Кіріспе
Биологиялық ыдырайтын пластикалық табақтар Полиэтилен немесе полиэтилен пленкасы табиғи жолмен, ұзақ уақыт бойы биологиялық ыдырайды. Күн сәулесі, ылғал, оттегі, компостинг және биологиялық ыдырауды арттыру үшін гидрофобты полимерді азайту және гидрофильді қасиеттерді арттыру әдістері бар. Егер дәстүрлі полиэтилен пленкасы ластануы мүмкін болса, ол көркемсіз болуы мүмкін және жануарлар дүниесіне қауіп төндіреді. Кейбір адамдар пластикалық сауда пакетін биологиялық ыдырайтын етіп жасау - ашық қоқыстың ыдырап кетуіне мүмкіндік берудің бір жолы деп санайды. Пластмассаны қайта өңдеу ресурстарды пайдалануды жақсартады. Биологиялық ыдырайтын пленкалар кәдімгі қайта өңдеу ағынынан алыстатылуы керек, бұл қайта өңделетін полимерлерді ластауға жол бермейді. Егер дәстүрлі пластиктерді санитарлық қоқыс тастауға жіберсек, олар тез шірмейді. Жабдықты құйып тастайтын жердің стерильді жағдайы биологиялық ыдырайтын полимерлердің деградациясын болдырмайды. Полиэтилен - мономер этиленнің (IUPAC атауы - этен) ұзын тізбектерінен тұратын полимер. Ұсынылған ғылыми атауы полиэтилен мономердің ғылыми атауынан жүйелі түрде алынады. [1] [2] Белгілі бір жағдайларда құрылымға негізделген номенклатураны пайдалану пайдалы. Мұндай жағдайларда IUPAC поли ((метиленді) ұсынады. [2] Айырмашылық мономердің қос байланысының полимерленуі кезінде ашылуына байланысты. Полимерлер өндірісінде бұл атау кейде басқа полимерлерге, мысалы полипропилен мен полистиролға сәйкесінше PP және PS деп қысқартылғандай PE деп қысқартылады. Біріккен Корольдікте полимерді әдетте политен деп атайды, бірақ бұл ғылыми тұрғыдан танылмаған. Этен молекуласы (яғни этилен деп аталады) C2H4 CH2=CH2, CH2 екі топ қос байланысымен байланысады, сондықтан: полиэтилен этеннің полимерленуі арқылы пайда болады. Оны радикалдық полимерлеу, аниондық полимерлеу, иондық координациялық полимерлеу немесе катиондық полимерлеу арқылы жасауға болады. Себебі этенде полимердің таралу басының тұрақтылығына әсер ететін ешқандай зауытты топтар жоқ. Осы әдістердің әрқайсысы полиэтиленнің әртүрлі түрін береді.
Polyethylene or polythene film biodegrades naturally, albeit over a long period of time. Methods are available to make it more degradable under certain conditions of sunlight, moisture, oxygen, and composting and enhancement of biodegradation by reducing the hydrophobic polymer and increasing hydrophilic properties. If traditional polyethylene film is littered it can be unsightly, and a hazard to wildlife. Some people believe that making plastic shopping bags biodegradable is one way to try to allow the open litter to degrade. Plastic recycling improves usage of resources. Biodegradable films need to be kept away from the usual recycling stream to prevent contaminating the polymers to be recycled. If disposed of in a sanitary landfill, most traditional plastics do not readily decompose. The sterile conditions of a sealed landfill also deter degradation of biodegradable polymers. Polyethylene is a polymer consisting of long chains of the monomer ethylene (IUPAC name ethene). The recommended scientific name polyethene is systematically derived from the scientific name of the monomer. [1] [2] In certain circumstances it is useful to use a structure–based nomenclature. In such cases IUPAC recommends poly(methylene). [2] The difference is due to the opening up of the monomer's double bond upon polymerisation. In the polymer industry the name is sometimes shortened to PE in a manner similar to that by which other polymers like polypropylene and polystyrene are shortened to PP and PS respectively. In the United Kingdom the polymer is commonly called polythene, although this is not recognised scientifically. The ethene molecule (known almost universally by its common name ethylene) C2H4 is CH2=CH2, Two CH2 groups connected by a double bond, thus:
Polyethylene is created through polymerization of ethene. It can be produced through radical polymerization, anionic addition polymerization, ion coordination polymerization or cationic addition polymerization. This is because ethene does not have any substituent groups that influence the stability of the propagation head of the polymer. Each of these methods results in a different type of polyethylene.
Биологиялық ыдырайтын полиэтилен пленкасына балама
Полиэтилен немесе полиэтилен пленкасы табиғи түрде бөлшектеледі және биологиялық ыдырайды, бірақ бұл үшін бірнеше онжылдықтар қажет болуы мүмкін. Бұл мәселені шешудің екі әдісі бар. Біріншісі - полиэтиленнің көміртегі тізбесін оның ыдырау қабілетін және одан кейін биологиялық ыдырау қабілетін жақсарту үшін қоспамен өзгерту; екіншісі - биологиялық ыдыраулы заттан, мысалы, крахмалдан полиэтиленге ұқсас қасиеттері бар пленка жасау. Алайда соңғылары әлдеқайда қымбат.
Крахмал негізіндегі немесе биологиялық (суда ыдырайтын) пленка
Бұл түрді жүгеріден (макузиден), картоптан немесе бидайдан жасайды. Биологиялық ыдырау үшін қолданылатын бұл пленка ASTM стандартына (Америкалық материалдарды сынау стандарты) және ЕО EN13432 стандартына сәйкес келеді, өйткені ол 140 градус температурада 90 күн немесе одан аз уақыт ішінде кем дегенде 90% ыдырады. Алайда, осы пленка түрінен жасалған нақты өнімдер осы стандарттарға сәйкес келмеуі мүмкін.
Артықшылықтары
Ол өнеркәсіптік жағдайда "компостауға" болады. Қазба отынның төменгі мөлшері (оның мөлшері толтырғышқа жүктелуіне байланысты)
Типтік қолданулар
Тасымалдаушы сөмке, бас тарту сөмкелері, көкөніс сөмкелері, азық-түлік пленкалары, ауыл шаруашылығы пленкалары, пошталық пленкалар. Алайда, мұнай негізіндегі пластикалық пленкаларға қарағанда, бұл қолдану әлі де өте шектеулі.
Қосымша негізіндегі
Кәдімгі полимерлерге микробалардың шабуылдауын жеңілдету үшін оларды оксөңдеуге немесе гидрофилдірек етуге арналған қоспалар қосылуы мүмкін.
Оксидтік ыдырайтын
Бұл пленкалар қалыпты полимерлердің құрамына окистендіруші және содан кейін оларды ыдырататын биологиялық механизмді қамтамасыз ету үшін қоспаны қосу арқылы жасалады. Бұл әдетте 6 айдан 1 жылға дейін жеткілікті мөлшерде оттегіні пайдалану кезінде қоршаған ортада өтеді. Азыну екі кезеңді процесс болып табылады; алдымен пластик оттегімен реакция арқылы (жарық, жылу және/немесе стресс процесті жеделдетеді, бірақ маңызды емес) гидрофильді төмен молекулалық салмақты материалдарға айналады, содан кейін бұл кішігірім тотықталған молекулалар биологиялық ыдырайды, яғни табиғи микроорганизмдер көмірқышқыл газы, су және биомассаға айналады. Коммерциялық бәсекелестер мен олардың кәсіподақ бірлестіктері биологиялық ыдырау процесі белгілі бір уақытта тоқтап, бөлшектер қалдырады деп мәлімдейді, бірақ олар неліктен және қандай уақытта тоқтағанын анықтаған жоқ. Шынында да полимерлік материалдың оксобиологиялық ыдырауын Швецияның техникалық зерттеу институтында және Швецияның ауыл шаруашылығы ғылымдары университетінде терең зерттеп шыққан. Бұл жұмыстың сарапшылармен қаралған есебі 2011 жылы полимерлік деградация мен тұрақтылық журналының 96-томында 919928-бетке жарияланды. Ол ISO 17556 стандартына сәйкес сыналғанда топырақ ортасында 24 ай ішінде 91% биологиялық ыдырауды көрсетеді. Бұл ағаш өсімдіктер материалдарының ыдырауына ұқсас, онда лигнин ыдырап, топырақ сапасын жақсартатын гумусты құрауыш құрайды. Алайда, бұл торбалар туралы көптеген пікірталастар бар. Толық биологиялық ыдырау туралы дау туындап, ол орын алмады деп мәлімделеді. Көптеген елдер қазір сондай-ақ, мұндай сөмкелерді мүлдем тыйым салуды ойлап жатыр
Полимердің гидрофилділігін арттыру
Бұл пленкалар ұзақ уақыт бойы биологиялық ыдырайды. Полимерді гидрофобты табиғатын аздап гидрофилділікке өзгерту үшін қоспаларды қосу арқылы жақсарту микроорганизмдерге өнімнің макромолекулаларын тұтынуға мүмкіндік береді, бұл өнімдер көбінесе оксобиологиялық ыдырайтын өнімдермен шатастырылады, бірақ басқаша жұмыс істейді. Полимердің гидрофилдігін арттыру саңырауқұлақтар мен бактерияларға полимер тізбегінің ішіндегі көміртекті энергия үшін пайдалана отырып, полимерді жылдамдатуға мүмкіндік береді. Бұл қоспалар табиғатта кездесетін кейбір микроорганизмдерді тартады және синтетикалық және биологиялық материалдарды араластыру бойынша көптеген сынақтар жүргізілді, олар табиғи түрде биологиялық ыдырайтын, биологиялық ыдырайтын синтетикалық полимерлердің биологиялық ыдырайтындығын арттыру үшін біртіндеп ыдырайтын емес.