การแนะนำวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ใช้กันทั่วไป

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นในการปรับปรุงสิ่งแวดล้อมและการเสริมสร้างความเข้มแข็งอย่างต่อเนื่องของการควบคุมมลพิษจากพลาสติกของประเทศ อุตสาหกรรมวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพของจีนได้เปิดโอกาสที่ดีสำหรับการพัฒนา

วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพชนิดใหม่ๆ ซึ่งนำโดยพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งถือเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับ “มลพิษสีขาว” ของพลาสติกแบบใช้แล้วทิ้ง กำลังได้รับความสนใจจากผู้คนมากขึ้นเรื่อยๆ

ต่อไป ฉันอยากจะแนะนำวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพบางชนิดที่ใช้กันทั่วไป

ปลา

กรดโพลีแลกติก (Polylactic acid PLA) เป็นวัสดุย่อยสลายได้ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายหรือที่เรียกว่าโพลีแลคไทด์ ซึ่งไม่มีอยู่ในธรรมชาติ และโดยทั่วไปจะเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์โดยมีกรดแลคติคเป็นวัตถุดิบหลัก

หลักการทั่วไปคือวัตถุดิบแป้งจะถูกทำให้เป็นน้ำตาลกลูโคส จากนั้นกลูโคสและแบคทีเรียบางชนิดจะถูกหมักเพื่อผลิตกรดแลคติคที่มีความบริสุทธิ์สูง จากนั้นกรดโพลีแลกติกที่มีน้ำหนักโมเลกุลจำนวนหนึ่งจะถูกสังเคราะห์โดยการสังเคราะห์ทางเคมี

พีบีเอที.

PBAT เป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพแบบเทอร์โมพลาสติก เป็นโคพอลิเมอร์ของ butylene adipate และ butylene terephthalate มีคุณสมบัติทั้ง PBA และ PBT ไม่เพียงแต่มีความเหนียวและการยืดตัวที่ดีเมื่อขาด แต่ยังมีคุณสมบัติทนความร้อนและแรงกระแทกได้ดีอีกด้วย นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ดีเยี่ยม

ในหมู่พวกเขา วัตถุดิบเช่นบิวเทนไดออล กรดออกซาลิก และ PTA นั้นหาได้ง่ายและสามารถแปรรูปได้อย่างกว้างขวางในหลายรูปแบบ เช่น การฉีดขึ้นรูป การขึ้นรูปแบบอัดรีด การขึ้นรูปแบบเป่า เป็นต้น

ในปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ใช้กันในวงกว้างในตลาดได้รับการแก้ไขหรือผสมขึ้น โดย PBAT ส่วนใหญ่จะใช้กับ PLA ตัวอย่างเช่น ถุงพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ใช้ในขนาดใหญ่นั้นเป็นวัสดุคอมโพสิตของ PLA และ PBAT

การเปรียบเทียบการใช้งานดาวน์สตรีมระหว่าง PBAT และ PLA

พีบีเอส.

PBS เรียกว่าโพลีบิวทิลีนซัคซิเนต ในทศวรรษ 1990 บริษัท Showa Polymer ของญี่ปุ่นใช้ไอโซไซยาเนตเป็นตัวขยายสายโซ่เป็นครั้งแรก และทำปฏิกิริยากับโพลีเอสเตอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำสังเคราะห์โดยการควบแน่นของไดคาร์บอกซิลิกไกลคอลเพื่อเตรียมโพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง โพลีเอสเตอร์ PBS เริ่มได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางเนื่องจากเป็นพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพชนิดใหม่ เมื่อเปรียบเทียบกับโพลีเอสเตอร์ที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติอื่นๆ PBS มีข้อดีคือต้นทุนการผลิตต่ำ มีจุดหลอมเหลวค่อนข้างสูง ทนความร้อนได้ดี และมีคุณสมบัติทางกล แหล่งที่มาของวัตถุดิบสามารถหาได้ไม่เพียงแต่จากแหล่งปิโตรเลียมเท่านั้น แต่ยังมาจากการหมักทรัพยากรทางชีวภาพด้วย ภายใต้เงื่อนไขที่ว่าน้ำมันและทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียนอื่นๆ หมดลงมากขึ้น ลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างกว้างขวาง

สรุป การเปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุระหว่าง PBS,PLS,PBAT และ PHA

ปัจจุบันคุณสมบัติของวัสดุของพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ใช้กันทั่วไปมีความแตกต่างกัน PLA มีความโปร่งใส ความมันเงาที่ดี มีจุดหลอมเหลวและความแข็งแรงสูง แต่มีความต้านทานแรงดึงและความเป็นผลึกต่ำ PBAT มีคุณลักษณะทั้ง PBA และ PBT และมีความเหนียวและยืดตัวได้ดีเมื่อขาด แต่อุปสรรคของไอน้ำและออกซิเจนนั้นไม่ดี PBS มีคุณสมบัติกันน้ำ ทนความร้อน และครอบคลุมได้ดี มีช่วงอุณหภูมิการประมวลผลที่กว้าง และมีประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดีที่สุดในพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทั่วไป อุณหภูมิการเปลี่ยนรูปร้อนของ PBS อยู่ใกล้กับ 100C และสามารถสูงกว่า 100C หลังจากการดัดแปลง อย่างไรก็ตาม PBS ยังมีข้อบกพร่องบางประการ เช่น ความแข็งแรงหลอมเหลวต่ำและอัตราการตกผลึกช้า ในแง่ของความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ เงื่อนไขการย่อยสลายของ PLA มีความเข้มงวดมากขึ้น PBS และ PBAT จะถูกย่อยสลายได้ง่ายกว่า ควรสังเกตว่าการย่อยสลายทางชีวภาพของ PLA, PBS และ PBAT ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้สภาวะใดๆ และมักจะถูกย่อยสลายโดยเอนไซม์และจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมของปุ๋ยหมัก ดิน น้ำ และตะกอนเร่ง

โดยสรุป ประสิทธิภาพของวัตถุดิบพลาสติกที่ย่อยสลายได้ชนิดเดียวนั้นมีข้อบกพร่องในตัวเอง แต่หลังจากการทำโคพอลิเมอร์ การผสม สารช่วย และการดัดแปลงอื่นๆ โดยทั่วไปแล้วสามารถครอบคลุมการใช้พลาสติกแบบใช้แล้วทิ้ง เช่น PE, PP ในบรรจุภัณฑ์ สิ่งทอ เครื่องใช้บนโต๊ะอาหารแบบใช้แล้วทิ้ง และอื่น ๆ