बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर प्लॅस्टिकचा विकास आणि वापर, बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक हा पॉलिमर मटेरिअलच्या डिग्रेडेशनच्या फंक्शनसह एक प्रकारचा नवीन प्रकार आहे, वापरण्याच्या प्रक्रियेत, त्याच प्रकारच्या सामान्य प्लास्टिकशी संबंधित आरोग्य आणि संबंधित अनुप्रयोग कार्यक्षमतेशी संबंधित आहे आणि त्याच्या पूर्ण कार्यानंतर, नैसर्गिक वातावरणात सामग्री वेगाने खराब होऊ शकते, पर्यावरणाचे तुकडे देणे किंवा चिरडणे सोपे होते आणि कालांतराने पुढील ऱ्हास होऊन शेवटी ऑक्सिडेशन उत्पादने (CO2 आणि पाणी) बनतात, निसर्गाकडे परत येतात.
बायोडिग्रेडेबलचा विकास आणि वापरपॉलिमर प्लास्टिक, बायोडिग्रेडेबल प्लॅस्टिक हा पॉलिमर मटेरिअलच्या डिग्रेडेशनच्या फंक्शनसह एक प्रकारचा नवीन प्रकार आहे, वापरण्याच्या प्रक्रियेत, त्याच प्रकारच्या सामान्य प्लास्टिकशी संबंधित आरोग्य आणि संबंधित ऍप्लिकेशन कार्यक्षमतेशी संबंधित आहे आणि त्याचे पूर्ण कार्य केल्यानंतर, सामग्री नैसर्गिक वातावरणात झपाट्याने ऱ्हास होऊ शकतो वातावरणाचे तुकडे देणे किंवा चिरडणे सोपे होते आणि कालांतराने पुढील ऱ्हास शेवटी ऑक्सिडेशन उत्पादने (CO2 आणि पाणी) बनतात, निसर्गाकडे परत येतात.
प्लास्टिक कचऱ्यामुळे होणारे पर्यावरणीय प्रदूषण, तसेच पर्यावरण संरक्षणाची मागणी आणि मानवी गरजांच्या आधारे, विघटनशील पॉलिमर सामग्रीचा अभ्यास करणे निकडीचे आहे.विशिष्ट वेळेत आणि विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितीत, बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिकची रासायनिक रचना बदलेल.त्याच्या रासायनिक संरचनेतील बदलांच्या कारणांनुसार, जैवविघटनशील प्लास्टिकचे दोन वर्गांमध्ये विभाजन केले जाऊ शकते: बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक आणि फोटोडिग्रेडेबल प्लास्टिक.
1. डिग्रेडेबल प्लास्टिकची डिग्रेडेशन मेकॅनिझम
सर्वसाधारणपणे, विघटनशील प्लास्टिक म्हणजे एक प्रकारचे प्लास्टिक ज्याचे माती किंवा सौर किरणोत्सर्गातील सूक्ष्मजीवांच्या क्रियेद्वारे विघटन केले जाऊ शकते. बायोडिग्रेडेबल गुणधर्म.पॉलिमर सामग्रीवरील सूर्यप्रकाशाच्या क्रियेचे स्वरूप म्हणजे सूर्यप्रकाशातील अतिनील प्रकाश आणि हवेतील ऑक्सिजनचा सर्वसमावेशक प्रभाव, म्हणून त्याला फोटोऑक्सिडेशन डिग्रेडेशन देखील म्हणतात.फोटोऑक्सिडेशन डिग्रेडेशनची यंत्रणा स्पष्ट करण्यासाठी पॉलीओलेफिनचे उदाहरण घ्या.थोडक्यात, फोटोऑक्सिडेशनमुळे पॉलिमरची साखळी तुटणे किंवा क्रॉसलिंकिंग होते आणि या प्रक्रियेत कार्बोक्झिलिक ऍसिड, पेरोक्साइड, केटोन्स आणि अल्कोहोल यांसारखे काही ऑक्सिजन-युक्त कार्यात्मक गट तयार होतात.पॉलिमरमधील उत्प्रेरक अवशेष आणि प्रक्रियेदरम्यान पेरोक्साइड आणि कार्बोक्झिल गटांची सुरुवात हे ऱ्हासाचे मुख्य स्त्रोत आहेत.
सूक्ष्मजीवांच्या (प्रामुख्याने बुरशी, जीवाणू किंवा एकपेशीय वनस्पती इ.) कृती अंतर्गत, पॉलिमर त्यांच्या रासायनिक संरचनेत बदल घडवून आणण्यासाठी आणि आण्विक वजन कमी करण्यासाठी नष्ट किंवा चयापचय होऊ शकतात.कृतीची यंत्रणा प्रामुख्याने दोन परिस्थितींमध्ये विभागली जाऊ शकते:
(1) बायोफिजिकल क्रिया.म्हणजेच, सूक्ष्मजीवांद्वारे प्लास्टिक उत्पादनांची धूप झाल्यानंतर, जैविक पेशींची वाढ, पॉलिमरच्या विघटनाला प्रोत्साहन, आयनीकरण किंवा प्रोटॉन, पॉलिमरवरील या शारीरिक क्रियेमुळे यांत्रिक नुकसान होते, पॉलिमरचे उच्च आण्विक वजन ऑलिगोमर तुकड्यांमध्ये होते, जेणेकरून शारीरिक ऱ्हासाचा उद्देश साध्य करा.
(२) जैवरासायनिक क्रिया - एंजाइमची थेट क्रिया.ही परिस्थिती बुरशी किंवा जीवाणूंद्वारे स्रवलेल्या एन्झाईम्सच्या क्षरणामुळे उद्भवते, ज्यामुळे प्लास्टिकचे विभाजन किंवा ऑक्सिडेटिव्ह विघटन होते आणि अघुलनशील पॉलिमरचे पाण्यात विरघळणारे तुकड्यांमध्ये विभाजन किंवा ऑक्सिडेटिव्ह ऱ्हास होतो, नवीन लहान आण्विक संयुगे (CH4, CO2 आणि H2O) अंतिम विघटन होईपर्यंत.
पॉलिमर सामग्रीच्या जैवविघटनाच्या यंत्रणेबद्दल सामान्यत: दोन गृहीतके आहेत ज्यामुळे बायोडिग्रेडेशन होते.दुसरा म्हणजे साखळीच्या शेवटी एक आक्रमक कट.म्हणून, सामग्रीचे संरचनात्मक गुणधर्म, जसे की रचना, मुख्य आणि बाजूच्या साखळीची रचना, अंतिम गटांचा आकार आणि अवकाशीय स्टेरिक प्रतिकाराची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती, त्यांच्या ऱ्हास कामगिरीवर परिणाम करणारे प्रमुख घटक आहेत.त्यापैकी, मुख्य साखळी गुणधर्मांवर जास्त प्रभाव पडतो.जर पॉलिमरच्या मुख्य साखळीमध्ये सहजपणे हायड्रोलायझ केलेले बंध असतील तर ते सहजपणे बायोडिग्रेड केले जाईल.दुसरे म्हणजे, पाठीचा कणा लवचिक असल्यास, ऱ्हास दर तुलनेने वेगवान असेल, तर पाठीचा कणा कठोर आणि व्यवस्थित असल्यास, ऱ्हास दर मंद असेल.
शाखा आणि क्रॉसलिंकिंगद्वारे पॉलिमर सामग्रीची जैवविघटनक्षमता कमी होते.उदाहरणार्थ, पॉलीलेक्टिक ऍसिड (पीएलए) आण्विक साखळीच्या शेवटी हायड्रोफोबिक गटांचा परिचय ऱ्हासाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर इरोशन दर कमी करू शकतो.याचे कारण असे की मूळ ऱ्हास प्रक्रियेत, PLA ची धूप मुख्यत्वे आण्विक साखळीच्या टोकाच्या संरचनेवर अवलंबून असते आणि हायड्रोफोबिक गट जोडल्याने त्याचा धूप दर कमी होतो.याव्यतिरिक्त, काही संशोधकांनी पॉलिमरची रासायनिक रचना आणि त्यांच्या ऱ्हासात महत्त्वाची भूमिका बजावणाऱ्या पदार्थांचे सापेक्ष आण्विक वजन यांचा अभ्यास केला आहे.
2. बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिकचा विकास
भविष्यात बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिकच्या विकासाची दिशा खालीलप्रमाणे असू शकते:
(1) डिग्रेडेबल पॉलिमरच्या जैवविघटन पद्धतीचा अभ्यास करून बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक तयार केले गेले आणि विद्यमान सामान्य पॉलिमर, मायक्रोबियल पॉलिमर आणि नैसर्गिक पॉलिमरसह बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिकचे ब्लॉक कॉपॉलिमरायझेशन अभ्यासले गेले आणि विकसित केले गेले.
(2) पॉलिमर प्लास्टिक तयार करू शकतील अशा सूक्ष्मजीवांचा शोध घेणे, नवीन पॉलिमर शोधणे, त्यांच्या संश्लेषण यंत्रणेचे तपशीलवार विश्लेषण करणे, विद्यमान पद्धती आणि अनुवांशिक अभियांत्रिकी पद्धतींद्वारे त्यांची उत्पादकता सुधारणे आणि सूक्ष्मजीवांची लागवड करण्याच्या कार्यक्षम पद्धतींचा अभ्यास करणे.
(३) डिग्रेडेशन रेटच्या नियंत्रणाकडे लक्ष द्या, डिग्रेडेबल प्लॅस्टिकचे जैवविघटन कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी कार्यक्षम डिग्रेडेशन प्रवर्तक आणि स्टॅबिलायझर्स विकसित करा, त्यांची किंमत कमी करा आणि बाजारपेठेतील अनुप्रयोगाचा विस्तार करा.
(4) विघटनशील प्लास्टिकची एकसंध व्याख्या संशोधन आणि स्थापित करा, जैवविघटन पद्धतीचे मूल्यमापन पद्धती समृद्ध आणि सुधारित करा आणि ऱ्हास यंत्रणा अधिक समजून घ्या.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-13-2019