परिचय-परिभाषा-विकास इतिहास-पाँच सामान्य प्लास्टिक-बायोडिग्रेडेबल सामग्री-गिरावट उत्पाद वर्गीकरण
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21 वीं सदी की शुरुआत के बाद से, ऊर्जा और पर्यावरण के मुद्दे दुनिया में सबसे अधिक चिंतित विषय बन गए हैं। पेट्रोकेमिकल ऊर्जा जैसे कोयला, तेल और मौसम, सबसे अधिक गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत के रूप में, ने हमेशा विश्व अर्थव्यवस्था में मानव समाज के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है, खासकर औद्योगिक क्रांति के बाद। हालांकि, जैसे-जैसे समय का उपयोग जारी है और वर्ष-दर-वर्ष उपयोग बढ़ रहा है, भविष्य में आपूर्ति करने के लिए इस गैर-अक्षय पेट्रोकेमिकल ऊर्जा की क्षमता ने चिंता का कारण बना दिया है। इसके अलावा, पेट्रोकेमिकल ऊर्जा द्वारा उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड के उपयोग से पर्यावरण की गंभीर समस्याएं पैदा हुई हैं, जैसे कि ग्लोबल वार्मिंग, पिघलने वाले ग्लेशियर, समुद्र का जल स्तर बढ़ना आदि, जो वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में वृद्धि से निकटता से संबंधित हैं। इसलिए, पर्यावरण की रक्षा कैसे करें और पेट्रोकेमिकल ऊर्जा पर आर्थिक विकास की अत्यधिक निर्भरता को कम करने के लिए दुनिया के सभी देशों में आम शोध का विषय बन गया है।
प्लास्टिक, एक बहुलक सामग्री जो सौ साल से अधिक समय पहले दिखाई दी, उसने लोगों के उत्पादन और जीवन में जबरदस्त सुविधा ला दी है। इस तरह के पेट्रोलियम आधारित उत्पादों के तेजी से विकास के साथ, मानव को दो कठिन समस्याओं का सामना करना पड़ा है: पर्यावरण प्रदूषण और संसाधन की कमी। वर्तमान में, दुनिया में प्लास्टिक का कुल उत्पादन 230 मिलियन टन / वर्ष से अधिक हो गया है, और अपशिष्ट प्लास्टिक का 100 मिलियन टन / वर्ष है, और यह अभी भी बढ़ रहा है। इनमें से अधिकांश अपशिष्ट पैकेजिंग सामग्री, कृषि फिल्मों, चिकित्सा सामग्री, लोगों के दैनिक जीवन के लिए प्लास्टिक आदि से प्राप्त होते हैं, क्योंकि अधिकांश सिंथेटिक बहुलक सामग्री में संक्षारण प्रतिरोध अच्छा होता है, इसलिए वे प्रकृति में विघटित होना और गंभीर प्रदूषण का कारण होते हैं। अपशिष्ट प्लास्टिक के लिए मुख्य उपचार विधियां मिट्टी दफनाने और भस्मीकरण हैं। मिट्टी भूमि की बर्बादी है, जो उच्च जनसंख्या घनत्व वाले कुछ देशों के लिए मुश्किल है। भस्म कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य हानिकारक यौगिकों जैसे नाइट्रोजन, सल्फर और फास्फोरस की एक बड़ी मात्रा का उत्पादन करती है, जो ग्रीनहाउस प्रभाव और एसिड वर्षा में योगदान करती है। भूमि विभाग की समस्याओं को हल करने के लिए, देश एक तरफ अपशिष्ट प्लास्टिक को पुन: उपयोग करने और पुन: उपयोग करने के लिए कानूनी साधनों और तकनीकी प्रगति का उपयोग कर रहे हैं, और दूसरी ओर स्वाभाविक रूप से ख़राब हो सकने वाली नई सामग्रियों को विकसित करने के लिए। सिद्धांत रूप में, प्लास्टिक के पुनर्चक्रण और पुनर्चक्रण से पर्यावरण प्रदूषण और संसाधन की कमी दोनों को हल किया जा सकता है। हालांकि, कार्यान्वयन प्रक्रिया में, प्लास्टिक सामग्री स्वयं, प्रौद्योगिकियां और लागतें अक्सर सीमित होती हैं, जबकि प्राकृतिक रूप से अपमानजनक सामग्रियों का अनुसंधान और विकास यह 1970 के दशक के बाद एक महत्वपूर्ण विषय बन गया और दुनिया में सभी देशों द्वारा व्यापक रूप से माना जाता था।
प्रौद्योगिकी और लागत में सीमाओं के कारण स्वाभाविक रूप से अपमानजनक सामग्री को व्यापक रूप से बढ़ावा नहीं दिया गया है। कुछ समय पहले तक, लोग पर्यावरण के गंभीर प्रदूषण और विनाश और संसाधनों की कमी के बारे में अधिक जागरूक हो गए हैं। स्वाभाविक रूप से सड़ सकने वाली सामग्री अवश्य बन गई है। यूरोपीय देशों ने प्लास्टिक के उत्पादन और प्रवेश को प्रतिबंधित करने के लिए प्लास्टिक प्रतिबंधों को पारित किया है और कानून पारित किया है। चीन द्वारा 1 जून, 2008 को लागू की गई "प्लास्टिक सीमा" और 2011 में "दो सत्रों" के दौरान, CPPCC सदस्य यांग लैन द्वारा प्रस्तुत "बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक कचरा बैग को बढ़ावा देने के लिए विधान का प्रस्ताव" पर राष्ट्रीय ध्यान दिया गया है।
गिरावट की परिभाषा:
एक व्यापक अर्थ में, सामग्री के त्यागने के बाद, यह स्वचालित रूप से विघटित हो जाएगा और कुछ शर्तों के तहत गायब हो जाएगा।
सख्ती से बोलना, नीच प्लास्टिक ऐसी सामग्री है जो कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों में अपनी रासायनिक संरचना में महत्वपूर्ण परिवर्तन से गुजरते हैं और प्रदर्शन में कुछ गिरावट का कारण बनते हैं जो जीवों द्वारा अपमानित या चयापचय हो सकते हैं।
संयुक्त राज्य अमेरिका की परिभाषा:
बायोडिग्रेडेबल सामग्री प्राकृतिक सूक्ष्मजीवों (बैक्टीरिया, कवक, आदि) की कार्रवाई से गिरावट का उल्लेख करती है।
चीन की परिभाषा:
प्लास्टिक और उनके उत्पादों के गुण उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, और सामान्य उपयोग के गुण अपरिवर्तित हैं। उपयोग के बाद, उन्हें प्राकृतिक पर्यावरण में पर्यावरण के अनुकूल पदार्थों में नीचा दिखाया जा सकता है।
जापान की परिभाषा: बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक जो जैविक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के दौरान या जैविक वातावरण में नीचा दिखा सकते हैं
पूरी तरह से बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक: मुख्य रूप से प्राकृतिक पॉलिमर (जैसे स्टार्च, सेल्यूलोज, चिटिन) या कृषि उपोत्पाद द्वारा माइक्रोबियल किण्वन या बायोडिग्रेडेबल पॉलीमर के संश्लेषण से बना है, जैसे कि थर्मोप्लास्टिक स्टार्च प्लास्टिक्स, एलिफैटिक पॉलीस्टर, पॉली लैक्टिक एसिड, स्टार्च / पॉलीविनाइल अल्कोहल। आदि सभी ऐसे प्लास्टिक हैं।
विनाशकारी बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक: वर्तमान में मुख्य रूप से स्टार्च संशोधित (या भरा हुआ) पॉलीइथाइलीन पीई, पॉलीप्रोपाइलीन पीपी, पॉलीस्टाइनिन पीएस, पॉलीविनाइल क्लोराइड पीवीसी और जैसे शामिल हैं।
बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक का विकास
विदेशी:
अपमानजनक प्लास्टिक का अध्ययन 1970 के दशक में शुरू हुआ, जब ब्रिटिश वैज्ञानिक GJLGriffin ने बहुलक के भराव के रूप में सस्ते बायोडिग्रेडेबल प्राकृतिक स्टार्च को जोड़ने के विचार का प्रस्ताव रखा और पहले स्टार्च से भरे विनाइल को प्रकाशित किया। पेटेंट, एक "बायोडिग्रेडेबल" पॉलीइथिलीन विकसित किया जो पॉलीइथाइलीन के साथ स्टार्च को मिश्रित करके प्राप्त किया और फिर इसे एक फिल्म में रोल किया। इसे मिट्टी में दफन किया गया था, और थोड़ी देर बाद सामग्री चूर्ण बन गई। उस समय, शोधकर्ताओं का मानना था कि पॉलीथीन को बायोडिग्रेड किया गया था। इस नई सामग्री के उद्भव ने बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक पर लोगों का ध्यान आकर्षित किया है, और स्टार्च-आधारित प्लास्टिक पर आधारित अनुसंधान और विकास की लहर में प्रवेश किया है। कई पेटेंट और साहित्य प्रकाशित किए गए हैं, और उत्पादों की एक श्रृंखला शुरू की गई है। कुछ 1980 के दशक के अंत में हुए हैं। व्यावसायीकरण। हालाँकि, 1990 के दशक की शुरुआत में हुए अध्ययनों ने बताया कि CC बॉन्ड्स को रासायनिक रूप से हाइड्रोलाइज़ और हाइड्रोलाइज़ नहीं किया जा सकता है। बांड को तोड़ने के लिए, जब तक कि फोटोलिसिस और ऑक्सीकरण नहीं होता है, पॉलीइथिलीन वास्तव में केवल एक टुकड़ा होता है जो मिट्टी में रहता है और वास्तव में पूरी तरह से अपमानजनक सामग्री नहीं है। वास्तव में अच्छी बायोडिग्रेडेबिलिटी और पारंपरिक प्लास्टिक पॉलीथीन, पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीस्टीरेन और अन्य भौतिक गुणों के समान, केवल पॉलीकैप्रोलैक्टोन (पीसीएल), पॉलीएलैक्टिक एसिड (पीएलए), पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूटिन एस्टर और इसके एमाइल एस्टर कॉपोलीमराइजेशन (पीएचबी / पीएचवी) और आंशिक रूप से संशोधित स्टार्च प्लास्टिक संशोधित हैं।
विदेशी:
• बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक्स के मुख्य विदेशी निर्माता हैं: जर्मनी में BASF द्वारा निर्मित वसा-एरोमैटिक कॉपोलिसेर, जो व्यापार नाम सिलेप्लेक्स के तहत है;
नेचरवॉर्क्स, यूएसए द्वारा उत्पादित v पॉलीलैक्टिक एसिड;
• PVA (PCL) / इटली की नोवामोंट कंपनी द्वारा उत्पादित स्टार्च मिश्र धातु को मेटर-बी, स्टार्च-आधारित प्लास्टिक कहा जाता है, व्यापार का नाम नोवोन है, पॉलीकप्रोलैक्टोन PCL व्यापार का नाम BionolleTone Polymer है; स्टार्च-आधारित प्लास्टिक, व्यापार नाम Novon है;
• जापानी शोआ पॉलिमर पॉलीब्यूटिलिन सक्सिनेट पीबीएस, ट्रेड नेम बायनोल।
मित्सुबिशी केमिकल, व्यापार नाम बायपोल द्वारा निर्मित • पॉलीहाइड्रॉक्सीकल्कनेट (PHB);
घरेलू:
• 70 का दशक - चीन की बायोडिग्रेडेबल सामग्री की उत्पत्ति 1978 में हुई
• 80 का दशक - स्टार्च जोड़ (संकल्पना)
• 90 का दशक - सीओ 2 गिरावट अवधारणा
• 2000 के बाद - दानेदार बनाना शुरू किया और कंपनियों का एक समूह उभरा
स्टार्च-आधारित कंपनियां - शांगजीउ, सु शि, बायेज, आदि।
कैल्शियम कार्बोनेट-आधारित कंपनियां - भव्य, चीनी, हुआ डैन, गोरा, आदि।
बायोडिग्रेडेबल सामग्री
v पीएलए
पॉलीएटिक एसिड, जिसे पीएलए के रूप में संक्षिप्त किया जाता है, को पॉलीएक्टाइड के रूप में भी जाना जाता है। यह जैविक किण्वन द्वारा उत्पादित लैक्टिक एसिड के कृत्रिम रासायनिक संश्लेषण द्वारा प्राप्त थर्मोप्लास्टिक बहुलक है, जिसमें अच्छी जैव-रासायनिकता और जैवअवक्रमणशीलता है।
भौतिक गुण: महान यांत्रिक गुण, अच्छी बायोडिग्रेडेबिलिटी और संगतता, अच्छा तन्यता ताकत और लचीलापन, अच्छा गैस पारगम्यता, ऑक्सीजन पारगम्यता और डाइऑक्सेन पारगम्यता। गंध विशेषताओं का अलगाव। यह एकमात्र जीवाणुरोधी प्लास्टिक है जिसमें उत्कृष्ट जीवाणुरोधी और एंटिफंगल गुण हैं।
सीमा की कमी: कम पिघलने बिंदु, ताकत, पारदर्शिता और जलवायु परिवर्तन के प्रतिरोध साधारण प्लास्टिक की तरह अच्छे नहीं हैं।
झिल्ली PS से बने झिल्लियों की तुलना में होती है।
v पीसीएल
Polyvsptolsvton एक अर्ध-क्रिस्टलीय बहुलक (एलीपेटिक लीनियर पॉलिएस्टर) है।
भौतिक गुण: क्रमशः कम पिघलने बिंदु और कांच संक्रमण तापमान, केवल 60 ° C -60 ° C, क्रिस्टलीकरण तापमान 22 ° C; इसकी फाइबर शक्ति और पॉलियामाइड 6 फाइबर लगभग बराबर है, तन्यता की ताकत 70.56 सीएन / टेक्स या उससे अधिक तक पहुंच सकती है, नोड्यूल की ताकत भी 44.1cN / टेक्स से ऊपर है। इसमें अच्छी बायोडिग्रेडेबिलिटी, अच्छा आकार मेमोरी फ़ंक्शन, विभिन्न सॉल्वैंट्स में अच्छा घुलनशीलता, विभिन्न प्लास्टिक / घिसने के साथ अच्छा संगतता है, और एक कम तापमान प्लास्टिक प्रोफ़ाइल है।
दोष: मजबूत क्रिस्टलीयता, धीमी बायोडिग्रेडेशन और हाइड्रोफोबिक बहुलक।
v पीबीएस
पॉलीब्यूटिलीन सक्विनेट (पॉली ब्यूटिलीन सरकुलेट) एक क्रिस्टलीय बहुलक है जिसे पॉलीकोंडेनेशन अभिक्रिया द्वारा संश्लेषित किया जाता है जो कच्चे माल के रूप में एलिफैटिक और डायोल का उपयोग करता है।
भौतिक विशेषताएं: 1. घनत्व 1.26 ग्राम / सेमी 3, पिघलने बिंदु 114 डिग्री सेल्सियस, 2. आणविक भार और आणविक भार वितरण के आधार पर क्रिस्टलीयता 30% से 45% है
3. अच्छा गर्मी प्रतिरोध, गर्मी विरूपण तापमान 100 डिग्री सेल्सियस के करीब है, और संशोधन के बाद तापमान 100 डिग्री सेल्सियस के करीब है।
उत्कृष्ट समग्र प्रदर्शन, अच्छा गर्मी प्रतिरोध, अच्छा प्रसंस्करण और यांत्रिक गुण। प्रक्रियात्मकता वर्तमान में सामान्य प्रयोजन के खराब होने वाले प्लास्टिक का सबसे अच्छा है, और गर्मी प्रतिरोध पूरी तरह से बायोडिग्रेडेबल सामग्री के गर्मी प्रतिरोध में सबसे अच्छा है।
इसके व्युत्पन्न हैं: पीबीएसए, पीबीएसटी, पीबीएटी।
v PHB
Poly-PH-hydroxybutyrate (PHB) एक कार्बन स्रोत भंडारण है जो कई बैक्टीरियल साइटोप्लाज्म में पाया जाने वाला एक लिपिड जैसी संपत्ति है।
भौतिक गुण: पानी में अघुलनशील, लेकिन क्लोरोफॉर्म में घुलनशील, भंडारण ऊर्जा, कार्बन स्रोत और इंट्रासेल्युलर आसमाटिक दबाव को कम करने के साथ, नील नीले या सूडान काले रंग से दागे जा सकते हैं।
v पीवीए
पॉलीविनायल अल्कोहल
भौतिक गुण: पीवीए पानी में घुलनशील है। पानी का तापमान जितना अधिक होता है, घुलनशीलता भी उतनी ही अधिक होती है, लेकिन कार्बनिक सॉल्वैंट्स में यह लगभग अघुलनशील होता है। पीवीए की घुलनशीलता अल्कोहलिसिस की डिग्री और पोलीमराइजेशन की डिग्री के साथ भिन्न होती है। आंशिक अल्कोहलिस और पीवीए के पोलीमराइजेशन की कम डिग्री बहुत जल्दी घुल जाती है, जबकि पूर्ण अल्कोहल और उच्च स्तर के पोलीमराइजेशन पीवीए धीरे-धीरे घुल जाते हैं। प्रदर्शन प्लास्टिक और रबर के बीच है, इसके उपयोग को फाइबर और गैर-फाइबर दो उद्देश्यों में विभाजित किया जा सकता है। पीवीए में विशेष उपचार के बाद अद्वितीय मजबूत आसंजन, फिल्म लचीलापन, चिकनाई, तेल प्रतिरोध, विलायक प्रतिरोध, सुरक्षात्मक कोलाइड, गैस अवरोध, घर्षण प्रतिरोध और पानी प्रतिरोध है।
v कार्बन डाइऑक्साइड कोपॉलीमर
v स्निग्ध / सुगंधित कॉपोलीमर
सड़ सकने वाले प्लास्टिक का वर्गीकरण
v फोटोडेग्रेडेबल प्लास्टिक: सूर्य के प्रकाश के तहत प्लास्टिक को धीरे-धीरे विघटित करने के लिए एक फोटोसेंसिटाइज़र को प्लास्टिक में जोड़ा जाता है। यह अपमानजनक प्लास्टिक की पिछली पीढ़ी का है। नुकसान यह है कि गिरावट का समय धूप और जलवायु परिवर्तन के कारण भविष्यवाणी करना मुश्किल है, और इस प्रकार गिरावट का समय नियंत्रित नहीं किया जा सकता है।
v बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक: एक प्लास्टिक जो सूक्ष्मजीवों की कार्रवाई के तहत कम आणविक यौगिकों में पूरी तरह से विघटित हो सकता है।
v लाइट / बायोडिग्रेडेशन
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