Biodegradatsiya qilinadigan plastik plyonka ishlab chiqarish uchun PVA yechimlari

Nima uchun polivinil spirt biodegradatsiya qilinadigan plyonkalar uchun yetakchi material hisoblanadi

Polivinil spirtning OECD 301 standartlariga mosligi hamda haqiqiy sharoitdagi biodegradatsiya samaradorligi

Polivinil spirt yoki PVA OESD 301 standartlariga muvofiq sinovdan o'tganda, asosan mikroblar mavjud bo'lgan tuproqda tabiiy ravishda sodir bo'ladigan jarayonlarni imitatsiya qiluvchi laboratoriya sinovlarida juda yaxshi biyodasturlanuvchanlik ko'rsatadi. Ushbu standart sinovlardan o'tganda, PVA plastralari haqiqatan ham 28 kun ichida atrofida mineralga aylanadi — bu nisbatan 60% ni tashkil qiladi va bu ISO 14851 hamda EN 13432 standartlarida 'oson biyodasturlanuvchan' deb hisoblanishi uchun belgilangan minimal talablarga mos keladi va hatto ulardan ham yuqori natija beradi. Biz ushbu hodisaning laboratoriyadan tashqari ham ishlashini kuzatdik. Shahod shahod suvni tozalash inshootlari PVA ning oddiy o'simlik asosidagi materiallarga nisbatan atrofida besh baravar yarmiga ya'ni bir yarmiga ya'ni 5,5 marta tezroq parchalanishini hisobot qilmoqda, chunki uning uglerod zanjirlari tuzilishi va Pseudomonas hamda Sphingobium kabi bakteriyalar uni haqiqatan ham 'yey oladi'. Barqaror qadoqlash ittifoqi vakillarining aytishicha, sertifikatlangan PVA qadoqlashga o'tadigan kompaniyalar an'anaviy poliolefin plastiklaridan foydalanan kompaniyalarga nisbatan umumiy plastik chiqindilarini taxminan 42% ga kamaytirishadi.

Molekulyar og'irlik va gidroliz darajasi polivinil spirtining biyodasturlanuvchanligini qanday sozlaydi

PVA ning biyodasturlanuvchanlik xususiyati ikkita asosiy tuzilma parametriga — molekulyar og'irlik (MW) va gidroliz darajasi (DH)ga juda sezgir. Bu o'zgaruvchilar erishish tezligi va yakuniy biyodasturlanuvchanlik samaradorligini aniq boshqarish imkonini beradi:

• Past molekulyar og'irlik (10 000–30 000 Da) : Dengiz muhitida 15 kun ichida to'liq degradatsiyalanishni ta'minlaydi
• Yuqori gidroliz (>98%) : Dastlabki erishishni sekinlashtiradi, lekin yakuniy biyodasturlanuvchanlikni yaxshilaydi — qisman gidrolizlangan darajalarga nisbatan mineralizatsiya darajasi 89% gacha yetadi (72%)
• Optimal funktsional muvozanat : 87–89% gidroliz va o'rtacha MW (~50 000 Da) bilan formulalangan plenklar mexanik butunliklarini maksimal 30 kun saqlab turadi, so'ngra tez, deyarli to'liq biyodasturlanuvchanlik jarayoniga kirishadi

Bu moslashtirilish xususiyati PVA ni bir daqiqadan kamroq vaqt ichida eriydigan yagona foydalanish uchun mo'ljallangan tozalovchi kapsulalaridan tortib, bir necha oy davomida nazorat qilinadigan parchalanishga mo'ljallangan qishloq xo'jaligi mulch plastralari gacha bo'lgan turli xil sohalarda qo'llash uchun noyob darajada mos qiladi.

Ishlash va erish tezligini boshqarish uchun polivinil spirti plastrasining formulasi

Erish tezligi va to'siq xususiyatlarini moslashtirish uchun polivinil spirtini sakkiz va plastifikatorlar bilan aralashtirish

Agar PVA ni glyatserol kabi plastiklashtiruvchilar va oqsil kabi tabiiy moddalar bilan aralashtirsak, materialning suvga sezgirlik darajasini, moslashuvchanligini hamda turli moddalarga nisbatan qanday to'siqlar hosil qilishini biopazlilik xususiyatini saqlab turish hamda sozlash imkonini beradi. Taxminan 10 dan 20% gacha bo'lgan oqsil qo'shish aslida materialning suvda erishini kamaytiradi, ya'ni suvga botirilganda erish muddati taxminan 40 dan 60% gacha uzayadi. Bu hodisa oksidga ham yaxshiroq to'siq bo'lishi tufayli sodir bo'ladi, bu esa oksil molekulalari bilan PVA zanjirlari orasidagi vodorod bog'lanishlari tufayli ushbu xususiyatni taxminan 25% ga yaxshilaydi. Bu yog'larin achchiqlashishini oldini olish kerak bo'ladigan oziq-ovqat mahsulotlarini paketlash kabi narsalarda ayniqsa muhim. Boshqa tomondan, 5 dan 15% gacha glyatserol qo'shish filmni ancha moslashtiriladigan qilib, ishlab chiqarish jarayonida ishlashni osonlashtiradi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, atigi 10% glyatserol standart sinovlarga muvofiq biopazlashish muddatiga zarar bermasdan cho'zilish chidamliligini taxminan 30% ga oshirishi mumkin.

Polivinil spirti darajasini tanlash orqali mexanik mustahkamlik va suvda eruvchanlikni muvozanatlash

PVA materiallarning mexanik mustahkamligi va ularning qanday vujudga keltirilishi o'rtasidagi muvozanatni saqlash PVA ning to'g'ri darajasini tanlashga bog'liq. Yuqori molekulyar og'irlikdagi namunalar (taxminan 130 mingdan 186 ming g/mol gacha) ba'zan 18 MPagacha bo'lgan joyida panchyaga chidamli, ular ajralish uchun suv ta'sirida ko'proq vaqt talab qiladi. Boshqa tomondan, taxminan 87-89% gidroliz darajasiga ega bo'lgan qisman gidrolizlangan darajalar 98% DH dan yuqori bo'lgan to'liq gidrolizlanganlarga qaraganda uch marta tezroq parchalanadi. Bu ularni atrof-muhitdagi o'zgarishlarga yanada moslashtirilish imkonini beradi. Ishlab chiqaruvchilar oxalat kislota kabi organik kislotalar yordamida PVA plyonkalarni kesish orqali o'zgartirganda, ular yanada yaxshiroq natijaga erishadi. Taxminan 10% kontsentratsiyadagi shu modda bilan ishlash suvni shimishini deyarli ikki baravar kamaytiradi hamda cho'zilish mustahkamligini taxminan beshdan birga oshiradi. Bu amaliy jihatdan nima anglatadi? Plyonkalar oddiy foydalanish davrida butunlay saqlanib qoladi, lekin dengiz suvidagi sharoitlarda faqat uch kun ichida butunlay yo'qoladi, bu aksariyat sohalarda kerak bo'ladigan xususiyatdir.

Polivinil spirti plastralari uchun moslashtiriladigan ishlab chiqarish: Jarayon tanlovi va noqulayliklar

Eritma quyishga qaraganda suyuq ekstruziya: polivinil spirti uchun amal qilish, ish quvvati va issiqlik barqarorligi cheklovlari

PVA plastralarni keng ko'lamda ishlab chiqarish — materialning xatti-harakati va oxirgi mahsulotda bajarishi kerak bo'lgan vazifalarga mos keladigan ishlab chiqarish jarayonini tanlashni anglatadi. Eritma quyish usuli PVA ni suvda eritib, so'ngra plastralni 100 °C dan past haroratda quritish orqali amalga oshiriladi. Bu usul polimer tuzilishini saqlab qoladi va tibbiy maqsadlar yoki namlikka nisbatan yuqori to'siq talab qilinadigan boshqa ilovalar uchun a'lo darajadagi toza va bir xil plastrallar hosil qiladi. Lekin bu usulda bir muammo bor: suvning bug'lanishi juda sekin sodir bo'ladi va quritish bosqichi katta miqdorda energiya sarflaydi, shuning uchun usul atrofida 5 kg/soat gacha mahsulot ishlab chiqarish mumkin. Erigan massani chiqarish usuli esa 50 kg/soatdan yuqori ishlab chiqarish quvvatiga ega, lekin bu jarayon 160–200 °C oralig'idagi haroratlarda amalga oshiriladi; bu esa PVA ni termik parchalanish chegarasiga yaqin qiladi. Harorat 180 °C dan yuqoriga ko'tarilganda, polimer zanjirlari parchalanib ketadi, bu esa cho'zilish mustahkamligini 15% dan 30% gacha pasaytiradi va plastralni nozik qiladi. Shuningdek, uskunaning turli qismlarida haroratni ±5 °C doirasida aniq nazorat qilish — karamellashish kabi hodisalarni oldini olish va molekulyar og'irlikni barqaror saqlash uchun mutlaqo zarur. Hozirda eritma quyish usuli hali ham maxsus (nik) bozorlarda o'z o'rnini saqlab qolmoqda, lekin biyodasturlanuvchi qadoqlashning aksariyat tijorat ishlab chiqarishlari, ayniqsa PVA yadrosini ishlab chiqarish jarayonida himoya qilish uchun namlikka chidamli qatlam bilan birgalikda qo'llaniladigan birgalikdagi chiqarish (ko-ekstruziya) usullari bilan birlashtirilgan erigan massani chiqarish usuliga tayanadi.

Ko'p beriladigan savollar

Polivinil spirtli ichimliklar nima?

Polivinil spirti (PVA) — biyodasturlanish qobiliyatiga ega sun'iy polimer bo'lib, uni qadoqlash va plyonkalar sohasida keng qo'llashadi.

Nima uchun polivinil spirti biyodasturlanuvchi plyonkalar uchun yetakchi material sifatida qaraladi?

PVA turli xil sohalarga moslashtirish mumkin bo'lgan tuzilishi va laboratoriya hamda haqiqiy dunyo sharoitlarida isbotlangan ajoyib biyodasturlanuvchanligi tufayli eng yaxshi tanlov sifatida ko'riladi.

Polivinil spirti qanday biyodasturlanadi?

PVA plyonkalari mikrobiologik ta'sir natijasida parchalanadi; bu jarayonga maxsus atrof-muhit sharoitlari yordam beradi. Parchalanish tezligini molekulyar og'irlik va gidroliz darajasi kabi omillar ta'sirlaydi.