बायोडिग्रेडेबल सामग्री
सड़ सकने वाले पदार्थ वे सामग्री हैं जिन्हें समय की अवधि में ऊष्मागतिकी और कैनेटीक्स के अर्थ में नीचा दिखाया जा सकता है। गिरावट के बाहरी कारकों के अनुसार, इसे निम्न में विभाजित किया जा सकता है: फोटोडेग्रेडेबल सामग्री, बायोडिग्रेडेबल सामग्री, आदि। प्रभावित करने वाले कारकों में मुख्य रूप से तापमान, आणविक भार और सामग्री संरचना शामिल हैं।
चीनी नाम
बायोडिग्रेडेबल सामग्री
परिभाषा
थर्मोडायनामिक अर्थ में सड़ सकने वाली सामग्री
प्रभावित करने वाले साधन
बहुलक सामग्री के क्षरण पर तापमान का प्रभाव
वर्गीकरण
Photodegradable सामग्री, biodegradable सामग्री
विषय - सूची
1 श्रेणी
गिरावट के बाहरी कारकों के अनुसार, इसे में विभाजित किया जा सकता है:
1. Photodegradable सामग्री: सूर्य के प्रकाश के कारण अपमानित;
2. बायोडिग्रेडेबल सामग्री: कवक और बैक्टीरिया जैसे प्राकृतिक सूक्ष्मजीवों के श्वसन या रासायनिक ऊर्जा संश्लेषण के कारण, वे सड़ जाते हैं और अंत में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में विघटित हो जाते हैं;
3. पर्यावरण की दृष्टि से खराब होने वाली सामग्री: प्राकृतिक पर्यावरणीय परिस्थितियों जैसे प्रकाश, गर्मी, पानी, प्रदूषणकारी यौगिक, सूक्ष्मजीव, कीड़े और यांत्रिक बलों के तहत नीचा।
2 उदाहरण
दुग्धाम्ल
पॉलीएलैक्टिक एसिड (PLA), जिसे पॉलीएक्टाइड के रूप में भी जाना जाता है, को लैक्टिक एसिड, माइक्रोबियल किण्वन के उत्पाद, एक मोनोमर के रूप में रासायनिक रूप से संश्लेषित किया जाता है। यह स्वचालित रूप से उपयोग के बाद ख़राब हो सकता है और पर्यावरण को प्रदूषित नहीं करेगा।
पॉलीलैक्टिक एसिड को उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों के साथ फाइबर और फिल्मों में संसाधित किया जा सकता है, और इसकी ताकत लगभग नायलॉन फाइबर और पॉलिएस्टर फाइबर के बराबर है। पॉलीएलैक्टिक एसिड को शरीर में लैक्टिक एसिड और एसिटिक एसिड में हाइड्रोलाइज़ किया जा सकता है, और एंजाइमों द्वारा CO2 और H2O में मेटाबोलाइज़ किया जाता है, इसलिए इसे एक चिकित्सा सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका ने सर्जिकल टांके, कृत्रिम हड्डियों और कृत्रिम खाल को संसाधित करने के लिए पॉलीएलैक्टिक एसिड प्लास्टिक का उपयोग किया है। पॉलीएलैक्टिक एसिड का उपयोग पैकेजिंग कंटेनरों, कृषि गीली घास, फाइबर खेलों और बिस्तर के उत्पादन के लिए भी किया जाता है।
स्टार्च प्लास्टिक
स्टार्च सामग्री 90% से अधिक है, और जोड़े गए अन्य घटकों को पूरी तरह से नीचा दिखाया जा सकता है। जापान के सुमितोमो कॉर्पोरेशन, यूनाइटेड स्टेट्स के वामर-लम्बर कॉर्पोरेशन, इटली के फेर्रिज कॉर्पोरेशन, आदि ने दावा किया है कि उन्होंने 90% से 100% स्टार्च सामग्री के साथ पूरे स्टार्च का सफलतापूर्वक अध्ययन किया है। प्लास्टिक बिना किसी निशान, किसी प्रदूषण को छोड़े बिना (जनवरी से 1 वर्ष) पूरी तरह से बायोडिग्रेडेबल हैं और इसका उपयोग विभिन्न कंटेनरों, बोतलों, फिल्मों, कचरा बैग आदि के निर्माण के लिए किया जा सकता है।
ऑल-स्टार्च प्लास्टिक का उत्पादन सिद्धांत थर्मोप्लास्टिक गुणों के साथ एक स्टार्च राल बनाने के लिए विकृति और विकार स्टार्च अणुओं के लिए है, इसलिए इसे थर्मोप्लास्टिक स्टार्च प्लास्टिक्स भी कहा जाता है। मोल्डिंग प्रक्रिया पारंपरिक प्लास्टिक प्रसंस्करण उपकरण का उपयोग करना जारी रख सकती है।
बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक विकसित करने के लिए कच्चे माल के रूप में स्टार्च का उपयोग करने के संभावित लाभ हैं: स्टार्च में विभिन्न वातावरणों में पूर्ण बायोडिग्रेडेबलिटी है; प्लास्टिक में स्टार्च अणुओं के सड़ने या सड़ने के बाद कार्बन डाइऑक्साइड गैस बनती है, जो मिट्टी या हवा के लिए हानिकारक नहीं होती है; उपयुक्त तकनीक थर्मोप्लास्टिक के बाद प्लास्टिक सामग्री बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले यांत्रिक गुणों को स्टार्च तक पहुंचा सकती है; स्टार्च एक अक्षय संसाधन है, जो अटूट है, और स्टार्च का शोषण ग्रामीण अर्थव्यवस्था के विकास के लिए फायदेमंद है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मेरे देश में उत्पादित स्टार्च प्लास्टिक का अधिकांश हिस्सा स्टार्च प्लास्टिक से भरा होता है, अर्थात स्टार्च का एक निश्चित अनुपात गैर-बायोडिग्रेडेबल बहुलक सामग्री में जोड़ा जाता है। स्टार्च के बायोडिग्रेडेशन के कारण पूरी सामग्री के भौतिक गुणों का पतन हो जाता है, जिससे बड़ी संख्या में अंत समूहों को ऑक्सीडेटिव क्षरण का सामना करना पड़ता है, लेकिन इस जीजी उद्धरण के बाद शेष भाग में पीई और पीवीसी जीजी को पतन करते हैं। अपमानित नहीं किया जा सकता है और मिट्टी में नहीं रह सकता है। समय का संचय निश्चित रूप से प्रदूषण का कारण होगा, इसलिए विदेशी देश अप्रचलित जैसे उत्पादों को वर्गीकृत करते हैं।
Photodegradable प्लास्टिक
Photodegradable Plastic प्लास्टिक को संदर्भित करता है जिसे प्रकाश की क्रिया के तहत अपमानित किया जा सकता है।
1. फोटोडेग्रेडेबल प्लास्टिक के उदाहरण
विनिर्माण विधि के अनुसार, फोटोडेग्रेडेबल प्लास्टिक को सिंथेटिक डीग्रेडेबल प्लास्टिक और एडिटिव डिग्रेडेबल प्लास्टिक में विभाजित किया जा सकता है।
(१) सिंथेटिक डिग्रेडेबल प्लास्टिक
ए। ईथीलीन / कार्बन मोनोऑक्साइड कॉपोलीमर (E / CO)
Photodegradation को मुख्य श्रृंखला विखंडन की विशेषता है। ई / सीओ की फोटोडेग्रेडेशन गति और डिग्री श्रृंखला में निहित कीटोन समूहों की मात्रा से संबंधित है। सामग्री जितनी अधिक होगी, उतनी ही तेजी से गिरावट और अधिक से अधिक डिग्री। अमेरिका के टेक्सास में वैज्ञानिकों ने ई / सीओ पर बाहरी एक्सपोजर प्रयोग किए हैं। जून में जब सूरज भरा होता है, ई / सीओ को जल्द से जल्द कुछ दिनों के भीतर नीचा दिखाया जा सकता है।
ख। विनाइल / विनाइल कीटोन कोपोलिमर (इकोलेट)
प्राकृतिक प्रकाश की कार्रवाई के तहत इकोलेट अणु की साइड चेन पर कीटोन समूह को विघटित किया जा सकता है। Ecolyte&की फोटोडग्रेडेशन प्रदर्शन ई / सीओ से बेहतर है, लेकिन लागत भी अधिक है।
इस प्रकार के बहुलक का नुकसान यह है कि यह एक बार प्रकाश के संपर्क में आने से कम होने लगता है, और लगभग कोई प्रेरण अवधि नहीं होती है। प्रेरण अवधि को समायोजित करने के लिए एंटीऑक्सिडेंट को जोड़ने की आवश्यकता है।
(2) Additive photodegradable प्लास्टिक
Additive प्रकार photodegradable प्लास्टिक बहुलक में एक छोटी मात्रा में फोटोसिनेटाइज़र जोड़ने के लिए है। कम सांद्रता पर, यह एक फोटोऑक्साइड डिग्रेडेशन उत्प्रेरक है, जो पॉलीओलफिन बहुलक को तोड़ने के लिए सूर्य के प्रकाश (पराबैंगनी प्रकाश) विकिरण द्वारा प्रतिक्रिया करता है।
पीई, पीपी और अन्य पॉलिमर में केटोन्स, अमाइन और अन्य फोटोसेंसिटाइज़र को जोड़ने से बेहतर फोटोडेग्रेडेबिलिटी प्राप्त की जा सकती है।
एडिटिव फोटोडेग्रेडेबल प्लास्टिक में कम लागत, सरल उत्पादन प्रक्रिया और कवरिंग फिल्म के रूप में अच्छा प्रभाव होता है। हालांकि, इसकी गिरावट की विशेषताएं यह है कि उजागर सतह अपेक्षाकृत पूरी तरह से नीच है, और मिट्टी में दफन हिस्सा खराब रूप से नीचा है। इस तरह के फोटोडेग्रेडेबल प्लास्टिक की गिरावट की अवधि को दो महीने से अधिक समय में नियंत्रित किया जा सकता है। लेकिन गिरावट के समय की संगतता खराब है।
3 प्रभावित करने वाले कारक
कई कारक हैं जो सामग्री के क्षरण प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं, विशेष रूप से निम्नानुसार हैं:
बहुलक सामग्री के क्षरण पर पीएच का प्रभाव
मदर एट अल। माना जाता है कि कोपोलिमर श्रृंखला की हाइड्रोलिसिस दर पर पीएच मान के परिवर्तन का बहुत प्रभाव पड़ता है, लेकिन जीव के विभिन्न हिस्सों में गिरावट की दर बहुत भिन्न नहीं होती है। कॉपोलीमर का क्षरण एक अम्लीय माइक्रोएन्वायरमेंट का निर्माण कर सकता है, जो कॉपोलीमर के ऑटोकैटलिसिस को बढ़ावा देता है, जिससे इसकी गिरावट बढ़ जाती है।
बहुलक सामग्री के क्षरण पर तापमान का प्रभाव
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