Ma'aunin yawan ruwa a ainihin lokaci muhimmin bidi'a ne a cikin tsarin samar da filastik mai lalacewa. Mita mai yawa a layi na Lonnmeter yana auna yawan ruwa na propylene da slurries tare da ci gaba da karantawa daidai. Wannan sa ido na ainihin lokaci yana bawa masu aiki damar amsawa nan take ga karkacewa, daidaita ƙimar ciyarwa ko yanayin aiki don kiyaye polymerization cikin ƙayyadaddun bayanai.
Takaitaccen Bayani na Babban Jami'i
Tsarin kera filastik mai lalacewa yana wakiltar muhimmin mafita ga matsalar gurɓatar muhalli da ke ƙaruwa ta hanyar amfani da robobi masu tushen man fetur. Yana mai da hankali kan samar da kayayyaki masu dorewa ta hanyar canza albarkatun da za a iya sabuntawa, kamar lignin daga masana'antar pulp da takarda, zuwa polymers masu dacewa da muhalli tare da kaddarorin injiniya da ƙimar lalacewa da aka sarrafa. Wannan fanni ya ƙunshi matakai da yawa, daga zaɓin kayan masarufi da gyaran sinadarai, ta hanyar hanyoyin polymerization na zamani, zuwa canzawa zuwa kayayyaki da aka gama ta hanyar dabarun ƙira na musamman.
Roba Mai Rugujewa
*
Babban tsarin samar da filastik mai lalacewa yana cikin manyan hanyoyin polymerization guda biyu: polymerization na condensation da kuma ring-opening polymerization (ROP). Waɗannan suna ba da damar sarrafa daidai kan nauyin kwayoyin halitta da tsarin abu, wanda yake da mahimmanci don daidaita lalacewar biogradation da aikin injiniya. Sabbin kirkire-kirkire sun mayar da hankali musamman kan haɗa lignin cikin matrices na polyester, suna amfani da graft-to da graft-from copolymerization don haɓaka ƙarfin tensile da rushewar ƙarshen rayuwa. Haɗawa ta hanyar tsarin kwararar microreactor yana ƙara kafa sabon ma'auni don inganci. Ba kamar hanyoyin batch na gargajiya ba, microreactors suna ba da ingantaccen sarrafa zafi da haɗuwa, suna haɓaka saurin polymerization yayin rage amfani da makamashi, da kuma kawar da gubar ƙarfe masu kara kuzari don fifita madadin da ya fi dacewa da muhalli. Sakamakon shine yawan polymers mai daidaito tare da ingantaccen daidaito da rage tasirin muhalli.
Babban sarkakiyar da ke tattare da haɓaka tsarin kera filastik mai lalacewa ta hanyar amfani da fasahar zamani ya samo asali ne daga fassara ci gaban dakin gwaje-gwaje zuwa ingantaccen samarwa mai girma. Amfani da masana'antu ya dogara ne akan ingantaccen sarrafa inganci na lokaci-lokaci. Wani ƙalubale mai ɗorewa shine tabbatar da rarraba nauyin ƙwayoyin halitta iri ɗaya a duk faɗin samarwa, wanda yake da mahimmanci don hasashen aiki da amincewa da ƙa'idoji. Hakazalika, halayen injina da na zafi dole ne su dace da ƙa'idodin marufi, kayan masarufi, da fina-finan noma.
Kula da polymerization da kuma sarrafa tsarin yin filastik mai lalacewa ya ci gaba ta hanyar kayan aikin auna daidaito. Mita mai yawa a layi da kuma viscosity, kamar waɗanda Lonnmeter ya ƙera, suna taka muhimmiyar rawa a cikin sa ido a ainihin lokacin yayin slurry na propylene ko polymerizations na manyan kayayyaki. Waɗannan kayan aikin suna ba da damar ci gaba da auna yawan propylene da viscosity na ruwa, wanda ke ba da damar daidaita sigogin shigarwa nan take. Kula da yawan propylene na ainihin lokaci yana ba da gudummawa ga kiyaye daidaiton rukuni, inganta amfani da mai kara kuzari, da kuma tabbatar da kaddarorin da aka yi niyya na polymer - mabuɗin rage sharar gida da hauhawar farashi yayin cimma burin dorewa. Ma'aunin yawan propylene daidai kuma yana tallafawa sarrafa kansa da takardu da ake buƙata don bin ƙa'idodi a cikin hanyoyin haɗa filastik mai lalacewa da masana'antu ke amfani da su.
Duk da nasarorin da aka samu, haɓaka tsarin filastik mai lalacewa yana ci gaba da fuskantar ƙalubale. Samar da ingantattun kayan abinci na halitta, haɗakar sinadarai masu kore a kowane mataki, da kuma buƙatar ingantattun hanyoyin gwaji da sa ido suna buƙatar kulawa akai-akai. Zaɓar dabarun ƙera filastik masu lalacewa da suka dace da allura dole ne su tabbatar ba kawai aikin amfani da ƙarshen zamani ba, har ma da rugujewar ƙarshen zamani a cikin yanayi na gaske - abin da har yanzu ake ingantawa tare da tallafi daga ingantattun fasahar kimantawa da sa ido.
A taƙaice, sabbin abubuwa a cikin ci gaba da polymerization na kwarara, amfani da dabarun amfani da lignin da abubuwan da ake sabuntawa, da kuma sarrafa yawan slurry a ainihin lokaci suna nuna yanayin ci gaba na masana'antar filastik masu dacewa da muhalli. Haɗakar waɗannan ci gaba yana ƙarfafa ci gaban ɓangaren zuwa samar da robobi masu inganci, aiki mai kyau, da kuma dorewar da za a iya lalata su.
Roba Mai Rushewa Da Matsayinsu A Masana'antar Zamani
Robalan da za a iya lalatawa suna da kayan polymeric da aka ƙera don su rushe ta hanyar ayyukan halittu - wato, metabolism na ƙananan halittu kamar ƙwayoyin cuta, fungi, ko algae. Wannan rugujewar tana samar da samfuran ƙarshe marasa lahani ga muhalli kamar ruwa, carbon dioxide, methane (a ƙarƙashin yanayin rashin lafiyar jiki), da biomass. Ba kamar polymers na gargajiya ba, waɗanda aka samo daga petrochemicals kuma suna jure wa lalacewar muhalli, robobin da za a iya lalatawa suna ɗauke da haɗin sinadarai waɗanda ke da sauƙin kamuwa da ƙwayoyin cuta da enzymatic, da kuma hydrolysis.
Bambancin da ke tsakanin robobi masu lalacewa da polymers na gargajiya ya samo asali ne daga tsarin sinadaransu. Robobi na gargajiya, kamar polyethylene (PE) da polypropylene (PP), suna da katangar carbon-carbon mai ƙarfi tare da babban lu'ulu'u da kuma hydrophobic, wanda ke sa su dawwama sosai kuma ba za su iya lalacewa ba. Waɗannan kayan suna ci gaba da wanzuwa a cikin muhalli tsawon shekaru da yawa ko fiye, suna rarrafe ne kawai ta hanyar raguwar photogradation ko thermal oxidation wanda ba ya rage tasirin muhallinsu sosai. Sabanin haka, polymers masu lalacewa sau da yawa suna da hydrolyzable ester, amide, ko glycosidic bond a cikin kashin bayansu, wanda ke hanzarta lalacewa sosai lokacin da aka fallasa su ga abubuwan da suka dace na muhalli da halittu. Misali, polylactic acid (PLA) da polyhydroxyalkanoates (PHA) sun haɗa da irin waɗannan bond ɗin da za a iya rabawa, suna ba da damar rushewa ta hanyar hydrolysis da aikin enzymatic microbial.
Ana iya haɗa robobi masu lalacewa ta hanyar sinadaransu da albarkatun ƙasa. PLA tana ɗaya daga cikin mafi mahimmanci a kasuwanci, ana samarwa ta hanyar fermentation na albarkatun da ake sabuntawa kamar sitaci masara ko sukari. Tsarinsa, polyester mai layi wanda aka haɗa ta hanyar ester bonds, yana fifita lalacewar hydrolytic - kodayake galibi a ƙarƙashin yanayin zafi da danshi na masana'antu. PHA, wanda ƙwayoyin cuta ke samarwa daga nau'ikan kayan abinci na halitta kamar man kayan lambu ko sitaci, yana da irin wannan tsarin polyester amma yana ba da saurin lalacewa a cikin yanayin ƙasa da na ruwa. Polybutylene succinate (PBS) da poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) suma manyan polyesters ne masu lalacewa ta halitta; PBS galibi ana samunsa ne daga succinic acid da butanediol da aka samo daga kayan abinci na shuka, yayin da PBAT co-polyester ne wanda ke haɗa na'urorin da za a iya lalacewa ta halitta da ƙamshi don daidaita halayen injiniya da tasirin lalata.
Ana amfani da robobi masu tushen sitaci sosai, waɗanda aka samar ta hanyar haɗa sitaci na halitta - galibi waɗanda suka ƙunshi amylose da amylopectin polysaccharides - tare da wasu polymers masu lalacewa ko ma na gargajiya don inganta aiki da iya sarrafawa. Rushewarsu ta dogara ne akan enzymes na ƙwayoyin cuta waɗanda ke raba haɗin glycosidic, wanda ke haifar da lalacewar muhalli cikin sauri a ƙarƙashin yanayi mai dacewa.
Sauya zuwa robobi masu lalacewa a masana'antu yana ba da fa'idodi da yawa na muhalli da aiki. Da farko dai, waɗannan kayan suna rage nauyin sharar filastik mai ɗorewa, yayin da samfuran lalata su ke ƙara haɗuwa da zagayowar biogeochemical na halitta. Wannan yana ƙara zama mahimmanci yayin da matsin lamba na ƙa'idoji da zamantakewa na duniya ke ƙaruwa don magance gurɓataccen filastik da ƙananan filastik. Bugu da ƙari, robobi da yawa masu lalacewa suna amfani da kayan abinci masu sabuntawa, wanda zai iya rage hayakin iskar gas na cikin gida da rage dogaro da albarkatun burbushin halittu marasa iyaka.
Daga mahangar sarrafawa, robobi masu lalacewa suna da amfani kuma suna dacewa da hanyoyin ƙirƙirar polymer da aka kafa, kamar ƙera allura da fitar da su. Dabaru kamar ƙera allurar filastik mai lalacewa da sauran hanyoyin ƙera su ne ainihin daidaitawa na sarrafa thermoplastic na gargajiya, wanda ke ba da damar haɗa kai tsaye cikin kayayyakin more rayuwa na yanzu don marufi, noma, da kayayyakin amfani guda ɗaya.
A aiki, kula da inganci na ainihin lokaci wajen samar da robobi masu lalacewa yana da mahimmanci, musamman lokacin amfani da kayan abinci na tushen halittu da masu canzawa. Kayan aikin aunawa a layi, kamar mita mai yawa daga Lonnmeter, suna sauƙaƙe ci gaba da auna yawan propylene a ainihin lokaci da kuma kula da polymerization na propylene slurry. Daidaita sa ido kan mahimman sigogi kamar yawan propylene na ruwa da yanayin tsarin polymerization yana tabbatar da daidaiton ingancin polymer, ingantaccen aikin injiniya, da kuma ƙimar lalacewa ta biogradeation da ake iya faɗi. Irin wannan sarrafa tsari muhimmin ɓangare ne na samar da polymer mai lalacewa ta zamani, yana kare kaddarorin abu da kuma bin ƙa'idodin aiki ko takin zamani.
Nazarin muhalli daga shekaru biyu da suka gabata ya nuna wani muhimmin fahimta: ainihin saurin da cikar lalacewar halittu ba wai kawai ya dogara ne akan tsarin polymer ba, har ma da yanayin muhalli. Misali, PLA yana buƙatar yanayin zafi na takin masana'antu don rushewa cikin sauri, yayin da PHA da wasu robobi masu tushen sitaci suna lalacewa da sauri a cikin yanayin ƙasa ko na ruwa. Don haka fa'idodin muhalli na gaske suna da alaƙa da zaɓar sinadaran polymer masu dacewa da kuma kafa kayayyakin more rayuwa na kula da sharar gida.
Amfani da robobi masu lalacewa yana buɗe sabbin damammaki don ƙirƙirar samfura masu ɗorewa da zaɓuɓɓukan ƙarshen rayuwa masu alhaki, musamman idan aka haɗa su da sa ido sosai kan tsari, amfani da ingantaccen abincin dabbobi, da kuma zaɓar kayan da aka sani. Nasarar haɗa su cikin masana'antu na zamani ya dogara ne akan fahimtar ilimin sunadarai da tsarin kera robobi masu lalacewa, da kuma kula da alhaki a duk lokacin samarwa, amfani, da zubar da su.
Zaɓi da Shiri na Kayan Danye
Zaɓar abincin da za a iya ci gaba da sabuntawa shi ne ginshiƙin tsarin kera filastik mai lalacewa. Sharuɗɗan suna buƙatar cikakken kimanta zagayowar rayuwa (LCA) don tabbatar da rage fitar da iskar gas mai gurbata muhalli, rage amfani da ƙasa da ruwa, da kuma ingantaccen lalatawar halittu a ƙarshen rayuwa. LCAs na zamani suna ba da lamuni ga noma, girbi, sarrafawa, da tasirin da ke ƙasa, suna tabbatar da cewa samo kayan aiki kamar ragowar noma, biomass marasa ci, ko sharar gida na halitta yana ba da fa'idodi na muhalli.
Dole ne a guji gasa da kayan abinci. Kayan abinci kamar su ciyawar switchgrass, miscanthus, bawon amfanin gona, man girki na sharar gida, ko cellulose da aka samo daga sharar yadi an fi son su sosai. Waɗannan ba wai kawai suna haɓaka ayyukan tattalin arziki na zagaye ba ne, har ma suna rage tasirin muhalli da farashin kayan masarufi sosai idan aka kwatanta da masara ko rake. Dole ne masana'antun su tabbatar da cewa zaɓin amfanin gona da ƙaruwar buƙata ba sa haifar da canjin amfani da ƙasa kai tsaye, kamar sare dazuzzuka ko asarar bambancin halittu. Bibiya, tare da takardu daga tushe zuwa polymerization, ya zama abin da ake buƙata ga masu siye da masu kula da su don tabbatar da sarƙoƙin samar da kayayyaki masu inganci.
Samar da robobi masu lalacewa yana kuma haɗa da dorewar zamantakewa da tattalin arziki a matsayin muhimman ma'auni na zaɓi. Dole ne a samo kayan abinci tare da shaidar da aka tabbatar da cewa suna da kyakkyawan yanayin aiki da fa'idodi ga al'ummomin yankin. Ana buƙatar tsare-tsaren son rai da kuma binciken wasu kamfanoni kafin a amince da su.
Saurin sake farfaɗowa yana da matuƙar muhimmanci. Amfanin gona na shekara-shekara, kayayyakin noma, da kuma cika kayan noma cikin sauri kamar algae ko ciyawa sun zama ruwan dare saboda saurin sabunta su da kuma ƙarancin haɗarin rushewar yanayin halittu. Dole ne kuma a noma da sarrafa kayan abinci tare da ƙarancin sawun sinadarai masu haɗari; amfani da magungunan kashe kwari da gurɓataccen halittu akai-akai yana da matuƙar ƙuntatawa, tare da ƙaruwar sauye-sauye zuwa noman halittu da kuma haɗakar kula da kwari.
Fifita sharar gida da kwararar kayayyakin da aka samar yana daidaita tsarin kera filastik mai lalacewa tare da faffadan hanyoyin kera filastik masu dacewa da muhalli. Wannan ya ƙunshi amfani da samfuran da aka samar bayan masana'antu ko bayan amfani da su, haɓaka ingancin albarkatu, da kuma tallafawa tattalin arzikin da ke kewaye.
Bayan zaɓe, matakan da ake ɗauka kafin a sarrafa su suna da matuƙar muhimmanci don inganta fitar da monomer da tsarkinsa. Misali, ragowar noma suna buƙatar niƙa, busarwa, da kuma raba su kafin a samar da sukari mai narkewa. Ana yin niƙa da kuma sarrafa sinadarai don wargaza hadaddun carbohydrates. Ga abincin cellulose, pulping na sinadarai ko na injiniya yana cire lignin kuma yana haɓaka iya sarrafawa. Kowane mataki yana mai da hankali kan mafi girman cire monomers masu amfani kamar lactic acid, waɗanda suke da mahimmanci ga hanyoyin haɗa filastik mai lalacewa mai yawa da kuma hanyoyin polymerization na filastik da ke ƙasa.
Ana sa ido sosai kan abincin da aka riga aka sarrafa don gano abun da ke ciki, abubuwan da ke cikin gurɓataccen abu, da danshi. Wannan yana tabbatar da daidaiton ingancin shigarwa da ingantaccen aiki a cikin matakan juyawa na sinadarai ko fermentation - wanda ke shafar daidaiton tsari kai tsaye, yawan amsawa, da kuma girman masana'antar filastik mai lalacewa. Don haka inganta abincin ba wai kawai muhimmin abu bane na muhalli; yana da mahimmanci don kiyaye inganci da yawan aiki a duk matakan aiwatarwa na ƙasa.
Gyara da Siffantawa: Daga Haɗaka zuwa Kayayyakin da Aka Gama
Allurar Roba Mai Rufewa
Tsarin allurar filastik mai lalacewa ya dogara ne akan isar da resins mai narkewa daidai - kamar PLA, PHA, da PBS - zuwa cikin rami mai siffa, inda kayan ke sanyaya kuma ya ɗauki yanayin ƙarshe. Tsarin yana buƙatar kulawa sosai ga tsarin kera filastik mai lalacewa kuma ya haɗa da takamaiman mafi kyawun ayyuka saboda tasirin sinadarai da zafi na waɗannan kayan.
Polylactic acid (PLA) yana yin smooths tsakanin 160 da 200 °C, amma mafi kyawun sakamako yana faruwa a 170-185 °C. Wuce waɗannan yanayin zafi yana haifar da lalacewar sarkar, asarar nauyin kwayoyin halitta, da raguwar aikin injiniya. Ana kiyaye zafin mold ɗin gabaɗaya tsakanin 25 da 60 °C. Mafi girman zafin mold, daga 40 zuwa 60 °C, yana ƙara lu'ulu'u da inganta ƙarfin injiniya, yayin da sanyaya cikin sauri ƙasa da 25 °C na iya haifar da damuwa na ciki da ƙarancin samuwar lu'ulu'u. Matsi na allura yawanci yana tsakanin 60 zuwa 120 MPa - wanda ya isa don tabbatar da cike mold yayin da ake guje wa walƙiya. Ƙananan danko na PLA yana ba da damar matsakaicin gudu, yana guje wa haɗarin babban yankewa wanda ke lalata polymer. Mafi mahimmanci, dole ne a busar da PLA yadda ya kamata a ƙasa da danshi na ppm 200 (awanni 2-4 a 80-100 °C). Duk wani ruwa da ya wuce kima yana haifar da lalacewar hydrolytic, wanda ke haifar da sassa masu rauni, marasa aiki.
Resin PHA, kamar PHB da PHBV, suna da irin wannan buƙata don sarrafa zafi. Suna yin kyau sosai tsakanin 160 da 180 °C. A yanayin zafi sama da 200 °C, PHAs suna lalacewa da sauri. Ya kamata masu sarrafawa su yi amfani da yanayin zafi na mold tsakanin 30 da 60 °C. Matsin allura yawanci yana tsakanin 80 zuwa 130 MPa kuma ya dogara da abun da ke cikin copolymer da cakuda. Kamar PLA, PHAs suna da matuƙar saurin kamuwa da ruwan da ya rage kuma suna buƙatar bushewa a 60-80 °C don matakan danshi ƙasa da 500 ppm. Saurin allura a hankali yana rage lalacewar yanke, yana kiyaye daidaiton sarkar polymer.
Ko da yake resin PBS sun fi ƙarfi fiye da PLA ko PHA, har yanzu suna buƙatar sarrafa narkewa tsakanin 120 da 140 °C. Sarrafawa a yanayin zafi mafi girma (> 160 °C) na iya lalata matrix. Yanayin zafi na 20-40 °C abu ne da aka saba gani; yanayin zafi mafi girma yana taimakawa wajen samar da lu'ulu'u, yana inganta daidaiton girman abin da aka ƙera. Matsakaicin matsin lamba shine 80-100 MPa. PBS na iya jure danshi mafi girma fiye da PLA, amma har yanzu ya kamata a sanya shi a yanayin zafi kusan 80 °C kafin a ƙera shi.
Abubuwan da ake la'akari da su na musamman game da sarrafa duk waɗannan kayan sun haɗa da saurin kamuwa da lokacin zama da kuma ɗaukar danshi. Tsawon lokaci a cikin ganga ko mold a yanayin zafi mai yawa yana hanzarta lalacewa, yana haifar da lahani kamar canza launi, ƙwanƙwasawa, da wari. Gudanar da danshi mai kyau, wanda aka samu ta hanyar busarwa kafin, yana da mahimmanci a kowane mataki na aikin yin filastik mai lalacewa. Kayan aikin sa ido na lokaci-lokaci, kamar mita mai yawa a layi da mita mai kama da layi da Lonnmeter ya ƙera, suna taimakawa wajen kiyaye daidaiton abu ta hanyar bayyana karkacewa a cikin halayen narkewa saboda canjin yanayin zafi ko danshi.
Lalacewar ƙera kayan da ke lalata su sun haɗa da splash (daga danshi mai yawa), karyewar karyewa (saboda bushewar da ta yi yawa ko kuma yawan zafin jiki), da kuma ɓoyayyen abu ko cikawa mara cikawa (daga ƙarancin zafin mold ko ƙarancin matsin lamba). Idan splash ya bayyana, a yi busarwa mai ƙarfi. Idan tsagewa ko karyewar abu ya taso, a rage zafin narkewar kuma a rage lokacin zama. Bone-bone yawanci yana amsawa ga matsin lamba mai yawa na allura ko ƙaramin ƙaruwa a zafin narkewa.
Nazarin ya nuna cewa inganta yanayin zafin mold yana haifar da ingantaccen halayen injiniya da saman PLA da PBS, yayin da rage lokacin narkewar narkewar abinci ke kiyaye nauyin kwayoyin resin PHA sosai. Lokacin zagayowar, sigogin bushewa, da kuma sa ido a cikin aiki har yanzu suna da mahimmanci don samar da sassan filastik marasa lahani.
Sauran Dabaru na Canzawa
Bayan ƙera allura, hanyoyi da dama suna da matuƙar muhimmanci a matakan samar da kayayyakin filastik masu lalacewa, kowannensu ya dace da takamaiman buƙatun aiki da kuma yadda ake amfani da su wajen takin zamani.
Fitar da ruwa ta hanyar amfani da roba ta hanyar amfani da narkakken polymer ta hanyar amfani da na'urar tacewa, tana yin siffofi, bututu, da kuma zanen gado. A cikin tsarin filastik mai lalacewa, fitar da ruwa ta hanyar amfani da roba ta hanyar amfani da roba ta hanyar amfani da na'urar tacewa, tana samar da zanen gado na PLA don thermoforming ko PBS pellets don amfani daga baya. Mabuɗin inganci shine daidaiton yawan narkewa, wanda aka sanya ido a kai tare da mita mai yawa na ainihin lokaci kamar waɗanda aka yi daga Lonnmeter, wanda ke tabbatar da daidaiton kwarara da kauri na bango.
Busar da fim yana samar da siririn fim mai lalacewa (don jakunkuna ko marufi) ta hanyar fitar da resin ta cikin mayafin zagaye da kuma faɗaɗa shi zuwa kumfa. Sarrafa yanayin zafi da kwarara a nan yana da mahimmanci don daidaita kauri da ingancin injiniya, musamman tunda resins masu lalacewa galibi suna da saurin kamuwa da canjin danshi da zafin jiki.
Tsarin thermoforming yana dumama zanen filastik masu lalacewa—wanda galibi ake kira PLA—har sai sun yi laushi, sannan a matse su cikin molds don ƙirƙirar tire, kofi, ko siffar murfi. Nasarar sarrafawa ta dogara ne akan kauri ɗaya na zanen da kuma busar da fim ɗin shigarwa kafin a fara amfani da shi don hana kumfa na ciki da raunuka masu rauni.
Gina busa yana ƙirƙirar abubuwa masu rami kamar kwalabe da kwantena. Ga robobi masu lalacewa kamar PBS, kula da ƙarfi da zafin parison (preform) yana da mahimmanci domin waɗannan kayan na iya zama masu saurin kamuwa da lalacewa da rashin daidaituwa yayin busawa.
Kowace hanyar juyawa ya kamata ta dace da resin da samfurin da ake so. Don samun isasshen takin zamani da ingantaccen aiki, zaɓi tsarin da ya daidaita buƙatun zafi, injiniya, da lu'ulu'u na polymer tare da yanayin ɓangaren ƙarshe da yanayin amfani. Yin amfani da sa ido kan yawan lokaci na kan layi yayin fitar da kaya, takarda, ko kwalba yana tabbatar da daidaiton samfur kuma yana rage ɓarna.
Daidaita tsari da samfurin yadda ya kamata—ko ta hanyar allurar filastik mai lalacewa, fitar da shi, busar da fim, samar da zafi, ko ƙera busa—yana tabbatar da cewa dabarun samar da filastik mai lalacewa sun cika tsammanin muhalli da inganci. Kowace hanya dole ne ta yi la'akari da yanayin musamman na biopolymer, tare da sa ido, bushewa, da kuma kula da zafin jiki da aka haɗa a cikin tsarin kera filastik mai lalacewa.
Inganta Tsarin Aiki: Kulawa da Sarrafa Halayen Polymer
Tsarin sarrafa tsari mai tsauri yana da mahimmanci ga tsarin kera filastik mai lalacewa, yana tsara halayen polymer na ƙarshe kamar ƙarfin injiniya, lalacewar biogradability, da aminci. Samun ingantaccen polymerization da haɗa abubuwa yana daidaita mahimman sigogi: zafin jiki, matsin lamba, lokacin amsawa, da tsarkin duk abubuwan da aka shigar.
Dole ne a sarrafa zafin jiki daidai. Bambancin yanayi na iya canza nauyin ƙwayoyin polymer, lu'ulu'u, da aikinsu. Zafi mai yawa na iya haifar da yanke sarka ko lalata monomers masu laushi, wanda ke haifar da rauni ko rashin daidaituwa na robobi masu lalacewa. Akasin haka, yanayin zafi mai ƙasa da yawa yana hana juyawar monomer, yana buƙatar tsawon lokacin amsawa mara inganci da haɗarin halayen da ba su cika ba.
Ana iya bayyana tasirin matsin lamba a cikin hanyoyin da ke amfani da monomers masu canzawa ko polymerizations na lokaci-lokaci na iskar gas, kamar yadda yake tare da polymerization na propylene. Ƙara matsin lamba na iya haɓaka ƙimar amsawa da nauyin ƙwayoyin polymer, amma matsin lamba mai yawa yana ƙara haɗarin gazawar kayan aiki da halayen da ba a so. A wasu hanyoyin, kamar polycondensation, matsin lamba na ƙasa-ƙasa yana taimakawa wajen cire samfuran da suka ɓace da kuma tura amsawar zuwa ƙarshe.
Kowace mataki a cikin aiwatar da yin filastik mai lalacewa ya dogara sosai akan cikakken tsarkin monomers, catalyst, da solvents. Ko da ɗanɗanon da aka gano ko gurɓataccen ƙarfe na iya haifar da sakamako masu illa, fara dakatar da sarkar da wuri, ko kuma masu haɓaka guba. Ka'idojin masana'antu sun haɗa da tsarkakewa mai ƙarfi na shigarwa da tsaftace duk kayan aikin sarrafawa don kiyaye fitarwa mai inganci da daidaito.
Yawan slurry muhimmin siga ne, musamman a cikin polymerization na propylene—wata dabara ce da aka saba amfani da ita wajen samar da resin polymer mai lalacewa. Kula da mafi kyawun yawan polymerization yana shafar motsin amsawa da kuma, a ƙarshe, halayen kayan.
Amfanin aunawa ta intanet, a ainihin lokaci tare damitar yawan propyleneabu biyu ne. Na farko, masu aiki za su iya cimma ingantaccen ingancin samfur ta hanyar bayanai marasa katsewa akanyawan propylene na ruwaNa biyu, gano saurin canjin yawan abu nan take yana ba da damar gyarawa cikin lokaci—hana samar da abubuwan da ba su da inganci ko kuma waɗanda aka ɓata. Irin wannan martanin kai tsaye yana da mahimmanci don kiyaye ingancin polymer iri ɗaya, musamman a cikin manyan hanyoyin samarwa da ci gaba da kera kayayyaki.
Haɗa mitoci masu yawa kamar waɗanda Lonnmeter ke samarwa a cikin na'urar polymerization ko kuma na'urar haɗa sinadarai yana ba da kayan aiki mai ƙarfi don ci gaba da inganta tsari. Ta hanyar bin diddigin yanayin yawan aiki a kowane lokacin samarwa, masana'antun za su iya yin nazarin tsarin a kididdiga, saita ƙarin faɗakarwa kan tsari, da kuma aiwatar da dabarun sarrafawa masu kyau. Wannan yana rage sharar kayan masarufi, yana haɓaka yawan aiki, kuma yana tallafawa manufofin aiwatar da ayyukan kera filastik masu dacewa da muhalli.
Tsarin sa ido kan yawan propylene na ainihin lokaci yana da tasiri da aka tabbatar. Idan aka sarrafa yawan propylene na ruwa sosai, daidaiton resin yana inganta kuma ana rage yawan rikice-rikicen tsari. Ra'ayoyin gaggawa daga mita masu yawa yana nufin injiniyoyin tsari zasu iya guje wa wuce gona da iri, rage bambancin da yawan amfani da makamashi da kayan masarufi. Waɗannan dabarun sarrafawa yanzu ana ɗaukar su a matsayin mafi kyawun aiki a cikin tsarin zamani na roba da layukan haɗakar abubuwa masu lalacewa.
Haɗa irin waɗannan kayan aikin a ainihin lokaci yana tallafawa ci gaba da haɓakawa a matakai don samar da filastik mai lalacewa, yana haifar da halayen injiniya, zafi, da lalacewa a cikin wuraren samarwa. Wannan madaidaicin kashin sarrafawa yana da mahimmanci yayin da ƙa'idodin tsari, aminci, da kasuwa na polymers masu lalacewa ke ci gaba da ƙaruwa.
Kalubale a Masana'antar Samar da Roba Mai Rushewa
Samar da masana'antu wajen kera robobi masu lalacewa ta hanyar amfani da fasahar zamani yana fuskantar cikas a sarkar kayayyaki, wanda ya fara da farashin kayan abinci da kuma samuwa. Yawancin dabarun samar da robobi masu lalacewa sun dogara ne da kayan aikin gona kamar masara, rake, da rogo. Farashinsu yana canzawa saboda canjin kasuwannin kayayyaki, yanayi mara tabbas, canjin amfanin gona, da kuma manufofin noma da man fetur. Waɗannan abubuwan suna haɗuwa don kawo cikas ga dorewar tattalin arziki na tsarin kera robobi masu lalacewa ta hanyar amfani da fasahar zamani, wanda ke shafar kowane mataki daga siyan kayan abinci har zuwa polymerization da molding.
Gasar da ake yi da abinci, abincin dabbobi, da kuma amfani da makamashi na ƙara rikitar da samun kayan amfanin gona. Irin wannan gasa na iya haifar da muhawara game da tsaron abinci da kuma ƙara rashin daidaiton farashi, wanda hakan ke sa ya yi wa masana'antun wahala wajen tabbatar da wadatar da ake samu mai araha. A yankunan da ake samun ƙarancin amfanin gona, waɗannan ƙalubalen suna ƙaruwa, wanda ke takaita girman tsarin kera filastik mai kyau ga muhalli a duniya.
Ingancin juyawa yana haifar da wani cikas. Canza biomass zuwa monomers kuma, a ƙarshe, biopolymers yana buƙatar ingantaccen abinci mai gina jiki, wanda ba shi da gurɓatawa. Duk wani bambanci na iya rage yawan amfanin ƙasa da haɓaka farashin sarrafawa. Ko da matakai na gaba don samar da filastik mai lalacewa - kamar fermentation, polymerization, da molding - suna ci gaba da kasancewa masu amfani da makamashi kuma suna da sauƙin amsawa ga ingancin shigarwa. Kayan abinci na ƙarni na biyu kamar sharar gona suna fuskantar shingen fasaha gami da rikitarwa kafin a yi magani da ƙarancin yawan juyawa gaba ɗaya.
Kalubalen jigilar kayayyaki suna ƙara yawan sarkakiya. Tattara kayan abinci, adanawa, da jigilar su sun dogara ne akan manyan kayayyakin more rayuwa, musamman don kula da biomass ɗin da ba abinci ba. Lokacin girbi na iya haifar da hauhawar farashi mai sauri ko raguwar wadatar kayayyaki. Kulawa, busarwa, da kuma kafin a yi amfani da biomass yana buƙatar saka hannun jari a cikin kayayyakin more rayuwa na musamman, wanda ke haifar da hanyoyin da ba su da daidaito, masu tsada waɗanda ke ƙalubalantar ci gaba da kwararar da ake buƙata ta hanyar samar da polymer mai tushen bio.
Cimma buƙatun abokin ciniki daban-daban da takamaiman aikace-aikace yana haifar da ƙarin matsin lamba. Aikace-aikacen suna buƙatar sigogi daban-daban na tsarin samar da polymer mai lalacewa, kamar ƙarfin tauri, ƙimar lalacewa, da halayen ƙira. Gamsar da waɗannan ba tare da la'akari da lalacewar biogradability ko ingancin farashi ba yana da wahala. Abokan ciniki a cikin marufi na iya fifita lalacewar sauri, yayin da wasu, kamar a cikin aikace-aikacen mota, suna buƙatar dorewa. Sabbin dabarun ƙera filastik mai lalacewa da bambance-bambancen tsari dole ne a daidaita su da waɗannan ƙa'idodi daban-daban na aiki, sau da yawa suna buƙatar matakai masu rikitarwa, masu daidaitawa da sa ido kan kadarorin lokaci-lokaci.
Daidaita aikin samfura, lalacewar halittu, da kuma scalability har yanzu ƙalubale ne mai ɗorewa. Misali, ƙara yawan lu'ulu'u na iya haɓaka ƙarfin samfura, amma yana iya rage yawan lalacewar halittu. Gyara yanayin sarrafawa - kamar lokacin polymerization na filastik ko ƙera allura - dole ne a sarrafa shi sosai don kiyaye aikin muhalli da kuma yawan masana'antu. Maganin aunawa a layi, kamar mita yawan propylene na Lonnmeter, suna ba da sa ido kan yawan propylene a ainihin lokaci kuma suna ba da damar sarrafa daidai a matakin yawan slurry na polymerization na propylene na tsarin filastik mai lalacewa, yana tallafawa ingantaccen ingancin samfura da aikin da za a iya daidaitawa.
Tsammanin ƙa'idoji da sadarwa mai gaskiya sun zama muhimmin abu a cikin tsarin samar da filastik mai lalacewa. Dokoki na iya saita ƙa'idodi masu tsauri don takin zamani, jadawalin lalacewar halittu, da dorewar abincin dabbobi. Bambanci tsakanin robobi masu lalacewa, masu lalacewa, da kuma waɗanda za a iya lalata su yana da mahimmanci, saboda kuskuren lakabin samfura ko rashin tabbas na iya haifar da hukunci na doka da kuma lalata amincin mabukaci. Dole ne masana'antun su saka hannun jari a cikin lakabin samfura masu haske da cikakkun takardu na samfura, suna nuna bin ƙa'idodi da kuma takaddun shaida masu dacewa da muhalli.
Waɗannan ƙalubalen da aka yi wa layi-layi—na farashi, wadata, ingancin juyawa, dabaru, daidaita aikace-aikace, aikin samfura, da bin ƙa'idodi—sun nuna sarkakiyar da ke tattare da haɓaka tsarin yin filastik mai lalacewa. Kowane mataki, daga zaɓi da aunawa na ainihin lokaci na kayan abinci kamar ruwa propylene zuwa ƙirar dukkan tsarin yin filastik mai lalacewa, yana da alaƙa da juna kuma yana buƙatar ci gaba da ingantawa da bayyana gaskiya a cikin sarkar darajar.
Gudanar da Sharar Gida, Rayuwar Ƙarshe, da Gudummawar Muhalli
Rushewar robobi masu lalacewa ta hanyar halitta ya dogara ne akan haɗakar abubuwan muhalli da halayen abu. Zafin jiki yana taka muhimmiyar rawa; yawancin robobi masu lalacewa ta hanyar halitta, kamar polylactic acid (PLA), suna lalacewa ta hanyar da ta dace ne kawai a yanayin zafi na masana'antu, yawanci sama da 55°C. A waɗannan yanayin zafi mai yawa, polymers ɗin suna laushi, suna sauƙaƙa samun damar ƙwayoyin cuta da haɓaka hydrolysis na enzymatic. Sabanin haka, a yanayin zafi na yanayi ko ƙasa - kamar waɗanda ke cikin shara ko takin gida - ƙimar lalacewa ta ragu sosai, kuma kayan kamar PLA na iya dawwama tsawon shekaru.
Danshi ma yana da matuƙar muhimmanci. Tsarin takin zamani yana kula da danshi kashi 40-60%, wani yanki da ke tallafawa tsarin narkewar ƙwayoyin cuta da kuma rugujewar sarƙoƙin polymer. Ruwa yana aiki a matsayin matsakaici don jigilar enzyme da kuma mai amsawa a cikin lalata polymer, musamman ga esters, waɗanda ke da yawa a cikin robobi waɗanda aka yiwa alama da takin zamani. Rashin isasshen danshi yana iyakance duk ayyukan ƙwayoyin cuta, yayin da wuce gona da iri ke canza takin zamani zuwa yanayin rashin lafiyar jiki, yana hana lalacewar da taki mai inganci da kuma ƙara haɗarin samar da methane.
Ayyukan ƙwayoyin cuta suna ƙarfafa ainihin canza polymers na filastik zuwa samfuran ƙarshe marasa lahani. Masu takin masana'antu suna haɓaka al'ummomi daban-daban na ƙwayoyin cuta da fungi, waɗanda aka inganta ta hanyar sarrafa iska da zafin jiki. Waɗannan ƙwayoyin cuta suna fitar da nau'ikan enzymes - lipases, esterases, da depolymerases - waɗanda ke wargaza tsarin polymeric zuwa ƙananan ƙwayoyin cuta kamar lactic acid ko adipic acid, waɗanda daga nan ake canza su zuwa biomass, ruwa, da CO₂. Haɗin ƙwayoyin cuta yana canzawa akan tsarin takin: nau'ikan thermophilic suna mamaye lokacin zafi mai zafi amma suna ba da hanya ga ƙwayoyin cuta masu narkewa yayin da tarin suka yi sanyi. Tsarin kwayoyin halitta da lu'ulu'u na musamman na filastik suma suna taka muhimmiyar rawa; misali, gaurayawan da aka yi da sitaci suna zama masu samuwa da sauri fiye da PLA mai lu'ulu'u.
Roba mai lalacewa yana taimakawa wajen karkatar da sharar gida ta hanyar bayar da wasu hanyoyin da aka tsara don rushewa maimakon taruwa. A cikin mahallin zubar da shara, fa'idarsu tana da iyaka sai dai idan an inganta yanayin zubar da shara don lalatawar halitta - ba kasafai ake samu ba a aikace saboda rashin iska da aikin zafi. Duk da haka, idan aka tura taki ga masana'antu, ana iya canza robobi masu lalacewa masu lalacewa zuwa takin da ya dace, wanda hakan zai iya korar kayan halitta da aka aika zuwa zubar da shara ko ƙona su. Yanayin ruwa, wanda aka san shi da ƙarancin zafi da ƙarancin bambancin ƙwayoyin cuta, yana rage yawan lalacewa sosai, don haka bai kamata a ɗauki robobi masu lalacewa a matsayin mafita ga zubar da shara a ruwa ba, a maimakon haka hanya ce ta hana taruwar shara bayan amfani idan akwai hanyoyin zubar da shara masu kyau.
Gudanar da sharar gida ta zamani yana ƙara ɗaukar robobi masu lalacewa. An tsara tsarin takin zamani na masana'antu don ƙirƙirar yanayi mai zafi da danshi don rage lalacewa mai inganci. Waɗannan tsarin suna bin ƙa'idodin ƙasa da ƙasa don daidaita iska, danshi, da zafin jiki, suna bin diddigin masu canji ta hanyoyi kamar sa ido kan yanayin tarin takin a ainihin lokaci. Misali, mita mai yawa a layi na Lonnmeter yana taka muhimmiyar rawa wajen sarrafa tsari ta hanyar tabbatar da daidaiton abincin da aka noma da kuma inganta kwararar kayan aiki: daidaiton yawa yana da mahimmanci don tantance haɗuwa da iska mai kyau, abubuwan da ke shafar ƙimar rushewar takin kai tsaye.
Haɗawa cikin takin zamani yana buƙatar a gano robobi masu lalacewa ta hanyar halitta da kyau kuma a tsara su. Yawancin wurare suna buƙatar takardar shaidar takin zamani bisa ga ƙa'idodi da aka kafa. Idan aka cika waɗannan sharuɗɗan, kuma aka kiyaye ka'idojin aiki, masu takin zamani za su iya sarrafa robobi masu lalacewa ta hanyar halitta yadda ya kamata, suna mayar da carbon da abubuwan gina jiki zuwa ƙasa, don haka suna rufe madaurin halitta a cikin tsarin kera robobi masu dacewa da muhalli.
Gudun robobi masu lalacewa ta hanyar waɗannan tsarin, wanda aka tallafa masa da ingantattun bayanai na tsari kamar ma'aunin yawan Lonnmeter a ainihin lokaci, yana ba da damar rugujewar abubuwa masu inganci da kuma kula da muhalli. Duk da haka, cikakken gudummawar muhalli ba wai kawai ya dogara ne akan ƙirar samfura da tsarin ƙera robobi masu lalacewa ba, har ma da halayen masu amfani da kuma ingancin kayayyakin kula da sharar gida. Ba tare da ingantaccen tattarawa, ganowa, da kuma takin zamani ba, za a iya katse zagayowar da aka tsara - tsarin yin robobi masu lalacewa zuwa wadatar ƙasa - wanda zai iya rage fa'idodin muhalli.
Don hango tasirin mahimman sigogin takin zamani akan saurin lalacewa, jadawalin da ke ƙasa ya taƙaita kimanin lokacin lalacewa ga polymers masu lalacewa waɗanda aka saba amfani da su a ƙarƙashin yanayi daban-daban:
| Nau'in Polymer | Takin Masana'antu (55–70°C) | Takin Gida (15–30°C) | Filin zubar da shara/Ruwa (5–30°C) |
| PLA | Watanni 3–6 | > shekaru 2 | Marar iyaka |
| Haɗaɗɗen sitaci | Watanni 1–3 | Watanni 6–12 | An yi jinkiri sosai |
| PBAT (Haɗaɗɗun abubuwa) | Watanni 2–4 | > shekara 1 | Shekaru zuwa shekaru da dama |
Wannan jadawalin ya nuna buƙatar kula da yanayin takin zamani yadda ya kamata da kuma tallafawa sa ido kan tsari don samun gudummawar muhalli mafi kyau a duk lokacin aikin samar da filastik mai lalacewa.
Magani: Dabaru don Samarwa Mai Inganci da Daidaito
Inganci, daidaito, da kuma bin ƙa'idodin kera filastik masu lalacewa ta hanyar halitta ya dogara ne akan cikakkun Tsarin Aiki na Daidaitacce (SOPs) da kuma ci gaba da bin diddigin tsari. Manajan masana'antu da injiniyoyi ya kamata su kafa SOPs waɗanda ke magance musamman yadda ake yin filastik mai lalacewa ta hanyar halitta, suna mai da hankali kan kulawa da takardu masu tsauri a kowane mataki. Wannan ya haɗa da shan kayan da aka sarrafa - yana nuna yanayin danshi na musamman da bambancin abincin da aka samar ta hanyar halitta. Tabbatar da cewa ana iya gano wurin da aka samo shi daga ƙasa yana ba wa cibiyoyin damar gano tushen karkacewa cikin sauri kuma su ɗauki matakin gyara.
Gudanar da halayen polymerization yana da matuƙar muhimmanci a cikin tsarin kera filastik mai lalacewa. Ga polylactic acid (PLA), wannan sau da yawa yana nufin sarrafa yanayin polymerization mai buɗe zobe sosai - zaɓin mai haɓaka, zafin jiki, pH, da lokaci - don rage samuwar samfurin da asarar nauyin kwayoyin halitta. Tare da polymers da aka samo daga fermentation kamar polyhydroxyalkanoates (PHA), kawar da gurɓatawa ta hanyar tsauraran ƙa'idodi na tsaftacewa a wuri da ingantaccen tsaftacewa yana da mahimmanci don hana asarar amfanin gona da gazawar inganci. Dole ne ayyuka su faɗaɗa ƙa'idodin da aka rubuta ta hanyar haɗawa, fitarwa, da matakan gyaran filastik mai lalacewa. Sigogin tsari - kamar bayanan yanayin zafi, saurin sukurori, lokutan zama, da bushewa kafin sarrafawa (yawanci awanni 2-6 a 50-80°C) - dole ne a kiyaye su daidai don hana lalacewar biopolymer.
Ci gaba da sa ido kan aiki yana samar da kashin bayan tsarin kera filastik na zamani, wanda zai iya sake samarwa ga muhalli. Yin amfani da mita mai yawa a layi - kamar waɗanda Lonnmeter ke bayarwa - da na'urorin aunawa na kan layi suna ba da damar wurare su sa ido kan yawan propylene, yawan slurry, da danko a ainihin lokacin. Irin wannan martanin nan take yana ba da damar daidaita tsarin kai tsaye, yana tabbatar da cewa amsawar polymerization ta kasance cikin takamaiman takamaiman bayanai. Kula da yawan propylene na ainihin lokaci yana da mahimmanci musamman a cikin matakin yawan slurry polymerization na propylene, yana hana rukunin takamaiman bayanai da rage sake aiki da ɓarnar kayan aiki. Ta hanyar kiyaye iko mai ƙarfi tare da kayan aiki kamar mita mai yawa na propylene na Lonnmeter, masu aiki za su iya tabbatar da cewa yawan propylene na ruwa ya kasance mai karko a duk lokacin haɓakawa da cikakken ƙarfin aiki. Wannan ba wai kawai yana haɓaka sake samar da tsari ba amma kuma yana kiyaye bin ƙa'idodin samfura da buƙatun ƙa'idoji.
Ana yawan ganin bayanai daga sa ido kan layi a matsayin jadawalin sarrafa tsari. Waɗannan na iya nuna canje-canje na minti-da-minti a cikin mahimman halaye, kamar ɗanko da yawa, suna ba da gargaɗi nan take game da karkacewar yanayi (duba Hoto na 1). Ayyukan gyara cikin sauri suna rage haɗarin samar da abu a waje da ƙayyadaddun abubuwan da aka nufa da kuma inganta yawan amfanin da ake samu na hanyoyin samar da filastik masu lalacewa.
Haɓaka samarwa yayin da yake ɗauke da farashi yana haifar da ƙalubale na dindindin ga tsarin yin filastik mai lalacewa. Cibiyoyin ya kamata su yi amfani da tsarin kula da farashi na ƙwararru: jadawalin daidaitawa da kulawa na yau da kullun ga duk kayan aikin sa ido, samo kayan da aka tattara tare da amincin mai samar da kayayyaki, da kuma duba hanyoyin haɗa ƙarin abubuwa (tunda wasu ƙarin abubuwa na iya kawo cikas ga rushewar polymer). Cikakken horon ma'aikata da takaddun shaida na lokaci-lokaci a cikin dukkan mahimman hanyoyin suna tallafawa sake samarwa kai tsaye a cikin canje-canje da gudanar da samfura. Amfani da kayan bincike na yau da kullun da kwatancen tsakanin dakunan gwaje-gwaje - kamar don gwajin injiniya ko ma'aunin lalatawar halittu - yana ƙara ƙarin kwarin gwiwa cewa tsarin wani yanki na yin filastik mai lalacewa ya dace da na wani.
Manyan masana'antun da suka ci gaba suna nuni ga mafi kyawun ayyuka na duniya—SOPs da aka tantance don kowane mataki, takaddun tsare-tsare masu tsauri, hanyoyin Kula da Tsarin Kididdiga, da sake dubawa na tsari waɗanda ke haɗa sabbin binciken kimiyya. Wannan hanyar tana ba da damar samar da ingantattun hanyoyin samar da polymer masu lalacewa, masu sake samarwa, da kuma masu dacewa a kowane mataki. Daidaita yawan abubuwa nan take a duk lokacin da ake kera filastik ta amfani da mitoci a cikin layi yana tabbatar da ingancin farashi da kuma daidaiton samfura mafi kyau.
Tambayoyin da Ake Yawan Yi (Tambayoyin da Ake Yawan Yi)
Mene ne tsarin polymerization na filastik a cikin masana'antar filastik mai lalacewa?
Tsarin polymerization na filastik ya ƙunshi halayen sinadarai waɗanda ke haɗa ƙananan raka'o'in monomer—kamar lactic acid ko propylene—zuwa cikin dogayen ƙwayoyin polymer. Ga robobi masu lalacewa kamar polylactic acid (PLA), polymerization na lactide mai buɗe zobe shine ma'aunin masana'antu, yana amfani da abubuwan kara kuzari kamar tin (II) octoate. Wannan tsari yana haifar da polymers masu nauyin ƙwayoyin halitta masu yawa tare da halayen zahiri. Tsarin polymer da tsawon sarkar, duka an ƙaddara su yayin polymerization, suna shafar ƙarfin injiniya da ƙimar biodegradation kai tsaye. A cikin tsarin da aka dogara da propylene, Ziegler-Natta catalysis yana canza propylene monomers zuwa sarƙoƙi na polypropylene. Lokacin samar da bambance-bambancen biodegradable, masu bincike na iya haɗa propylene tare da comonomers masu lalacewa ko gyara kashin baya na polymer tare da ƙungiyoyi masu lalacewa don haɓaka ƙimar lalacewar muhalli.
Yaya ake yin robar da za ta iya lalacewa?
Ana yin filastik mai lalacewa ta hanyar samo kayan da ake sabuntawa kamar su rake ko masara, a yi amfani da su a matsayin monomers kamar lactic acid, sannan a yi amfani da su a matsayin polymers kamar PLA. Ana haɗa polymers ɗin da aka samar tare da ƙarin kayan aiki don haɓaka iya aiki da aiki. Ana sarrafa waɗannan gaurayawan ta hanyar dabarun siffantawa kamar allura ko extrusion don samar da samfuran ƙarshe. Ana sarrafa sigogin tsari sosai a kowane mataki don tabbatar da ingancin kayan da kuma lalata su a ƙarshen amfani. Misali shine marufi na abinci na tushen PLA, wanda ke farawa daga sitaci na shuka kuma yana ƙarewa azaman naɗaɗɗen naɗaɗɗen da za a iya tarawa wanda aka tabbatar da shi a ƙarƙashin ƙa'idodi kamar EN 13432.
Mene ne muhimman abubuwan da ake la'akari da su wajen yin allurar filastik mai lalacewa?
Nasarar yin allurar robobi masu lalacewa ta hanyar allura ta dogara ne akan daidaitaccen sarrafa zafin jiki, saboda zafi fiye da kima yana haifar da lalacewa da wuri da kuma rage ƙarfin samfurin. Kula da danshi mai kyau yana da mahimmanci saboda polymers masu lalacewa ta hanyar halitta galibi suna yin hydrolyze a cikin yanayi mai danshi, wanda ke shafar nauyin kwayoyin halitta da halayen jiki. Ana buƙatar ingantaccen lokacin zagayowar don tabbatar da cikawa sosai yayin da ake guje wa ɗaukar zafi na dogon lokaci. Tsarin mold na iya bambanta da robobi na gargajiya saboda halayen kwarara da sanyaya na musamman na resins masu lalacewa ta hanyar halitta. Misali, gajerun lokutan zama da ƙarancin ƙimar yankewa na iya kiyaye ingancin polymer da rage sharar gida.
Ta yaya sa ido kan yawan propylene akan layi ke taimakawa wajen samar da filastik mai lalacewa?
Tsarin aunawa na ainihin lokaci, kamar mita masu yawa na propylene daga Lonnmeter, suna ba da ra'ayi nan take game da yawan propylene a cikin reactor na polymerization. Wannan yana tabbatar da cewa tsarin polymerization ya kasance cikin sigogin da aka nufa, yana bawa masu aiki damar daidaita yanayi cikin sauri. Tsarin propylene mai dorewa yana tallafawa ci gaban sarkar polymer mai daidaito da ingantaccen tsarin kwayoyin halitta, rage bambancin abu da haɓaka yawan samfura gabaɗaya. Wannan yana da mahimmanci lokacin ƙera bambance-bambancen polypropylene masu lalacewa, inda sarrafa tsari ke shafar halayen injiniya da lalatawar da aka nufa kai tsaye.
Me yasa yawan slurry yake da mahimmanci a cikin tsarin polymerization na propylene?
Yawan sinadarin propylene slurry—hadin sinadarin catalyst da aka dakatar, monomer, da kuma polymer da ke samar da shi—yana shafar canja wurin zafi, yawan amsawa, da kuma ingancin mai kara kuzari. Kula da yawan sinadarin slurry mafi kyau yana hana wuraren zafi, yana rage haɗarin gurɓatar reactor, kuma yana ba da damar haɓaka polymer iri ɗaya. Sauye-sauye a yawan sinadarin slurry na iya haifar da lahani da bambancin kayan aiki a cikin aikin injiniya na ƙarshe da kuma yanayin lalatawar resin. Don haka, iko mai ƙarfi akan yawan sinadarin slurry yana da mahimmanci don kwanciyar hankali da ingancin samarwa mai dorewa a cikin masana'antar filastik mai lalacewa.
Waɗanne kayan aiki ake amfani da su don auna yawan propylene na ruwa a ainihin lokaci?
Ana amfani da mitocin yawan ruwa a cikin layi, kamar waɗanda Lonnmeter ya ƙera, don sa ido kan yawan propylene na ruwa kai tsaye a cikin layukan samarwa. Waɗannan mitocin suna aiki a ƙarƙashin yanayin aiki mai wahala, suna auna yawan ruwa akai-akai kuma suna aika bayanai don sarrafa injina nan take. Karatu masu inganci, na ainihin lokaci suna ba ƙungiyar samarwa damar gano karkacewa da sauri, suna tallafawa daidaitawa masu aiki ga yanayin reactor. Wannan yana haifar da ingantaccen sarrafa polymerization, ingantaccen daidaiton rukuni, da ingantaccen gyara matsala - yana da mahimmanci ga ayyukan gwaji da kuma hanyoyin samar da filastik masu lalacewa ta hanyar kasuwanci.
Lokacin Saƙo: Disamba-18-2025
