स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक की व्याख्या: क्रॉसलिंकिंग और संशोधन
परिचय: स्टार्च एक प्राकृतिक और नवीकरणीय बहुलक यौगिक है। इसकी प्रचुरता, आसान उपलब्धता और कम कीमत के कारण, स्टार्च का व्यापक रूप से अवक्रमणीय प्लास्टिक के अनुसंधान में उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, स्टार्च-आधारित बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक का मौजूदा वाणिज्यिक बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक का लगभग 50% हिस्सा है, और उनका उपयोग खाद्य पैकेजिंग फिल्मों, कृषि मल्च फिल्मों, फोमेड प्लास्टिक लंच बॉक्स और मेडिकल बोन टिश्यू इंजीनियरिंग मचान में किया गया है। स्टार्च की आणविक संरचना के लिए, स्टार्च की प्रक्रियात्मकता ही खराब है। पारंपरिक प्लास्टिक की तुलना में, स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक के यांत्रिक गुणों और अवरोध गुणों को बहुत कम किया जाता है, और उन्हें व्यावसायिक रूप से आगे बढ़ावा नहीं दिया जा सकता है। इसलिए, स्टार्च का भौतिक या रासायनिक संशोधन बहुत महत्वपूर्ण है। क्रॉस-लिंकिंग स्टार्च संशोधन के मुख्य तरीकों में से एक है। क्रॉस-लिंकिंग द्वारा बनाई गई कसकर जुड़ी हुई त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन को बढ़ाती है, जिससे अच्छी गर्मी प्रतिरोध, पानी प्रतिरोध, उच्च शक्ति और लचीलेपन के साथ एक डिग्रेडेबल सामग्री प्राप्त होती है।
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स्टार्च आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक की क्रॉस-लिंकिंग विधि method
क्रॉस-लिंकिंग सहसंयोजक बंध बनाकर रैखिक या शाखित बहुलक श्रृंखलाओं को एक नेटवर्क बहुलक में जोड़ने की प्रक्रिया है। विभिन्न क्रॉस-लिंकिंग विधियों के अनुसार, क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक को रासायनिक रूप से क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक और फोटो-क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक में विभाजित किया जा सकता है।
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रासायनिक क्रॉसलिंकिंग
रासायनिक क्रॉस-लिंकिंग एक क्रॉस-लिंकिंग एजेंट की प्रतिक्रिया है जिसमें स्टार्च अणु पर हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ बाइनरी या कई कार्यात्मक समूह होते हैं, जो डायथर बॉन्ड या डायस्टर समूह जैसे समूह बनाते हैं, जिससे एक स्थानिक नेटवर्क बनाने के लिए कई स्टार्च अणुओं को क्रॉस-लिंक किया जाता है। संरचना जैसी बहुलक विधि। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले क्रॉसलिंकिंग एजेंट ग्लूटाराल्डिहाइड, एपिक्लोरोहाइड्रिन (ईसीएच), सोडियम ट्राइमेटाफॉस्फेट (एसटीएमपी), साइट्रिक एसिड (सीए) और मैलिक एसिड हैं। विभिन्न क्रॉसलिंकिंग एजेंटों से तैयार स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक के गुण भी भिन्न होते हैं।
हाल के वर्षों में, पर्यावरण संरक्षण अवधारणाओं के जोरदार प्रचार के साथ, सीए-टाइप [जीजी] quot;ग्रीन [जीजी] quot; गैर विषैले क्रॉसलिंकिंग एजेंट शोधकर्ताओं के बीच अधिक से अधिक लोकप्रिय हो गए हैं और स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक को क्रॉसलिंक करने के लिए मुख्य क्रॉसलिंकिंग एजेंट बन गए हैं। क्रॉसलिंकिंग एजेंट को जोड़ने के समय के अनुसार, रासायनिक क्रॉसलिंकिंग को क्रॉसलिंकिंग में विभाजित किया जा सकता है (अर्थात, क्रॉसलिंकिंग एजेंट को पॉलीमर मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान प्रतिक्रिया करने के लिए जोड़ा जाता है) और पोस्ट-क्रॉसलिंकिंग (यानी, सामग्री बनने के बाद, संसेचन) क्रॉसलिंकिंग एजेंट समाधान द्वारा) विधि अणुओं के बीच क्रॉस-लिंकिंग का कारण बनती है)।
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फोटोक्रॉसलिंकिंग
फोटोक्रॉसलिंकिंग स्टार्च सिस्टम में एक फोटोसेंसिटाइज़र जोड़ने की एक विधि है जो इसे पराबैंगनी प्रकाश (यूवी) विकिरण के तहत मुक्त कणों में विघटित करती है, और स्टार्च अणुओं को क्रॉसलिंक करने के लिए स्टार्च में हाइड्रॉक्सिल समूहों को पोलीमराइज़ करने के लिए फोटोसेंसिटाइज़र का उपयोग करती है। . जब स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक तैयार करने के लिए फोटोक्रॉसलिंकिंग, विकिरण खुराक और फोटोसेंसिटाइज़र एकाग्रता सामग्री की क्रॉसलिंकिंग डिग्री को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं। रासायनिक क्रॉस-लिंकिंग विधि की तुलना में, फोटो-क्रॉस-लिंकिंग विधि को हाइड्रोथर्मल उपकरण और क्रॉस-लिंकिंग अभिकर्मकों की आवश्यकता नहीं होती है, यह सुरक्षित और अधिक पर्यावरण के अनुकूल है, और संचालित करने में आसान है, और प्रतिक्रिया को नियंत्रित करना आसान है। इसे सामग्री के बड़े पैमाने पर निरंतर उत्पादन के लिए अनुकूलित किया जा सकता है और जैव-आधारित हाइड्रोजेल के लिए उपयुक्त है। दवा वितरण सामग्री आदि तैयार करना।
स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक के गुणों पर क्रॉस-लिंकिंग का प्रभाव
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पानी प्रतिरोध
जैव-आधारित अवक्रमणीय झिल्ली सामग्री के अनुप्रयोग मानकों के परीक्षण के लिए जल प्रतिरोध महत्वपूर्ण स्थितियों में से एक है। हालांकि, स्टार्च की प्राकृतिक हाइड्रोफिलिसिटी के कारण, स्टार्च-आधारित फिल्म सामग्री आम तौर पर मजबूत हाइड्रोफिलिसिटी और उच्च पारगम्यता प्रदर्शित करती है। क्रॉस-लिंकिंग संशोधन स्टार्च को एक कसकर जुड़ा हुआ त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बनाता है, जो पानी के अणुओं के प्रवेश और प्रवास को प्रभावी ढंग से रोक सकता है। जल अवशोषण, सूजन और जल वाष्प संचरण दर (WVP) का उपयोग अक्सर स्टार्च-आधारित सामग्री के जल प्रतिरोध को चिह्नित करने के लिए किया जाता है।
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यांत्रिक व्यवहार
दैनिक उत्पादन और जीवन में, पैकेजिंग फिल्म सामग्री को प्रसंस्करण के दौरान अपनी अखंडता बनाए रखने के लिए एक निश्चित ताकत और लचीलेपन की आवश्यकता होती है। क्रॉस-लिंकिंग इंटरमॉलिक्युलर और इंट्रामोल्युलर कनेक्शन स्थापित करता है, स्टार्च आणविक श्रृंखलाओं को लंबा बनाता है, इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन को बढ़ाता है, और इसके परिणामस्वरूप सामग्री की तन्य शक्ति में वृद्धि होती है और ब्रेक पर बढ़ाव में कमी आती है। सामान्यतया, क्रॉसलिंकिंग एजेंट की थोड़ी मात्रा जोड़ने से उत्पाद की प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है। जब क्रॉस-लिंकिंग की डिग्री कम होती है, तो स्लाइडिंग के लिए उपलब्ध स्टार्च अणुओं की लंबाई बढ़ जाती है। क्रॉसलिंकिंग की डिग्री की निरंतर वृद्धि के साथ, इंटरमॉलिक्युलर और इंट्रामोल्युलर इंटरैक्शन को बढ़ाया जाता है, और तन्य शक्ति में वृद्धि होती है, लेकिन साथ ही इंटरमॉलिक्युलर स्लिपेज भी प्रतिबंधित होता है, जिससे सामग्री के टूटने पर बढ़ाव में कमी आती है। और भंगुरता। स्टार्च में मजबूत हाइड्रोफिलिसिटी है। यदि सिस्टम में बहुत अधिक स्टार्च है, तो सामग्री के पानी को अवशोषित करने के बाद अंतर-आणविक बल कमजोर हो जाएगा, जिससे सामग्री की तन्य शक्ति बहुत कम हो जाती है। क्रॉसलिंकिंग और स्टार्च सामग्री की डिग्री के अलावा, आरएच का स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक के यांत्रिक गुणों पर भी अधिक प्रभाव पड़ता है। जब आरएच 40% होता है, तो स्टार्च-आधारित शीट के यांत्रिक गुण सबसे अच्छे होते हैं। बहुत कम आरएच सामग्री को भंगुर बना सकता है और फैलाए जाने पर टुकड़ों में टूट सकता है; जब आरएच बहुत अधिक होता है, तो बड़ी मात्रा में पानी के अणु प्लास्टिक शीट में प्लास्टिसाइज़र के रूप में प्रवेश करते हैं, और तन्य शक्ति कम हो जाती है। इलाज का समय और इलाज का तापमान भी इसके यांत्रिक गुणों को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक हैं।
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अवक्रमण
स्टार्च-आधारित सामग्री का सबसे बड़ा लाभ डिग्रेडेबिलिटी है। स्टार्च-आधारित सामग्रियों का बायोडिग्रेडेशन आमतौर पर कवक, बैक्टीरिया और अन्य सूक्ष्मजीवों की जैविक गतिविधियों जैसे मिट्टी जैसी प्राकृतिक परिस्थितियों में, या कुछ विशिष्ट परिस्थितियों जैसे खाद की स्थिति या जलीय संस्कृति समाधानों के कारण होता है। मिट्टी को दफनाने की विधि में स्टार्च को नष्ट करने और एंजाइमों का स्राव करने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जाता है, जिससे सामग्री की ताकत कम हो जाती है। मिट्टी में प्लास्टिक और धातु नमक पेरोक्साइड उत्पन्न करने के लिए ऑटो-ऑक्सीकरण से गुजरते हैं, जो बहुलक आणविक श्रृंखलाओं के टूटने को बढ़ावा देते हैं और कम आणविक पदार्थ बन जाते हैं। , जो H2O और CO2 बन जाता है। खाद बनाने की विधि में सूक्ष्मजीवों का उपयोग ठोस अपशिष्ट में अवक्रमणीय कार्बनिक पदार्थों को ऑक्सीजन की स्थिति में स्थिर ह्यूमस, H2O और CO2 में बदलने को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। क्रॉस-लिंकिंग इंटरमॉलिक्युलर और इंट्रा-मॉलिक्युलर इंटरैक्शन फोर्स को बढ़ाता है और सामग्री की गिरावट दर को कम करता है। सामान्य परिस्थितियों में, स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक की गिरावट की डिग्री स्टार्च सामग्री और मिट्टी के दफन समय के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध होती है, और गिरावट दर सकारात्मक रूप से स्टार्च सामग्री, पर्यावरणीय आर्द्रता, क्रॉस-लिंकिंग डिग्री और प्लास्टिसाइज़र सामग्री के साथ सहसंबद्ध होती है।
क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक की संशोधन विधि
क्रॉस-लिंकिंग द्वारा गठित कॉम्पैक्ट त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना के कारण, क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक के प्रदर्शन में कुछ हद तक सुधार हुआ है, लेकिन यह अभी भी सामान्य प्लास्टिक के मानकों को पूरा नहीं करता है। इसलिए, इसे और संशोधित करना आवश्यक है, जिसमें अन्य बहुलक सामग्री के साथ सम्मिश्रण, नैनो-सामग्री वृद्धि, कई संशोधन, कोटिंग हाइड्रोफोबिक कोटिंग, आदि शामिल हैं।
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प्राकृतिक बहुलक सम्मिश्रण संशोधन
गेंग शेनग्रोंग और अन्य ने स्टार्च और कोन्जैक फ्लाई पाउडर के मिश्रण प्रणाली को क्रॉस-लिंक करने के लिए एसटीएमपी का इस्तेमाल किया, और कास्टिंग फिल्म बनाने की विधि के माध्यम से अच्छे पानी प्रतिरोध और यांत्रिक गुणों के साथ एक डिग्रेडेबल मिश्रण फिल्म तैयार की। इस अध्ययन के परिणाम बताते हैं कि एक नेटवर्क संरचना के साथ ग्लूकोमानन स्टार्च को जमने से रोक सकता है और मिश्रण प्रणाली की अनुकूलता में सुधार करने के लिए फायदेमंद है। फिर मिश्रण करने के लिए सिस्टम में उचित मात्रा में पीवीए जोड़ा जाता है। पीवीए फिल्म को बेहतर जल प्रतिरोध और यांत्रिक गुण प्रदान करता है, लेकिन सिस्टम संगतता खराब हो जाती है। ली एट अल। कास्टिंग विधि द्वारा बेहतर पानी प्रतिरोध के साथ आलू/सीएस मिश्रित क्रॉस-लिंक्ड फिल्म तैयार करने के लिए क्रॉस-लिंकिंग एजेंट के रूप में ग्लूटाराल्डिहाइड का उपयोग किया जाता है। उसी समय, सीएस ने फिल्म को अद्वितीय जीवाणुरोधी गुण दिए, जिससे इसे बायोमेडिसिन या खाद्य संरक्षण में उपयोग किया जा सके। क्षेत्र का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। शुद्ध स्टार्च-आधारित फिल्मों की तुलना में, स्टार्च-आधारित फिल्मों के गुणों में सुधार होता है जो अन्य बायोपॉलिमर के साथ मिश्रित और क्रॉस-लिंक्ड होती हैं। साथ ही, अन्य बायोमैटिरियल्स स्टार्च-आधारित फिल्मों में कुछ अतिरिक्त गुण भी ला सकते हैं। यह विधि नई स्टार्च-आधारित झिल्ली सामग्री की नई प्रवृत्ति तैयार करने के लिए है।
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डिग्रेडेबल पॉलिएस्टर का सम्मिश्रण संशोधन
पॉलिएस्टर' के उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों और जल प्रतिरोध की मदद से, सड़ सकने वाले पॉलिएस्टर के साथ स्टार्च का सम्मिश्रण, स्टार्च फिल्मों के प्रदर्शन की कमी को प्रभावी ढंग से पूरा कर सकता है। सम्मिश्रण प्रणालियों के लिए, कई पदार्थों की संगतता सामग्री के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। स्टार्च को संशोधित करने के लिए ईसीएच और ग्लिसरीन का उपयोग किया जाता है, और फिर संशोधित स्टार्च को पीएलए के साथ मिश्रित किया जाता है, और फिल्म को गर्म दबाने की प्रक्रिया के माध्यम से तैयार किया जा सकता है। स्टार्च अणुओं पर हाइड्रॉक्सिल समूह ईसीएच अणुओं द्वारा ईथर समूह बनाने के लिए क्रॉस-लिंक किए जाते हैं, जिससे स्टार्च की हाइड्रोफिलिसिटी बदल जाती है। परिणाम दर्शाते हैं कि स्टार्च का क्रॉस-लिंकिंग और प्लास्टिसाइजिंग संशोधन पीएलए के साथ इसकी संगतता में सुधार करता है और इसके यांत्रिक गुणों को बढ़ाता है। स्टार्च/पीवीए/सीए के विभिन्न अनुपातों के साथ एक टर्नरी मिश्रण फिल्म तैयार की जा सकती है।
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नैनो फिलर प्रबलित संशोधन
डिग्रेडेबल पॉलीएस्टर के अलावा, सेल्युलोज और नैनोपार्टिकल्स भी हाल के वर्षों में स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक के यांत्रिक गुणों का अध्ययन करने के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले फिलर हैं। बालकृष्णन एट अल द्वारा अध्ययन। ने दिखाया है कि सेल्युलोज नैनोफाइबर (CNFs) और सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल (CNCs) का स्टार्च झिल्ली पर बेहतर प्रभाव पड़ता है, और CNF का सीएनसी की तुलना में बेहतर मजबूत प्रभाव पड़ता है। यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि सेल्युलोज और स्टार्च दोनों पॉलीसेकेराइड हैं, और दोनों में समान संरचनाएं हैं, और हाइड्रॉक्सिल समूहों के बीच मजबूत हाइड्रोजन बांड आसानी से बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बेहद मजबूत इंटरफेसियल आसंजन होता है। उच्च क्रिस्टलीयता के साथ सीएनसी में सुई जैसी आकृति विज्ञान होता है; जबकि सीएनएफ में एक बड़े पहलू अनुपात के साथ एक नेटवर्क संरचना होती है, स्टार्च के साथ उच्च स्तर की उलझन, और अणुओं के बीच अधिक बातचीत होती है। यह स्टार्च-आधारित फिल्म सामग्री के यांत्रिक गुणों में सुधार करता है।
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हाइड्रोफोबिक कोटिंग संशोधन
स्टार्च-आधारित फिल्म के जल प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, इसे सतह पर भी इलाज किया जा सकता है, जैसे कि हाइड्रोफोबिक कोटिंग के साथ कोटिंग। तैयार गेहूं की ग्लूटेन फिल्म और फोमिंग स्टार्च ट्रे को ट्राईसेटेट-डाइक्लोरोमेथेन के घोल में भिगोएँ। विलायक का धीमा वाष्पीकरण सामग्री की सतह पर एक कोटिंग फिल्म बनाएगा। ट्राइसेटेट स्टार्च कोटिंग सामग्री जल प्रतिरोध को बहुत बढ़ाती है। स्टार्च-आधारित फोम को कोट करने के लिए कच्चे माल के रूप में पीएलए का उपयोग करते समय, हालांकि पीएलए कोटिंग में फोम के साथ खराब संगतता है, फिर भी यह फोम के घनत्व, तन्य शक्ति और प्रभाव शक्ति में सुधार करता है।
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एकाधिक रासायनिक संशोधन
व्यापक रूप से कई संशोधन विधियों का उपयोग करके तैयार क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च-आधारित फिल्म सामग्री का प्रदर्शन एकल क्रॉस-लिंक्ड संशोधित स्टार्च फिल्म की तुलना में बेहतर है। स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल फिल्मों के प्रदर्शन में सुधार के लिए कई रासायनिक संशोधन मुख्यधारा की प्रवृत्ति है। जब क्रॉस-लिंक्ड ऑक्सीडाइज्ड स्टार्च फिल्म (सी-ओएस फिल्म) और ऑक्सीडाइज्ड क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च फिल्म (ओ-सीएस फिल्म) क्रमशः हाइड्रोजन पेरोक्साइड और बोरिक एसिड के साथ तैयार की जाती है, तो आंशिक रूप से ओ-सीएस फिल्म के अधिक फायदे होते हैं। पहले ऑक्सीकरण के कारण स्टार्च अणुओं का क्षरण। उच्च हाइड्रोफिलिसिटी फिल्म को अधिक लचीला बनाती है; पहली क्रॉसलिंकिंग के कारण C_OS फिल्म में उच्च स्तर की क्रॉसलिंकिंग होती है, और फिल्म में बेहतर जल प्रतिरोध और ताकत होती है। हाइड्रोफोबिक और लिपोफिलिक मिश्रित पॉलीओल प्लास्टिसाइज्ड संशोधित स्टार्च को क्रमिक रूप से एसटीएमपी क्रॉस-लिंकिंग, एल्युमिनेट कपलिंग एजेंट सतह उपचार और कॉर्न स्टार्च पर मिश्रित प्लास्टिसाइज़र प्लास्टिसाइज़ेशन करके तैयार किया गया था, और फिर इसे पीसीएल के साथ मिश्रित करके और इसे फिल्म में कैलेंडर करके, फिल्म की हाइड्रोफोबिसिटी कर सकते हैं। बहुत सुधार किया जाए। सुखिजा एट अल। एसटीएमपी को क्रॉस-लिंकिंग एजेंट के रूप में और सोडियम हाइपोक्लोराइट को ऑक्सीडेंट के रूप में क्रॉस-लिंक्ड ऑक्सीडाइज्ड डबल-मॉडिफाइड लोटस रूट स्टार्च तैयार करने के लिए इस्तेमाल किया, इसे केंद्रित मट्ठा प्रोटीन, ग्लिसरीन और प्लांटैन हल्स के साथ मिश्रित किया, और इसे कास्टिंग विधि द्वारा तैयार किया। स्टार्च-आधारित फिल्म प्राप्त की जाती है, और फिल्म की थर्मल स्थिरता, यांत्रिक गुणों और जल प्रतिरोध में काफी सुधार होता है। एकाधिक संशोधन न केवल सामग्री के प्रदर्शन में सुधार करता है, बल्कि स्टार्च-आधारित सामग्री की उत्पादन लागत भी बढ़ाता है। इसलिए, बेहतर प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए कम संशोधन विधियों को चुनना स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक पर भविष्य के शोध का फोकस है।
क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक की भविष्य की विकास दिशा
क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक का उपयोग [जीजी] quot;सफेद [जीजी] quot; की समस्या को कम करने के महत्वपूर्ण तरीकों में से एक है; प्रदूषण हालांकि, अनुसंधान और विकास के वर्षों के बाद, सामग्री को अभी तक बड़े पैमाने पर उत्पादित और लागू नहीं किया गया है, मुख्य रूप से इसकी लागत और प्रदर्शन के कारण। पूरी तरह से क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक में उत्कृष्ट गिरावट गुण होते हैं, लेकिन इसके यांत्रिक गुणों और पानी के प्रतिरोध को सामान्य प्लास्टिक के मानकों तक पहुंचना मुश्किल होता है। स्टार्च-आधारित पूरी तरह से डिग्रेडेबल प्लास्टिक प्राप्त करने के लिए जो उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करता है, स्टार्च का सरल क्रॉस-लिंकिंग संशोधन पर्याप्त नहीं है। इसे जटिल संशोधन विधियों के व्यापक अनुप्रयोग या पॉलिएस्टर के साथ सम्मिश्रण के माध्यम से प्राप्त किया जाना चाहिए। परिणामी उच्च लागत अनिवार्य रूप से सामग्रियों के व्यावसायिक प्रचार में बाधा उत्पन्न करेगी। वर्तमान में, बाजार में उत्पादित क्रॉस-लिंक्ड स्टार्च-आधारित पूरी तरह से सड़ सकने वाले प्लास्टिक की कीमत सामान्य प्रयोजन वाले प्लास्टिक से 4-10 गुना अधिक है। वे मुख्य रूप से कुछ उच्च अंत सौंदर्य प्रसाधनों और कुछ चिकित्सा आपूर्ति (जैसे सर्जिकल टांके और दवा रिलीज कैप्सूल) की आउटसोर्सिंग और पैकेजिंग में उपयोग किए जाते हैं। )
हालांकि, स्टार्च जैव-आधारित प्लास्टिक के लिए सबसे अधिक प्रतिस्पर्धी कच्चे माल में से एक है, और सतत विकास रणनीतियों में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। वर्तमान में, स्टार्च-डिग्रेडेबल पॉलिएस्टर ब्लेंड प्लास्टिक बाजार पर सबसे परिपक्व और पूरी तरह से डिग्रेडेबल उत्पाद हैं। भविष्य में, शोधकर्ताओं को कम लागत और उच्च प्रदर्शन वाले स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक को विकसित करने के लिए खुद को समर्पित करना चाहिए। मुख्य रूप से निम्नलिखित शोध दिशाएँ हैं:
1. संशोधन प्रक्रिया में सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल संशोधन विधियों का उपयोग किया जाना चाहिए, और उनके क्षरण या खाद को सुविधाजनक बनाने के लिए जितना संभव हो सके हरे और प्रदूषण मुक्त योजक का उपयोग किया जाना चाहिए।
2. मिश्रित स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक के लिए, उपयोग की जाने वाली स्टार्च की मात्रा को सामग्री की उत्पादन लागत को कम करने के लिए प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के आधार पर जितना संभव हो उतना बढ़ाया जाना चाहिए; साथ ही, उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए मिश्रणों में अच्छी संगतता होनी चाहिए।
3. स्टार्च-आधारित अवक्रमणीय प्लास्टिक बहु-कार्यात्मक गुण देने के लिए नई सामग्री का परिचय दें, जैसे कि स्टार्च सामग्री को जीवाणुरोधी गुण देने के लिए चिटोसन, पीवीए, आदि जोड़ना, स्टार्च-आधारित सामग्री को पराबैंगनी-पराबैंगनी गुण देने के लिए रोसिन आदि जोड़ना, ताकि स्टार्च आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक बाजार के अनुप्रयोग को व्यापक बनाना।
4. सामग्री के उत्पादन की ऊर्जा खपत को कम करने के लिए नई प्रक्रियाओं का विकास करना, जैसे कि बेहतर मोल्डिंग विधियों का उपयोग, एक्सट्रूज़न ब्लो मोल्डिंग विधियों, आदि। स्टार्च-आधारित डिग्रेडेबल प्लास्टिक के वाणिज्यिक निरंतर बड़े पैमाने पर उत्पादन को बढ़ावा देने के लिए फिल्म विधियों की ढलाई के बजाय। .
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