बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर प्लास्टिक का विकास और अनुप्रयोग, बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक पॉलिमर सामग्रियों के क्षरण के कार्य के साथ एक प्रकार का नया प्रकार है, उपयोग की प्रक्रिया में, इसे संबंधित स्वास्थ्य और प्रासंगिक अनुप्रयोग प्रदर्शन के साथ उसी प्रकार के सामान्य प्लास्टिक के साथ करना पड़ता है, और अपने पूर्ण कार्य के बाद, सामग्री प्राकृतिक वातावरण में तेजी से विघटित हो सकती है, पर्यावरण के टुकड़े या कुचले जाने की स्थिति आसान हो जाती है, और समय बीतने के साथ और अधिक गिरावट के साथ अंततः ऑक्सीकरण उत्पाद (सीओ 2 और पानी) बन जाते हैं, प्रकृति में लौट आते हैं।
बायोडिग्रेडेबल का विकास और अनुप्रयोगपॉलिमर प्लास्टिक, बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक पॉलिमर सामग्रियों के क्षरण के कार्य के साथ एक प्रकार का नया प्रकार है, उपयोग की प्रक्रिया में, इसे संबंधित स्वास्थ्य और प्रासंगिक अनुप्रयोग प्रदर्शन के साथ उसी प्रकार के सामान्य प्लास्टिक के साथ करना पड़ता है, और इसके पूर्ण कार्य के बाद, सामग्री प्राकृतिक पर्यावरण में तेजी से निम्नीकरण हो सकता है, पर्यावरण के टुकड़े या कुचले जाना आसान हो जाता है, और समय बीतने के साथ और अधिक क्षरण अंततः ऑक्सीकरण उत्पाद (सीओ2 और पानी) बन जाता है, प्रकृति में लौट आता है।
प्लास्टिक कचरे से होने वाले पर्यावरण प्रदूषण के साथ-साथ पर्यावरण संरक्षण और मानव आवश्यकताओं की मांग के आधार पर, सड़ने योग्य पॉलिमर सामग्रियों का अध्ययन करना तत्काल आवश्यक है।एक विशिष्ट समय में और कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों में, बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक की रासायनिक संरचना बदल जाएगी।इसकी रासायनिक संरचना में परिवर्तन के कारणों के अनुसार, बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक और फोटोडिग्रेडेबल प्लास्टिक।
1. निम्नीकरणीय प्लास्टिक का क्षरण तंत्र
आम तौर पर, डिग्रेडेबल प्लास्टिक एक प्रकार के प्लास्टिक को संदर्भित करता है जिसे मिट्टी या सौर विकिरण में सूक्ष्मजीवों की क्रिया के माध्यम से छोटे अणुओं में विघटित किया जा सकता है। इसे उत्पादों के उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए और के आधार पर संसाधित करना आसान होना चाहिए बायोडिग्रेडेबल गुण.पॉलिमर सामग्रियों पर सूर्य के प्रकाश की क्रिया की प्रकृति सूर्य के प्रकाश में पराबैंगनी प्रकाश और हवा में ऑक्सीजन का व्यापक प्रभाव है, इसलिए इसे फोटोऑक्सीडेशन गिरावट भी कहा जाता है।फोटोऑक्सीडेशन गिरावट के तंत्र को समझाने के लिए एक उदाहरण के रूप में पॉलीओलेफ़िन लें।संक्षेप में, फोटोऑक्सीडेशन पॉलिमर की श्रृंखला को तोड़ने या क्रॉसलिंकिंग का कारण बनता है, और कुछ ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह, जैसे कार्बोक्जिलिक एसिड, पेरोक्साइड, केटोन और अल्कोहल, इस प्रक्रिया में बनते हैं।पॉलिमर में उत्प्रेरक अवशेष और प्रसंस्करण के दौरान पेश किए गए पेरोक्साइड और कार्बोक्सिल समूहों की शुरूआत गिरावट के मुख्य स्रोत हैं।
सूक्ष्मजीवों (मुख्य रूप से कवक, बैक्टीरिया या शैवाल, आदि) की कार्रवाई के तहत, पॉलिमर को उनकी रासायनिक संरचना में परिवर्तन और आणविक भार में कमी के कारण नष्ट या चयापचय किया जा सकता है।क्रिया के तंत्र को मुख्य रूप से दो स्थितियों में विभाजित किया जा सकता है:
(1) जैवभौतिकीय क्रिया।अर्थात्, सूक्ष्मजीवों द्वारा प्लास्टिक उत्पादों के क्षरण के बाद, जैविक कोशिकाओं की वृद्धि, पॉलिमर, आयनीकरण या प्रोटॉन के अपघटन को बढ़ावा देती है, पॉलिमर पर इस भौतिक क्रिया के कारण यांत्रिक क्षति होती है, पॉलिमर का उच्च आणविक भार ऑलिगोमेर टुकड़ों में बदल जाता है, ताकि भौतिक पतन के उद्देश्य को प्राप्त करें।
(2) जैवरासायनिक क्रिया - एंजाइमों की सीधी क्रिया।यह स्थिति कवक या बैक्टीरिया द्वारा स्रावित एंजाइमों के क्षरण के कारण होती है, जो प्लास्टिक के विभाजन या ऑक्सीडेटिव विघटन की ओर ले जाती है, और अघुलनशील पॉलिमर के पानी में घुलनशील टुकड़ों में विभाजन या ऑक्सीडेटिव गिरावट का कारण बनती है, जिससे नए छोटे आणविक यौगिक (CH4) उत्पन्न होते हैं। CO2 और H2O) अंतिम अपघटन तक।
पॉलिमर सामग्रियों के जैव निम्नीकरण के तंत्र के बारे में आम तौर पर दो परिकल्पनाएं हैं जो जैव निम्नीकरण का कारण बनती हैं।दूसरा श्रृंखला के अंत से एक आक्रामक कट है।इसलिए, सामग्रियों के संरचनात्मक गुण, जैसे संरचना, मुख्य और साइड चेन संरचना, अंत समूहों का आकार, और स्थानिक स्थैतिक प्रतिरोध की उपस्थिति या अनुपस्थिति, उनके गिरावट प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक हैं।उनमें से, मुख्य श्रृंखला के गुणों पर अधिक प्रभाव पड़ता है।यदि पॉलिमर की मुख्य श्रृंखला में ऐसे बंधन होते हैं जो आसानी से हाइड्रोलाइज्ड हो जाते हैं, तो यह आसानी से बायोडिग्रेड हो जाएगा।दूसरे, यदि रीढ़ की हड्डी लचीली है, तो गिरावट की दर अपेक्षाकृत तेज़ होगी, जबकि अगर रीढ़ की हड्डी कठोर और व्यवस्थित है, तो गिरावट की दर धीमी होगी।
ब्रांचिंग और क्रॉसलिंकिंग द्वारा पॉलिमर सामग्रियों की बायोडिग्रेडेबिलिटी कम हो जाती है।उदाहरण के लिए, पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) आणविक श्रृंखला के अंत में हाइड्रोफोबिक समूहों की शुरूआत गिरावट के प्रारंभिक चरण में क्षरण दर को कम कर सकती है।ऐसा इसलिए है क्योंकि मूल क्षरण प्रक्रिया में, पीएलए का क्षरण मुख्य रूप से आणविक श्रृंखला के अंत की संरचना पर निर्भर करता है, और हाइड्रोफोबिक समूहों के जुड़ने से इसकी क्षरण दर में गिरावट आती है।इसके अलावा, कुछ शोधकर्ताओं ने पॉलिमर की रासायनिक संरचना और सामग्रियों के सापेक्ष आणविक भार का अध्ययन किया है जो उनके क्षरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
2. बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक का विकास
भविष्य में बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक के विकास की दिशा इस प्रकार हो सकती है:
(1) बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक को डिग्रेडेबल पॉलिमर के बायोडिग्रेडेशन तंत्र का अध्ययन करके तैयार किया गया था, और मौजूदा साधारण पॉलिमर, माइक्रोबियल पॉलिमर और प्राकृतिक पॉलिमर के साथ बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक के ब्लॉक कोपोलिमराइजेशन का अध्ययन और विकास किया गया था।
(2) ऐसे सूक्ष्मजीवों की खोज करना जो पॉलिमर प्लास्टिक का उत्पादन कर सकते हैं, नए पॉलिमर का पता लगाना, उनके संश्लेषण तंत्र का विस्तार से विश्लेषण करना, मौजूदा तरीकों और आनुवंशिक इंजीनियरिंग विधियों के माध्यम से उनकी उत्पादकता में सुधार करना और सूक्ष्मजीवों की खेती के कुशल तरीकों का अध्ययन करना।
(3) क्षरण दर के नियंत्रण पर ध्यान दें, विघटित प्लास्टिक के बायोडिग्रेडेशन प्रदर्शन में सुधार करने, उनकी लागत कम करने और बाजार अनुप्रयोग का विस्तार करने के लिए कुशल क्षरण प्रवर्तकों और स्टेबलाइजर्स का विकास करें।
(4) शोध करें और नष्ट होने योग्य प्लास्टिक की एक एकीकृत परिभाषा स्थापित करें, बायोडिग्रेडेशन की मूल्यांकन पद्धति को समृद्ध और सुधारें, और गिरावट तंत्र को और समझें।
पोस्ट करने का समय: अगस्त-13-2019