walau bagaimanapun, sejak tahun XNUMX-an dan seterusnya, kemajuan dan memperoleh apa yang kini dikenali sebagai bioplastik (PLA atau PHA dan kanji plastik) diteruskan, yang dihasilkan hasil daripada kemajuan dalam penyelidikan dalam kimia hijau dan kimia tradisional untuk penggunaan biojisim, iaitu , penggunaan kanji, gula, selulosa dan lain-lain.
Daripada penemuan ini, semasa penyelidikan berjalan, penemuan baharu polimer daripada sumber biologi atau terbiodegradasi telah dibuat yang sentiasa muncul, seperti PEF, yang berbeza-beza bergantung kepada sumber berbeza yang dianalisis dan digunakan untuk menghasilkan Plastik Terbiodegradasi baharu, dengan tujuan untuk mencapai penggunaan terbaik sisa daripada bahan mentah yang berbeza daripada sumber biologi.
kebangkitan semula plastik
Apabila harga minyak menurun, penyelidikan maju untuk menghasilkan plastik daripada minyak, mendapatkan plastik asal fosil yang lebih murah, yang membolehkan pengeluaran sejumlah besar produk plastik yang sangat serba boleh dan tahan lama. Ini membawa kepada penurunan minat untuk terus menghasilkan Plastik Terbiodegradasi. Walau bagaimanapun, apabila pencemaran alam sekitar yang disebabkan oleh pembaziran sejumlah besar produk plastik asal fosil telah diketahui, minat untuk membuat produk dengan Plastik Terbiodegradasi telah muncul semula.
Minat baru dalam menghasilkan Plastik Biodegradasi ini adalah disebabkan oleh pencemaran yang dijana oleh plastik asal fosil dan kenaikan harga minyak, serta penurunan ketara dalam rizab minyak. Ditambah pula dengan minat masyarakat saintifik dan industri untuk menjalankan penyelidikan bagi menghasilkan Plastik Biodegradasi atau EDP baharu (polimer dan plastik boleh degradasi alam sekitar).
Menukar plastik berasaskan fosil yang kini digunakan untuk pengeluaran pelbagai jenis objek untuk Plastik Terbiodegradasi ialah langkah yang akan memberi manfaat kepada alam sekitar dengan mengurangkan kesan pencemaran yang dihasilkan oleh plastik berasaskan fosil. Ini telah menghasilkan dorongan baru dalam penyelidikan untuk mendapatkan plastik daripada sumber asal semula jadi yang berbeza, dan polyhydroxyalkanoates adalah pilihan yang agak berdaya maju. Terutamanya kerana sisa daripada Plastik Terbiodegradasi boleh dirawat seperti yang berasal dari organik dan degradasinya berlaku dalam jangka masa yang singkat.
penghuraian
Reka bentuk pengeluaran Plastik Terbiodegradasi mempunyai tujuan bahawa dengan tindakan organisma biologi mereka boleh mensintesisnya untuk mendapatkan karbon, daripada memakan bahan plastik. Terdapat beberapa plastik di pasaran yang dihasilkan dengan bahan mentah organik atau berasaskan bio, iaitu bahan yang boleh diperbaharui seperti pisang atau pisang, ubi kayu, selulosa, kekacang yang membekalkan sejumlah besar asid laktik, minyak kacang soya dan kanji kentang. Plastik jenis ini apabila mencapai hayat bergunanya dibiodegradasi oleh mikroorganisma aerobik.
Plastik Biodegradasi dibiodegradasi oleh bakteria yang memerlukan kehadiran oksigen atau aerobik, dalam komposter besar, sesetengah industri dengan suhu tinggi dan oksigen yang mencukupi. Walau bagaimanapun, sesetengah Plastik Boleh Terbiodegradasi atau berasaskan bio tidak boleh terbiodegradasi dalam tempoh yang singkat, ini disebabkan oleh fakta bahawa beberapa teknologi telah dibangunkan yang, mempunyai sisa sayuran sebagai sumber, menghasilkan polimer dengan ciri yang sama seperti plastik. asal fosil dengan tujuan mengekalkan ciri mekanikalnya dan perlahan-lahan merendahkan. Plastik Biodegradasi, kerana ia mempunyai sedikit sifat mekanikal, tidak boleh dikitar semula.
Aditif generasi baru telah dihasilkan, yang mempunyai teknologi enzimatik anaerobik yang menghasilkan plastik berasaskan bio apabila ia dibuang ke tempat pembuangan sampah atau tapak pelupusan sanitari dan disebabkan pengumpulan sisa yang tinggi dan kehadiran oksigen yang sedikit, bakteria anaerobik yang membiak, memulakan proses biodegradasi pantas bahan plastik ini.
Aditif baharu ini membolehkan plastik dikitar semula, kerana ia tidak memberi kesan kepada ciri asalnya dan, berbeza dengan teknologi seperti aditif yang boleh terurai oleh pengoksidaan, suhu tinggi atau pendedahan cahaya tinggi, yang, di bawah keadaan persekitaran, mula runtuh, mengubah sifatnya, menghasilkan plastik mikro dan mencegah kitar semula, ini kerana unit biodegradasi berjalan melalui laluan biologi dan bukan fizikal.
Dibuat dengan kanji
Produk utama untuk menghasilkan Plastik Terbiodegradasi ialah kanji, ini adalah polimer semulajadi berasaskan jagung, gandum atau kentang. Daripada ketiga-tiga sumber bahan mentah yang menghasilkan kanji, yang terbaik adalah yang dihasilkan daripada kanji kentang. Ini berikutan fakta bahawa selain sebagai sumber yang boleh diperbaharui, kitaran pengeluarannya adalah pendek dan mempunyai hasil yang tinggi sehektar yang dihasilkan, menggunakan sedikit air dan menghasilkan impak positif kepada sektor pertanian dengan mengambil semula peluasan tanah terbiar.
Plastik Biodegradasi dijana berdasarkan kanji yang diekstrak daripada jagung, yang diubah oleh mikroorganisma kepada molekul kecil asid laktik dari mana rantai polimer asid polilaktik (PLA) dibuat. Lintasan rantai PLA berasal dari kepingan plastik terbiodegradasi dari mana pelbagai produk plastik tidak mencemarkan boleh dibuat.
Plastik Terbiodegradasi ini yang terhasil daripada pemprosesan kanji, boleh disuntik, dibina dan diubah bentuk atau boleh dibentuk untuk meningkatkan suhu, sama seperti yang berlaku dengan plastik tradisional yang dihasilkan daripada petroleum dan begitu juga, produk yang terhasil mempunyai sifat fizikal-kimia yang serupa.
Sifat-sifatnya
Hubungan antara kanji dan air adalah hasil daripada kehadiran sejumlah besar kumpulan hidroksil yang menghalang penyerapan air dan memberi kesan negatif pada permukaan produk Plastik Terbiodegradasi. Keadaan ini telah membawa kepada pelbagai penyiasatan dalam transformasi kanji semula jadi melalui tindak balas kimia yang mengubah kumpulan hidroksil dan berinteraksi dengan polimer lain yang kurang hidrofilik atau mengubah produk dengan cara fizikal melalui kaedah menyekat seperti salutan permukaan. Pengurangan hidrofilik ini mengurangkan kos.
Jenis Plastik Terbiodegradasi
Semakin banyak industri menggunakan bekas yang dihasilkan dengan Plastik Biodegradasi sebagai cara untuk menyumbang kepada pengurangan pencemaran alam sekitar. Begitu juga, sebagai sokongan kepada semua penyiasatan yang dijalankan untuk meningkatkan pengeluaran Plastik Biodegradasi yang akan membawa kepada kesan positif kepada pengeluaran pertanian tanpa kesan alam sekitar yang kurang. Plastik yang digunakan untuk menghasilkan plastik terbiodegradasi dikelaskan seperti berikut:
Polimer dikeluarkan terus daripada biojisim
Polimer jenis ini dalam fasa kajian dan bertujuan untuk menghasilkan kepingan dan lapisan yang boleh dimakan, bertujuan untuk mengawet makanan. Untuk ini, polisakarida yang berbeza dan hidrokoloid asal protein dikaji, seperti kanji ubi kayu yang diplastiskan dengan gliserol, polietilena glikol, kanji jagung standard dan pra-gelatin, karboksimetilselulosa, pektin bercampur dengan natrium alginat, pektin, gum tragacanth, guar gusi, etilselulosa, gelatin ditambah dengan gliserol, gelatin-kasein berkait silang dengan transglutaminase, sorbitol dan sukrosa, kasein, whey, soya dan gluten gandum.
Oleh kerana gluten gandum digunakan dalam polimer yang dikeluarkan daripada biojisim ini, ia adalah toksik kepada mereka yang alah kepada gluten dan menderita penyakit seliak, yang menjejaskan 15% penduduk dunia dan semakin meningkat. Penggunaan gluten dalam jenis Plastik Biodegradasi ini membawa kepada kesan negatif kepada kesihatan manusia, oleh itu, ia adalah alasan untuk mencari penyelesaian dan mengawal penggunaan atau tidak gluten dalam pembuatan plastik jenis ini.
Polimer daripada sintesis kimia klasik
Jenis polimer yang dihasilkan oleh sintesis kimia klasik ini menggunakan monomer biologi daripada sumber yang boleh diperbaharui. Monomer ialah sebatian berat molekul rendah yang diaglomerasi oleh tindak balas kimia antara mereka, yang boleh menghasilkan molekul dengan berat yang lebih besar, yang dipanggil polimer atau molekul besar dan tiga dimensi.
polimer daripada mikroorganisma
Ini dihasilkan sebagai hasil daripada proses penapaian, yang, bergantung kepada asal karbon yang digunakan, menggunakan pelbagai laluan biosintetik. Polimer ini dihasilkan oleh pelbagai mikroorganisma dan bilangan pengeluar semakin meningkat dan satu sumber adalah tumbuhan transgenik. Plastik Biodegradasi yang berasal daripada bakteria dikelaskan dalam kumpulan ini, di mana polyhydroxyalkanoates (PHA) dan polylactic acid (PLA) ditemui. polyhydroxyalkanoates (PHA) kerana ia diperoleh daripada sumber boleh diperbaharui dan kerana keupayaannya untuk terbiodegradasi, dipanggil "polimer hijau berganda".
Asid polilaktik (PLA)
Semasa proses fotosintesis tumbuhan, karbohidrat disintesis untuk menghasilkan gula dan kanji (polimer semulajadi), dengan tujuan untuk mengekalkan tenaga. Sumber dari mana asid polylactic berasal adalah bijirin jagung dan gandum yang mempunyai sejumlah besar kanji dalam bijirinnya. Plastik Biodegradasi di mana ia dihasilkan daripada polimer ini mempunyai sifat mempunyai resin yang boleh disuntik, dibentuk dengan penyemperitan dan termoform.
Polimer jenis ini merupakan salah satu Plastik Biodegradasi yang paling banyak dikaji dan telah tersedia di pasaran sejak tahun 1990-an. Pengeluarannya berasal daripada mengekstrak kanji dari tumbuhan jagung, yang diubah menjadi molekul yang lebih kecil oleh mikroorganisma, asid laktik atau monomer 2-hydroxypropionic, yang membentuk rantai dengan struktur molekul yang serupa dengan plastik asal fosil. . PLA ialah sejenis Plastik Biodegradasi yang digunakan untuk membuat bekas makanan dan botol plastik untuk minuman sejuk.
Polihidroksialkanoat (PHA)
Jenis Plastik Terbiodegradasi ini dipanggil Polyhydroxyalkanoate (PHAs), kebanyakannya dihasilkan oleh bakteria Gram negatif, dan sangat sedikit oleh bakteria Gram positif. PHA ditemui buat kali pertama ialah PHB, pada tahun 1925 di Institut Pasteur, ketika Lemoigne sedang belajar Bacillus megaterium dan memerhatikan pengeluaran PHB. Pada tahun 1958, saintis Macrae dan Wildinson menentukannya Bacillus megaterium menyimpan polimer apabila hubungan antara glukosa dan nitrogen tidak seimbang dan degradasinya apabila karbon atau sumber tenaga gagal. Kira-kira 150 polihidroksialkanoat berbeza kini diketahui.
Produk pertama daripada polimer ini dikenali sebagai "Biopol" sumbernya adalah daripada Ralstonia eutropha, daripada glukosa dan asid propionik. Pada masa ini, Biopol disintesis daripada karbon daripada satu bakteria, dengan kapasiti biodegradasi yang tinggi dan sifat termomekanik yang lebih baik daripada PHB tulen.
Polyhydroxyalkanoate (PHAs) boleh terbiodegradasi, tidak toksik dan harmoni dengan alam sekitar. Pengeluaran Plastik Terbiodegradasi membawa kepada pengurangan kebergantungan terhadap pengeluaran plastik sebagai terbitan industri minyak, oleh itu pengurangan sisa pepejal dan gas yang menyebabkan kesan rumah hijau.
Plastik Terbiodegradasi dan Industri
Menurut data yang dilaporkan oleh Persatuan Antarabangsa dan Kumpulan Kerja Polimer Terbiodegradasi (IBAW), destinasi pengeluaran Plastik Terbiodegradasi adalah berorientasikan kepada sektor penyimpanan, perubatan, pertanian dan produk pakai buang lain. Ia juga digunakan dalam pembuatan telefon bimbit, komputer, peralatan video dan lain-lain. Perlu diingatkan bahawa mengikut 10% daripada plastik yang digunakan dalam pembuatan produk dalam industri elektronik adalah Plastik Biodegradasi.
Plastik Berasaskan Fosil dan Alam Sekitar
Sejak plastik mula digunakan untuk membuat objek, industri ini telah menjadi fenomena. Mengakibatkan pembuatan pelbagai jenis objek yang pada masa lalu tidak penting dalam kehidupan seharian manusia. Ini dihasilkan untuk bertindak balas terhadap industri besar yang telah menghasilkan objek dengan pelbagai kegunaan dan disebabkan oleh pencinta alam sekitar mereka telah menggunakan nama "Tamadun Plastik", memandangkan kepentingan bahan ini dalam pembangunan dan peningkatan kualiti hidup. masyarakat dalam bidang sains dan teknologi.
Hampir semua produk dibungkus atau diperbuat daripada plastik, menyesarkan pembungkus dan bekas kaca, kertas dan kadbod. Plastik digunakan sebagai pembungkus makanan, ubat-ubatan, mesin, elektronik dan jenis produk lain yang dibuang tanpa sebarang kepentingan sebaik sahaja ia mencapai hayat bergunanya atau apabila produk baharu dibeli. Ini telah menyebabkan asal usul tempat pembuangan sampah marin yang besar, yang memberikannya nama "sup plastik", mewujudkan tapak pelupusan sampah terbesar di planet ini.
Pertambahan sampah plastik yang tinggi ini telah menimbulkan masalah besar pencemaran alam sekitar, dengan plastik berketumpatan tinggi dan rendah. Ciri-ciri plastik daripada petroleum memihak kepada ketahanan yang hebat untuk terdegradasi oleh keadaan persekitaran dan lebih-lebih lagi kerana ia tidak boleh terbiodegradasi. Hanya sinaran sinaran suria UV boleh menyebabkan degradasi jangka sederhana dalam plastik, sedikit demi sedikit ia memusnahkan ikatan polimer dan mengubahnya menjadi produk yang mudah pecah dan rapuh.
Pengumpulan tinggi plastik yang dibuang ke alam sekitar menjejaskan badan air dengan diseret dari sungai dan dipindahkan sehingga mengalir ke laut; mencemarkan air dengan produk yang terkandung di dalamnya; ia menyebabkan penyakit seperti denggi, disebabkan oleh air kumbahan yang bertakung dan dalam bekas plastik menjadi tempat pembiakan nyamuk. Ia menjejaskan aktiviti rekreasi dan pelancongan, dengan menjejaskan landskap semula jadi dan kawasan seperti taman, jalan, jalan, pertubuhan dan bangunan.
Ia menyebabkan kematian fauna dan burung sama ada dengan penggunaan plastik terdegradasi ini atau dengan sesak nafas, seperti haiwan yang memasukkan kepala mereka ke dalam beg dan tidak boleh mengeluarkannya kemudian. Begitu juga, burung digantung dengan cincin plastik atau cangkul dari beg plastik. Sebagai contoh, pada tahun 1967, di wilayah La Serena di Chile, kematian sejumlah kambing semasa kemarau panjang yang menelan sisa beg polietilena yang dibuang ke pantai oleh orang, dan apabila memakan lembu, mereka mati. .dalam beberapa jam selepas memakannya.
Bekas plastik asal fosil telah menjadi kesulitan yang serius di bandar. Kerana pengurusan sisa ini sangat mahal bagi pihak berkuasa perbandaran yang menjaga pengurusan sisa pepejal kerana jumlah kontena yang banyak dan isipadunya. Plastik menyebabkan masalah semasa pengumpulan dan pelupusan akhir. Ini kerana kutipan sisa, lori pengutip sampah yang berkapasiti mengangkut kira-kira 12 tan sampah biasa, hanya akan mengangkut lima atau enam tan plastik padat dan hanya 2 tan plastik tidak padat.
Plastik yang paling banyak ditemui dalam sampah yang dikumpul adalah, lebih daripada segala-galanya, bekas plastik PET daripada botol pakai buang air minuman, minyak, minuman ringan, jus dan makanan lain. Ini kerana syarikat telah berhenti menggunakan botol atau bekas kaca dan telah menukarnya untuk bekas plastik yang boleh dipulangkan dan tidak boleh dipulangkan, yang membawa kepada masalah pencemaran alam sekitar.
Perlindungan alam sekitar
Pengeluaran Plastik Terbiodegradasi telah dicapai dengan tujuan bahan ini terbiodegradasi dalam masa yang lebih singkat oleh tindakan mikroorganisma dan seterusnya hilang sepenuhnya. Objektif ini telah dicapai dalam produk yang dibuat dengan nilon: dua bakteria yang memakan nilon, flavobakteria dan Pseudomonas, campur tangan dalam penguraian mereka. Para saintis menganggap teori bahawa pada masa hadapan beberapa mikroorganisma akan mengembangkan laluan metabolik mereka dan menggunakan plastik sebagai substrat.
Pencemaran semasa yang disebabkan oleh sejumlah besar plastik asal fosil adalah disebabkan oleh fakta bahawa plastik jenis ini terdiri daripada struktur yang tahan reput, yang membawa kepada menjejaskan kualiti hidup makhluk hidup. Sebagai penyelesaian kepada masalah pencemaran alam sekitar ini, industri telah mengarahkan tindakan mereka ke arah penghuraian dan penggunaan bahan ringan yang merosot secara semula jadi, yang mempunyai utiliti serba boleh dan kos pelaburan ekonomi yang rendah.
Plastik Biodegradasi ini dikitar semula kerana ia adalah sebahagian daripada proses boleh diperbaharui untuk mendapatkan sebatian plastik ini yang dalam penyediaannya telah digunakan sebatian semula jadi untuk digunakan semula, di bawah keadaan keselamatan dan kebersihan industri, ia adalah bahan yang mempunyai ciri-ciri yang mereka buat. antioksidan, terurus, tahan, kalis air dan fleksibel, antara lain.
Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut mengenai topik yang berkaitan dengan alam semula jadi yang indah dan cara menjaganya, saya menjemput anda untuk membaca catatan berikut: