Fanavaozana tena ilaina amin'ny famokarana plastika mora simba ny fandrefesana hakitroky amin'ny fotoana tena izy. Ny metatra hakitroky amin'ny alalan'ny lonnmeter dia mandrefy ny hakitroky ny propylene ranoka sy ny slurries amin'ny famakiana mitohy sy marina tsara. Ity fanaraha-maso amin'ny fotoana tena izy ity dia ahafahan'ny mpandraharaha mamaly avy hatrany ny fivilian-dalana, manitsy ny tahan'ny famahanana na ny fepetra momba ny fizotran'ny asa mba hitazonana ny polymerization ao anatin'ny fepetra voafaritra.
Fehinkevi-panadihadiana
Ny dingana fanamboarana plastika azo levona dia vahaolana tena ilaina amin'ny olana mihamitombo ateraky ny fahalotoan'ny tontolo iainana vokatry ny plastika maharitra avy amin'ny solika. Mikendry ny famokarana maharitra amin'ny alàlan'ny fanovana ireo loharanon-karena azo havaozina, toy ny lignin avy amin'ny indostrian'ny pulp sy taratasy, ho lasa polymer sariaka amin'ny tontolo iainana miaraka amin'ny toetra voamboatra sy ny tahan'ny fahasimbana voafehy. Ity sehatra ity dia misy dingana maromaro, manomboka amin'ny fisafidianana akora manta sy ny fanovana simika, amin'ny alàlan'ny mekanisma polymerization mandroso, ka hatramin'ny fanovana ho vokatra vita amin'ny alàlan'ny teknika famolahana manokana.
Plastika azo simbana
*
Ny fototry ny fizotran'ny famokarana plastika azo levona dia miorina amin'ny fomba fiasa roa lehibe amin'ny polymerization: ny polymerization condensation sy ny polymerization ring-opening (ROP). Ireo dia ahafahana mifehy tsara ny lanjan'ny molekiola sy ny rafitry ny fitaovana, izay tena ilaina amin'ny fanamboarana ny biodegradation sy ny fahombiazana mekanika. Ny fanavaozana vao haingana dia nifantoka manokana tamin'ny fampidirana lignin ao anaty matrices polyester, mampiasa ny copolymerization greft-onto sy greft-from mba hanatsarana ny tanjaky ny tensile sy ny fahapotehan'ny farany. Ny synthesis amin'ny alàlan'ny rafitra mikoriana mifototra amin'ny microreactor dia mametraka fenitra vaovao ho an'ny fahombiazana. Tsy toy ny fomba mahazatra amin'ny batch, ny microreactor dia manolotra fanaraha-maso mafana sy fifangaroana miavaka, mampitombo ny hafainganam-pandehan'ny polymerization sady mampihena ny fampiasana angovo, ary manafoana ny katalista metaly misy poizina mba hisolo toerana safidy sariaka kokoa amin'ny tontolo iainana. Ny vokatra dia vokatra polymers tsy tapaka miaraka amin'ny fitoviana nohatsaraina sy ny fiantraikany amin'ny tontolo iainana ambany kokoa.
Ny fahasarotana lehibe amin'ny fampitomboana ny fizotran'ny famokarana plastika mora levona dia ny fandikana ny fandrosoana vita amin'ny laboratoara ho famokarana azo itokisana sy lehibe. Ny fandraisana anjara amin'ny indostria dia miankina amin'ny fanaraha-maso ny kalitao matanjaka sy amin'ny fotoana tena izy. Ny fanamby iray maharitra dia ny fiantohana ny fizarana lanja molekiola mitovy amin'ny fizotran'ny famokarana, izay tena ilaina amin'ny vinavina ny fahombiazana sy ny fankatoavana ara-dalàna. Toy izany koa, ny toetra mekanika sy mafana dia tsy maintsy mifanaraka amin'ny fepetra henjana amin'ny fonosana, entana ho an'ny mpanjifa ary sarimihetsika fambolena.
Nandroso ny fanaraha-maso ny polymerization sy ny fanaraha-maso ny fizotran'ny fanaovana plastika biodegradable amin'ny alàlan'ny fitaovana fandrefesana mazava tsara. Ny metatra hakitroky sy viscosity anatiny, toy ireo novokarin'ny Lonnmeter, dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny fanaraha-maso mivantana mandritra ny slurry propylene na polymerization betsaka. Ireo fitaovana ireo dia ahafahana mandrefy tsy tapaka ny hakitroky sy ny viscosity propylene ranoka, ahafahana manitsy avy hatrany ny masontsivana fampidirana. Ny fanaraha-maso ny hakitroky propylene amin'ny fotoana tena izy dia mandray anjara amin'ny fitazonana ny tsy fiovaovan'ny batch, ny fanatsarana ny fampiasana katalista, ary ny fiantohana ny toetra kendren'ny polymer—zava-dehibe amin'ny fampihenana ny fako sy ny fandaniana tafahoatra sady mahatratra ny tanjona maharitra. Ny metatra hakitroky propylene mazava tsara dia manohana ny automation ny dingana sy ny antontan-taratasy ilaina amin'ny fanarahana ny lalàna amin'ny fomba fanamboarana plastika biodegradable ampiasain'ny indostria.
Na dia eo aza ny zava-bita miavaka, ny fampitomboana ny fizotran'ny plastika mora levona dia mbola miatrika sakana. Ny famatsiana akora fototra avy amin'ny zavamaniry tsara kalitao, ny fampidirana simia maitso amin'ny dingana rehetra, ary ny filàna fomba fitiliana sy fanaraha-maso nohatsaraina dia mitaky fifantohana mitohy. Ny fisafidianana teknika famolahana plastika mora levona sy ny fizotran'ny tsindrona dia tsy maintsy miantoka tsy ny fahombiazan'ny fampiasana farany ihany, fa koa ny fahapotehan'ny vokatra amin'ny tontolo iainana tena izy - tanjona mbola hatsaraina miaraka amin'ny fanohanana avy amin'ny teknolojia fanombanana sy fanaraha-maso nohatsaraina.
Raha fintinina, ny fanavaozana ny polymerization mitohy, ny fampiasana stratejika ny lignin sy ny akora azo havaozina, ary ny fanaraha-maso ny hakitroky ny slurry amin'ny fotoana tena izy no mampiavaka ny tontolon'ny famokarana plastika sariaka amin'ny tontolo iainana. Ny fitambaran'ireo fandrosoana ireo no fototry ny fandrosoan'ny sehatra mankany amin'ny famokarana plastika biolojika mahomby, mahomby ary maharitra.
Plastika azo levona ara-biolojika sy ny anjara asany amin'ny famokarana maoderina
Ny plastika mora levona dia akora polimerika namboarina mba handrava amin'ny alàlan'ny fihetsika biolojika - izany hoe, ny metabolisman'ny zavamananaina bitika toy ny bakteria, holatra, na ahidrano. Io fahapotehana io dia miteraka vokatra farany tsy manimba ny tontolo iainana toy ny rano, gazy karbonika, metana (ao anatin'ny toe-javatra tsy misy anaerobika), ary biomass. Tsy toy ny polimera mahazatra, izay avy amin'ny petrochemicals ary mahatohitra ny fahasimban'ny tontolo iainana, ny plastika mora levona dia misy fifandraisana simika izay mora voan'ny fiparitahan'ny mikraoba sy ny anzima, ary koa ny hydrolysis.
Ny fahasamihafana misy eo amin'ny plastika mora levona sy ny pôlimera mahazatra dia miorim-paka amin'ny rafitra simika ao aminy. Ny plastika mahazatra, toy ny polyethylene (PE) sy polypropylene (PP), dia manana hazondamosina karbônina-karbônina matanjaka miaraka amin'ny kristaly avo lenta sy hydrophobicity, ka mahatonga azy ireo ho maharitra ela ary tsy mora levona mihitsy. Ireo fitaovana ireo dia maharitra am-polony taona maro na mihoatra eo amin'ny tontolo iainana, miparitaka amin'ny alàlan'ny photodegradation miadana na oxidation mafana izay tsy mampihena be ny fiantraikany amin'ny tontolo iainana. Mifanohitra amin'izany kosa, ny pôlimera mora levona matetika dia manana ester hydrolyzable, amide, na glycosidic bond ao amin'ny hazondamosiny, izay manafaingana be ny fahasimbana rehefa tratran'ny anton-javatra ara-tontolo iainana sy biolojika mety. Ohatra, ny asidra polylactic (PLA) sy ny polyhydroxyalkanoates (PHA) dia mampiditra fatorana azo tapahina toy izany, ahafahana manapaka amin'ny alàlan'ny hydrolysis sy ny fiasan'ny anzima mikraoba.
Azo sokajiana araka ny simia sy ny akora manta ny plastika mora levona. Ny PLA dia iray amin'ireo manan-danja ara-barotra indrindra, vokarina amin'ny alàlan'ny fermentation ny loharanon-karena azo havaozina toy ny starch katsaka na fary. Ny firafiny, polyester aliphatic linear mifamatotra amin'ny fatorana ester, dia manohana ny fahasimbana hydrolytic - na dia eo ambanin'ny mari-pana sy ny hamandoana avo lenta mahazatra amin'ny zezika indostrialy aza. Ny PHA, vokarin'ny zavamananaina biolojika avy amin'ny karazana akora organika toy ny menaka legioma na starch, dia manana rafitra polyester mitovy amin'izany saingy manolotra fahasimbana haingana kokoa amin'ny tontolo iainana anaty tany sy anaty rano. Ny Polybutylene succinate (PBS) sy ny poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) koa dia polyester mora levona; Ny PBS dia matetika avy amin'ny asidra succinic sy butanediol avy amin'ny akora fototra avy amin'ny zavamaniry, raha ny PBAT kosa dia co-polyester mampifangaro singa mora levona sy aromatika mba hanatsarana ny toetra mekanika sy ny kinetika fahasimbana.
Ampiasaina betsaka ny plastika vita amin'ny starch, izay amboarina amin'ny alalan'ny fampifangaroana starch voajanahary—izay ahitana polysaccharides amylose sy amylopectin indrindra—miaraka amin'ny polymers hafa mora levona na mahazatra mba hanatsarana ny fiasa sy ny fahaiza-manao fanodinana. Ny fahapotehan'izy ireo dia miankina amin'ny anzima mikraoba izay manapaka ny fatorana glycosidic, izay mitarika ho amin'ny fahasimban'ny tontolo iainana haingana kokoa amin'ny toe-javatra mety.
Ny fifindrana mankany amin'ny plastika mora levona amin'ny famokarana dia manolotra tombontsoa maro ho an'ny tontolo iainana sy ny asa. Voalohany indrindra, ireo fitaovana ireo dia mampihena ny enta-mavesatry ny fako plastika maharitra, satria ny vokatra simba dia raisina bebe kokoa amin'ny tsingerina biogeokimia voajanahary. Miha-zava-dehibe izany satria mitombo ny tsindry ara-dalàna sy ara-tsosialy manerantany amin'ny fiatrehana ny fandotoana plastika sy ny mikroplastika. Fanampin'izany, plastika mora levona maro no mampiasa akora azo havaozina, izay afaka mampihena ny famoahana entona mandatsa-dranomaso ary mampihena ny fiankinan-doha amin'ny loharanon-karena fôsily voafetra.
Raha jerena amin'ny lafiny fanodinana, ny plastika mora levona dia azo ampiasaina amin'ny fomba maro ary mifanaraka amin'ny fomba fanamboarana polimera efa misy, toy ny famolahana amin'ny tsindrona sy ny extrusion. Ny teknika toy ny famolahana amin'ny tsindrona plastika mora levona sy ny dingana famolahana hafa dia fampifanarahana amin'ny fanodinana thermoplastika mahazatra, izay ahafahana mampiditra mivantana amin'ny fotodrafitrasa efa misy ho an'ny fonosana, fambolena ary entana ampiasaina indray mandeha.
Eo amin'ny sehatry ny asa, tena ilaina ny fanaraha-maso ny kalitao amin'ny fotoana tena izy amin'ny famokarana plastika azo levona, indrindra rehefa mampiasa akora avy amin'ny zavamananaina sy miovaova. Ny fitaovana fandrefesana anatiny, toy ny metatra hakitroky avy amin'ny Lonnmeter, dia manamora ny fandrefesana ny hakitroky ny propylene amin'ny fotoana tena izy sy ny fanaraha-maso ny polymerization slurry propylene. Ny fanaraha-maso marina ny masontsivana fototra toy ny hakitroky ny propylene ranoka sy ny fepetra momba ny polymerization dia miantoka ny kalitaon'ny polymer tsy miovaova, ny fahombiazana mekanika tsara indrindra, ary ny tahan'ny biodegradation azo vinavinaina. Ity karazana fanaraha-maso ny dingana ity dia ampahany tena ilaina amin'ny famokarana polymer biodegradable maoderina, miaro ny toetran'ny fitaovana sy ny fanarahana ny fenitra momba ny fahombiazana na ny fahafaha-mamokatra compost.
Manasongadina hevi-dehibe ny fanadihadiana momba ny tontolo iainana nandritra ny roa taona lasa: ny hafainganam-pandeha sy ny fahafenoan'ny fahasimbana ara-biolojika dia tsy miankina amin'ny firafitry ny pôlimera ihany fa miankina amin'ny tontolo iainana ihany koa. Ohatra, ny PLA dia mitaky mari-pana indostrialy ho an'ny zezika mba ho simba haingana, raha toa kosa ny PHA sy ny plastika sasany vita amin'ny starch dia simba haingana kokoa amin'ny tany voajanahary na ny toe-javatra an-dranomasina. Noho izany, ny tena tombontsoa ara-tontolo iainana dia mifandray amin'ny fisafidianana simika pôlimera mety sy ny fananganana fotodrafitrasa fitantanana fako manohana.
Ny fampiasana plastika mora levona dia manokatra fahafahana vaovao ho an'ny famolavolana vokatra maharitra sy safidy azo antoka amin'ny fiafaran'ny androm-piainany, indrindra rehefa ampiarahina amin'ny fanaraha-maso hentitra ny dingana, ny fampiasana akora fototra mahomby, ary ny fisafidianana akora araka ny tokony ho izy. Ny fampidirana azy ireo amin'ny famokarana maoderina dia miankina amin'ny fahatakarana lalina ny simia sy ny fizotran'ny famokarana plastika mora levona, ary koa ny fitantanana tompon'andraikitra mandritra ny dingana famokarana, fampiasana ary fanariana.
Fifantenana sy fanomanana akora manta
Ny fisafidianana akora fototra maharitra sy azo havaozina no fototry ny fizotran'ny famokarana plastika azo levona. Ireo fepetra ireo dia mitaky fanombanana hentitra ny tsingerin'ny androm-piainana (LCA) mba hahazoana antoka fa mihena ny famoahana entona mandatsa-dranomaso, mihena ny fampiasana tany sy rano, ary mahomby ny fahasimbana ara-biolojika amin'ny faran'ny androm-piainana. Ny LCA maoderina dia miandraikitra ny fambolena, ny fijinjana, ny fanodinana ary ny fiantraikany any ambany, izay miantoka fa ny fahazoana akora toy ny sisa tavela amin'ny fambolena, ny biomass tsy azo hanina, na ny fako organika dia manolotra tombony azo tsapain-tanana amin'ny tontolo iainana.
Tsy maintsy misoroka ny fifaninanana amin'ny famatsiana sakafo ny akora fototra. Ireo akora toy ny "switchgrass", "miscanthus", "hoditra", menaka fandrahoan-tsakafo tsy ilaina, na "cellulose" avy amin'ny lamba tsy ilaina no tena tiana. Tsy vitan'ny hoe mampiroborobo ny fomba fanao ara-toekarena boribory ireo fa mampihena be ny fiantraikany amin'ny tontolo iainana sy ny vidin'ny akora manta raha oharina amin'ny katsaka na fary. Tsy maintsy manamarina ihany koa ny mpanamboatra fa ny fisafidianana vokatra sy ny fitomboan'ny fangatahana dia tsy miteraka fiovana ankolaka amin'ny fampiasana ny tany, toy ny fandripahana ala na ny fahaverezan'ny zavamananaina. Ny fahafahana manara-maso, miaraka amin'ny antontan-taratasy manomboka amin'ny loharano ka hatramin'ny polymerization, dia lasa fepetra takiana mahazatra ho an'ny mpividy sy ny mpandrindra mba hahazoana antoka fa tompon'andraikitra amin'ny rojo famatsiana.
Ny famokarana plastika azo levona avy amin'ny zavamananaina dia mampiditra ihany koa ny faharetana ara-tsosialy sy ara-toekarena ho toy ny mari-pamantarana fifantenana tena ilaina. Ny akora fototra dia tsy maintsy alaina avy amin'ny porofo voamarina momba ny fepetra fiasana ara-drariny sy ny tombontsoa ho an'ny vondrom-piarahamonina eo an-toerana. Matetika no takiana ny tetikasa an-tsitrapo sy ny fanaraha-maso ataon'ny antoko fahatelo alohan'ny hahazoana fankatoavana.
Tena ilaina ny fanavaozana haingana. Miha-mahazatra hatrany ny voly isan-taona, ny vokatra azo avy amin'ny fambolena, ary ireo akora mameno haingana toy ny ahidrano na ahitra noho ny tahan'ny fanavaozana haingana azy ireo sy ny fihenan'ny mety ho fikorontanan'ny tontolo iainana. Tsy maintsy ambolena sy karakaraina ihany koa ny akora fototra miaraka amin'ny dian-tongotra simika mampidi-doza kely indrindra; voafetra be ny fampiasana fanafody famonoana bibikely sy ny loto organika maharitra, miaraka amin'ny fiovana mitombo mankany amin'ny fambolena organika sy ny fitantanana bibikely mitambatra.
Ny fanomezana laharam-pahamehana ny fako sy ny vokatra azo avy amin'izany dia mampifanaraka ny fizotran'ny famokarana plastika mora levona amin'ny dingana famokarana plastika sariaka amin'ny tontolo iainana. Izany dia mahakasika ny fampiasana vokatra azo avy amin'ny indostria na avy amin'ny mpanjifa, ny fampitomboana ny fahombiazan'ny loharanon-karena, ary ny fanohanana ny toekarena boribory.
Aorian'ny fifantenana, tena ilaina ny dingana mialoha ny fanodinana mba hanatsarana ny fitrandrahana sy ny fahadiovana monomer. Ny sisa tavela amin'ny fambolena, ohatra, dia mitaky fikosohana, fanamainana ary fizarana alohan'ny hidiran'ny hydrolysis ho siramamy azo levona. Ny voly manankarena starch dia mandalo fikosohana sy fitsaboana anzima mba handravahana ny gliosida sarotra. Ho an'ny akora fototra cellulose, ny fanodinana simika na mekanika dia manala ny lignin ary manatsara ny fahaiza-manao. Ny dingana tsirairay dia mikendry ny fitrandrahana betsaka indrindra ny monomer azo ampiasaina toy ny asidra laktika, izay tena ilaina amin'ny fomba fanamboarana plastika azo levona be dia be sy ny dingana polymerization plastika any aoriana.
Arahina akaiky ny firafitry ny akora efa voahodina mialoha, ny votoatin'ny loto ary ny hamandoana. Izany dia miantoka ny kalitaon'ny akora tsy miovaova sy ny fahombiazana azo antoka amin'ny dingana simika na fiovam-po amin'ny fermentation manaraka—izay misy fiantraikany mivantana amin'ny fahamarinan'ny dingana, ny vokatra azo avy amin'ny fihetsehana, ary ny fahafaha-mitombo amin'ny famokarana plastika azo simba. Noho izany, ny fanatsarana ny akora dia tsy zavatra ilaina amin'ny tontolo iainana fotsiny; tena ilaina amin'ny fitazonana ny fahombiazana sy ny vokatra amin'ny dingana rehetra amin'ny dingana manaraka.
Famolavolana sy famolavolana: Manomboka amin'ny zavatra mifangaro ka hatramin'ny vokatra vita
Lasitra tsindrona plastika azo simbana
Ny lasitra plastika azo levona amin'ny alalan'ny tsindrona dia miankina amin'ny fanaterana mazava tsara ny resina mitsonika—toy ny PLA, PHA, ary PBS—ao anaty lavaka misy endrika, izay mangatsiaka ny fitaovana ary maka ny endrika farany. Mitaky fitandremana hentitra amin'ny fizotran'ny famokarana plastika azo levona amin'ny alalan'ny zavamananaina ity dingana ity ary mampiditra fomba fanao tsara indrindra manokana noho ny fahatsapan'ireo fitaovana ireo ny zavatra simika sy ny hafanana.
Ny asidra polylaktika (PLA) dia miasa eo anelanelan'ny 160 sy 200 °C, saingy ny vokatra tsara indrindra dia amin'ny 170–185 °C. Ny fihoarana ireo mari-pana ireo dia mety hiteraka fahatapahan'ny rojo vy, fihenan'ny lanjan'ny molekiola, ary fihenan'ny fahombiazan'ny mekanika. Amin'ny ankapobeny dia tazonina eo anelanelan'ny 25 sy 60 °C ny mari-pana amin'ny lasitra. Ny mari-pana ambony kokoa amin'ny lasitra, manomboka amin'ny 40 ka hatramin'ny 60 °C, dia mampitombo ny kristaly ary manatsara ny tanjaka mekanika, raha toa kosa ny fampangatsiahana haingana ambanin'ny 25 °C dia mety hiteraka fihenjanana anatiny sy fiforonan'ny kristaly ratsy. Ny tsindrin'ny tsindrona dia matetika eo anelanelan'ny 60 ka hatramin'ny 120 MPa—ampy hahazoana antoka fa feno lasitra sady misoroka ny fipoahana. Ny viscosity ambany an'ny PLA dia mamela ny hafainganam-pandeha antonony, misoroka ny mety hisian'ny fikikisana avo lenta izay manimba ny polymer. Ny tena zava-dehibe dia tsy maintsy maina tsara ambanin'ny hamandoana 200 ppm ny PLA (2–4 ora amin'ny 80–100 °C). Ny habetsahan'ny rano be loatra dia miteraka fahasimban'ny hydrolytika, ka miteraka ampahany marefo sy tsy mahomby.
Mitovy ny filàna amin'ny fanodinana mafana voafehy ny resina PHA, toy ny PHB sy PHBV. Tsara indrindra amin'ny 160 sy 180 °C ny fiforonan'izy ireo. Amin'ny mari-pana mihoatra ny 200 °C, dia simba haingana ny PHA. Tokony hampiasa mari-pana eo anelanelan'ny 30 sy 60 °C ny processeur. Matetika ny tsindrin'ny tsindrona dia eo anelanelan'ny 80 sy 130 MPa ary miankina amin'ny firafitry ny copolymer sy ny fifangaroana. Tahaka ny PLA, ny PHA dia tena mora tohina amin'ny rano sisa tavela ary mila maina amin'ny 60–80 °C raha latsaky ny 500 ppm ny haavon'ny hamandoana. Ny hafainganam-pandehan'ny tsindrona miadana dia mampihena ny fahasimban'ny shear, miaro ny tsy fivadihan'ny rojo polymer.
Na dia matanjaka kokoa amin'ny hafanana noho ny PLA na PHA aza ny resina PBS, dia mbola mitaky fanodinana amin'ny mari-pana miempo eo anelanelan'ny 120 sy 140 °C. Ny fanodinana amin'ny mari-pana ambony kokoa (> 160 °C) dia mety hanimba ny matrix. Fahita matetika ny mari-pana 20–40 °C amin'ny bobongolo; ny mari-pana ambony kokoa dia manampy amin'ny kristaly, manatsara ny fahamarinan'ny refy amin'ny zavatra novolavolaina. Ny tsindry mahazatra dia 80–100 MPa. Ny PBS dia mahazaka hamandoana voalohany ambony kokoa noho ny PLA, saingy tokony mbola hokarakaraina amin'ny 80 °C eo ho eo alohan'ny hanamboarana azy.
Ny fiheverana miavaka amin'ny fanodinana ireo fitaovana rehetra ireo dia ahitana ny fahatsapana ny fotoana ijanonana sy ny fidiran'ny hamandoana. Ny fotoana lava kokoa ao anaty barika na lasitra amin'ny mari-pana avo dia manafaingana ny fahasimbana, ka miteraka lesoka toy ny fiovan'ny loko, ny faharefoana ary ny fofona. Ny fitantanana ny hamandoana araka ny tokony ho izy, izay tanterahina amin'ny alàlan'ny fanamainana mialoha, dia tena ilaina amin'ny dingana rehetra amin'ny fizotran'ny fanamboarana plastika azo simbana. Ny fitaovana fanaraha-maso amin'ny fotoana tena izy, toy ny metatra hakitroky anatiny sy ny metatra viscosity anatiny novokarin'ny Lonnmeter, dia manampy amin'ny fitazonana ny tsy fiovaovan'ny fitaovana amin'ny alàlan'ny fampisehoana ny fivilian-dàlana amin'ny toetran'ny levona vokatry ny fiovaovan'ny mari-pana na ny hamandoana.
Anisan'ny lesoka mahazatra amin'ny lasitra ho an'ny resina mora levona ny fiparitahana (noho ny hamandoana be loatra), ny vaky mora vaky (noho ny fahamaizana tafahoatra na ny mari-pana ambony loatra), ary ny banga na ny famenoana tsy feno (noho ny mari-pana ambany na ny tsindry ambany amin'ny lasitra). Raha misy fiparitahana, dia ampiasao fanamainana henjana kokoa. Raha misy triatra na mora vaky, dia ahena ny mari-pana mitsonika ary fohezo ny fotoana ijanonana. Matetika ny banga dia mamaly ny tsindry tsindrona ambony kokoa na ny fiakaran'ny mari-pana mitsonika kely.
Asehon'ny fanadihadiana fa ny fanatsarana ny mari-pana amin'ny bobongolo dia mitarika ho amin'ny fanatsarana ny toetra mekanika sy ny velaran'ny PLA sy PBS, raha toa kosa ny fampihenana ny fotoana ijanonan'ny levona dia miaro tsara ny lanjan'ny molekiolan'ny resina PHA. Ny fotoana tsingerina, ny masontsivana fanamainana, ary ny fanaraha-maso mandritra ny fizotran'ny asa dia mbola zava-dehibe amin'ny famokarana ampahany plastika azo simba tsy misy lesoka.
Teknika Fiovam-po Hafa
Ankoatra ny famolahana amin'ny tsindrona, dia misy fomba maromaro tena ilaina amin'ny dingana famokarana plastika mora levona, izay samy namboarina araka ny fepetra takiana manokana momba ny fahombiazana sy ny fahafaha-manao zezika.
Mamolavola plastika ny extrusion amin'ny alàlan'ny fanerena ny polymer mitsonika amin'ny alalan'ny die, ka mamorona profil, fantsona ary takelaka. Ao amin'ny dingana plastika azo levona, ny extrusion dia mamokatra takelaka PLA ho an'ny thermoforming na PBS pellets ho ampiasaina any aoriana. Ny fanalahidin'ny kalitao dia ny hakitroky ny levona mitovy, izay arahi-maso amin'ny alàlan'ny metatra hakitroky amin'ny fotoana tena izy toy ny avy amin'ny Lonnmeter, mba hahazoana antoka fa tsy miovaova ny fikorianan'ny rano sy ny hatevin'ny rindrina.
Ny fitifirana sarimihetsika dia mamorona sarimihetsika manify mora levona (ho an'ny kitapo na fonosana) amin'ny alàlan'ny famoahana ny resina amin'ny alàlan'ny dity boribory ary manitatra azy ho lasa mibontsina. Ny fanaraha-maso ny mari-pana sy ny tahan'ny fikorianan'ny rano eto dia tena ilaina mba hitovy ny hateviny sy ny fahamarinan'ny mekanika, indrindra satria matetika ny resina mora levona dia mora tohina amin'ny fiovaovan'ny hamandoana sy ny mari-pana.
Ny thermoforming dia manafana ireo takelaka plastika mora levona — matetika PLA — mandra-pahalevona azy, avy eo dia terena ao anaty lasitra mba hamoronana endrika lovia, kaopy, na sarony. Ny fahombiazan'ny fanodinana dia miankina amin'ny hatevin'ny takelaka mitovy sy ny fahamaizinana mialoha ny sarimihetsika fampidirana mba hisorohana ny fiboiboika anatiny sy ny teboka malemy.
Mamorona zavatra poakaty toy ny tavoahangy sy fitoeran-javatra ny fanamboarana "blow molding". Ho an'ny plastika mora levona toy ny PBS, tena ilaina ny fanaraha-maso tsara ny tanjaky ny levona sy ny mari-pana "parison" (preform) satria mety ho mora tohina kokoa amin'ny fihemorana sy ny tsy fitoviana ny fipetrahan'ireo fitaovana ireo mandritra ny fitifirana.
Tokony hifanaraka amin'ny resina sy ny vokatra tiana ny fomba fiovam-po tsirairay. Mba hahazoana zezika betsaka indrindra sy hahazoana vokatra tsara indrindra, safidio ny dingana mifanaraka amin'ny filàna ara-pahasalamana, mekanika ary kristaly amin'ny polymer miaraka amin'ny endrika sy ny fampiasana ny ampahany farany. Ny fampiasana fanaraha-maso ny hakitroky amin'ny fotoana tena izy an-tserasera mandritra ny famokarana extrusion, takelaka, na tavoahangy dia miantoka ny tsy fiovaovan'ny vokatra ary mampihena ny fako.
Ny fampifanarahana tsara ny dingana amin'ny vokatra—na amin'ny alalan'ny famolahana plastika azo levona, ny extrusion, ny bleaching film, ny thermoforming, na ny blow molding—dia miantoka fa mahafeno ny fepetra takiana amin'ny tontolo iainana sy ny kalitao ny teknika famokarana plastika azo levona. Ny fomba rehetra dia tsy maintsy mandinika tsara ny fahatsapana manokana momba ny biopolymer, miaraka amin'ny fanaraha-maso, ny fanamainana ary ny fanaraha-maso ny mari-pana tafiditra ao anatin'ny dingana famokarana plastika azo levona.
Fanatsarana ny dingana: Fanaraha-maso sy Fifehezana ny toetran'ny pôlimera
Ny fanaraha-maso hentitra ny dingana dia fototra iorenan'ny fizotran'ny famokarana plastika mora levona, izay mamaritra ny toetran'ny pôlimera farany toy ny tanjaka mekanika, ny fahafaha-levona ary ny fiarovana. Ny fahazoana pôlimera sy fampifangaroana tsara indrindra dia midika hoe fanaraha-maso akaiky ireo masontsivana fototra: ny mari-pana, ny tsindry, ny fotoana fihetsehana ary ny fahadiovan'ny akora rehetra.
Tsy maintsy fehezina tsara ny mari-pana. Mety hanova ny lanjan'ny molekiolan'ny polymer, ny kristaly ary ny fahombiazany ny fivilian-dalana. Mety hiteraka fisarahana rojo vy na hanimba ny monomer saro-pady ny hafanana tafahoatra, ka hiteraka plastika mora simba na tsy mitovy. Mifanohitra amin'izany kosa, ny mari-pana ambany loatra dia manakana ny fiovan'ny monomer, izay mitaky fotoana fihetsehana lava tsy mahomby ary mety hiteraka fihetsehana tsy feno.
Miharihary ny fiantraikan'ny tsindry amin'ny dingana mampiasa monomer volatile na polymerization amin'ny dingana entona, toy ny amin'ny polymerization propylene. Ny tsindry avo dia afaka mampitombo ny tahan'ny fihetsika sy ny lanjan'ny molekiolan'ny polymer, saingy ny tsindry tafahoatra dia mampitombo ny mety hisian'ny tsy fahombiazan'ny fitaovana sy ny fihetsika tsy ilaina. Amin'ny dingana hafa, toy ny polycondensation, ny tsindry ambanin'ny atmosfera dia manampy amin'ny fanesorana ireo vokatra azo avy amin'izany ary mampiroborobo ny fihetsika ho amin'ny fahavitan'izany.
Ny dingana rehetra amin'ny famokarana plastika mora levona dia miankina betsaka amin'ny fahadiovana tanteraka amin'ny monomer, catalysts, ary solvents. Na dia ny hamandoana kely na ny loto metaly aza dia mety hiteraka fiantraikany ratsy, manomboka ny famaranana ny rojo aloha loatra, na ny poizina amin'ny catalysts. Ny protocole indostrialy dia ahitana fanadiovana henjana ny fidirana sy ny fanadiovana tsara ny fitaovana rehetra mba hiarovana ny vokatra tsy tapaka sy avo lenta.
Ny hakitroky ny slurry dia singa fototra, indrindra amin'ny polymerization propylene—teknika mahazatra amin'ny famokarana resins polymer biodegradable. Ny fitazonana ny hakitroky tsara indrindra ao amin'ny slurry polymerization dia misy fiantraikany mivantana amin'ny kinetics fihetsiketsehana ary, amin'ny farany, amin'ny toetran'ny fitaovana.
Ny tombony azo amin'ny fandrefesana an-tserasera, amin'ny fotoana tena izy miaraka amin'nyfandrefesana hakitroky ny propyleneroa sosona. Voalohany, afaka mahazo kalitao vokatra marin-toerana ny mpandraharaha amin'ny alàlan'ny angon-drakitra tsy tapakahakitroky ny propylene ranokaFaharoa, ny famantarana avy hatrany ny fiovaovan'ny hakitroky dia ahafahana manitsy ara-potoana—misoroka ny famokarana andiany tsy ara-dalàna na very maina. Ilaina ny valin-kafatra mivantana toy izany mba hihazonana ny kalitaon'ny polymer mitovy, indrindra amin'ny famokarana mitohy sy mahomby.
Ny fampidirana ireo metatra hakitroka toy ireo vokarin'ny Lonnmeter ao amin'ny reaktora polymerization na ny extruder compounding dia manome fitaovana mahery vaika ho an'ny fanatsarana mitohy ny dingana. Amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso ny fironana hakitroka isaky ny famokarana, dia afaka mamakafaka ara-statistika ny dingana ireo mpanamboatra, mametraka fanairana marina kokoa momba ny dingana, ary mampihatra paikady fanaraha-maso voadio. Izany dia mampihena ny fako avy amin'ny akora manta, mampitombo ny vokatra, ary manohana mivantana ny tanjon'ny hetsika famokarana plastika sariaka amin'ny tontolo iainana.
Voaporofo fa misy fiantraikany tsara ny rafitra fanaraha-maso ny hakitroky ny propylene amin'ny fotoana tena izy. Rehefa fehezina tsara ny hakitroky ny propylene ranoka, dia mihatsara ny tsy fiovaovan'ny resina ary mihena ny fikorontanan'ny dingana. Ny valin-kafatra avy hatrany avy amin'ny metatra hakitroky dia midika fa afaka misoroka ny fihoaram-pefy amin'ny tanjona ny injenieran'ny dingana, mampihena ny fiovaovana sy ny fanjifana angovo sy akora manta be loatra. Ireo paikady fanaraha-maso ireo dia heverina ho fomba fanao tsara indrindra amin'ny famokarana plastika sy fitambarana biodegradable maoderina.
Ny fampidirana fitaovana toy izany amin'ny fotoana tena izy dia manohana ny fanatsarana mitohy amin'ny dingana famokarana plastika azo levona, ka miteraka fihetsika mekanika, mafana ary simba azo averina amin'ny alàlan'ny famokarana. Tena ilaina io fototra fanaraha-maso mazava io satria mihamafy hatrany ny fenitra ara-dalàna, fiarovana ary tsena ho an'ny polymers azo levona.
Ireo fanamby amin'ny fanaovana indostrialy ny famokarana plastika azo simbana
Ny fanaovana indostrialy ny fizotran'ny famokarana plastika mora levona dia miatrika sakana manerana ny rojo famatsiana, manomboka amin'ny vidin'ny akora fototra sy ny fisiany. Ny ankamaroan'ny teknika famokarana plastika mora levona dia miankina amin'ny akora avy amin'ny fambolena toy ny katsaka, fary, ary mangahazo. Miovaova ny vidin'izy ireo noho ny fiovan'ny tsena, ny toetr'andro tsy ampoizina, ny fiovan'ny vokatra, ary ny fivoaran'ny politika momba ny fambolena sy ny solika biolojika. Ireo anton-javatra ireo dia miara-manelingelina ny fahamarinan-toerana ara-toekarena amin'ny fizotran'ny famokarana plastika mora levona, izay misy fiantraikany amin'ny dingana rehetra manomboka amin'ny fividianana akora fototra ka hatramin'ny polymerization sy ny lasitra.
Ny fifaninanana amin'ny akora fototra amin'ny sakafo, ny sakafon'ny biby fiompy, ary ny fampiasana angovo dia vao mainka manasarotra ny fahazoana akora fototra. Ny fifaninanana toy izany dia mety hiteraka adihevitra momba ny fiarovana ara-tsakafo ary mampitombo ny tsy fandriam-pahalemana amin'ny vidiny, ka mahatonga ho sarotra ho an'ny mpanamboatra ny miantoka ny famatsiana tsy tapaka sy takatry ny vidiny. Any amin'ny faritra izay tsy dia misy vokatra manokana, dia mihalehibe ireo fanamby ireo, ka mametra ny fahafahan'ny fizotran'ny famokarana plastika sariaka amin'ny tontolo iainana mivelatra manerantany.
Miteraka sakana iray hafa ny fahombiazan'ny fiovam-po. Ny fanovana ny biomass ho monomers ary, amin'ny farany, biopolymers dia mitaky akora fototra avo lenta sy tsy misy loto. Ny fiovaovana rehetra dia mety hampihena ny vokatra ary hampiakatra ny vidin'ny fanodinana. Na dia ireo dingana mandroso amin'ny famokarana plastika mora simba aza - toy ny fermentation, polymerization, ary molding - dia mbola mandany angovo sy mora tohina amin'ny kalitaon'ny input. Ny akora fototra taranaka faharoa toy ny fako avy amin'ny fambolena dia miatrika sakana ara-teknika anisan'izany ny fitsaboana mialoha sarotra sy ny tahan'ny fiovam-po ambany kokoa.
Manampy trotraka ny fahasarotana ny olana ara-logistika. Miankina amin'ny fotodrafitrasa midadasika ny fanangonana, fitahirizana ary fitaterana akora fototra, indrindra ho an'ny fikirakirana biomass tsy sakafo. Ny fizaran-taona dia mety hiteraka fiakaran'ny vidin'ny akora na fahatapahan'ny famatsiana tampoka. Ny fikirakirana, ny fanamainana ary ny fitsaboana mialoha ny biomass dia mitaky fampiasam-bola amin'ny fotodrafitrasa manokana, izay mitarika ho amin'ny dingana tsy manara-penitra sy lafo vidy izay manohitra ny fikorianan'ny famokarana polymer amin'ny ambaratonga lehibe mifototra amin'ny biomass.
Ny fahavitan'ny fepetra takian'ny mpanjifa sy ny fampiharana samihafa dia miteraka tsindry fanampiny. Mitaky masontsivana samihafa amin'ny fizotran'ny famokarana polymer azo simbana ny fampiharana, toy ny tanjaka, ny tahan'ny fahasimbana, ary ny fitondran-tena amin'ny famolahana. Sarotra ny manome fahafaham-po ireo nefa tsy manao sorona ny fahafaha-miovaova na ny fahombiazan'ny vidiny. Mety ho laharam-pahamehana ho an'ny mpanjifa amin'ny fonosana ny fahasimbana haingana, raha toa kosa ny hafa, toy ny amin'ny fampiharana fiara, dia mitaky faharetana. Tsy maintsy ampifanarahana tsara amin'ireo fenitra fampisehoana isan-karazany ireo ny teknika famolahana plastika azo simbana vaovao sy ny fiovaovan'ny dingana, matetika mitaky dingana sarotra sy azo ampifanarahana ary fanaraha-maso ny fananana amin'ny fotoana tena izy.
Mbola fanamby maharitra ny fandanjalanjana ny fahombiazan'ny vokatra, ny fahafaha-mihasimba ara-biolojika, ary ny fahafaha-mitombo. Ohatra, ny fampitomboana ny kristaly dia afaka manatsara ny tanjaky ny vokatra, saingy mety hampihena ny tahan'ny fahapotehana ara-biolojika. Ny fanovana ny fepetra fanodinana - toy ny mandritra ny polymerization plastika na ny injection molding - dia tsy maintsy tantanana tsara mba hiarovana ny fahombiazana ara-tontolo iainana sy ny fahafaha-manamboatra faobe. Ny vahaolana fandrefesana an-tserasera, toy ny metatra hakitroky propylene an'ny Lonnmeter, dia manome fanaraha-maso ny hakitroky propylene amin'ny fotoana tena izy ary ahafahana mifehy tsara ny dingana hakitroky slurry polymerization propylene amin'ny fizotran'ny plastika azo simba, manohana ny kalitaon'ny vokatra tsy tapaka sy ny fandidiana azo ovaina.
Ny fanantenana ara-dalàna sy ny fifandraisana mangarahara dia nanjary zava-dehibe amin'ny fizotran'ny famokarana plastika azo levona. Mety hametraka fenitra henjana momba ny fahafaha-mamokatra zezika, ny fe-potoana mety ho levona, ary ny faharetan'ny akora fototra ny fitsipika. Tena ilaina ny manavaka ny plastika azo levona, ny plastika azo levona, ary ny plastika azo levona amin'ny oxo, satria ny tsy fanomezana marika na ny filazana tsy mazava momba ny vokatra dia mety hiteraka sazy ara-dalàna ary hampihena ny fitokisan'ny mpanjifa. Tsy maintsy mampiasa vola amin'ny marika mazava sy antontan-taratasy feno momba ny vokatra ireo mpanamboatra, mampiseho ny fanarahana ny lalàna sy ny fanamarinana ara-tontolo iainana tsy tapaka.
Ireo fanamby misy sosona ireo—manodidina ny vidiny, ny famatsiana, ny fahombiazan'ny fiovam-po, ny logistika, ny fampifanarahana ny fampiharana, ny fahombiazan'ny vokatra, ary ny fanarahana ny lalàna—dia manasongadina ny fahasarotan'ny fampitomboana ny dingana fanaovana plastika mora simba. Ny dingana tsirairay, manomboka amin'ny fisafidianana sy ny fandrefesana mivantana ny akora fototra toy ny propylene ranoka ka hatramin'ny famolavolana ny dingana rehetra amin'ny fanaovana plastika mora simba, dia mifampiankina ary mitaky fanatsarana sy mangarahara tsy tapaka manerana ny rojo famatsiana.
Fitantanana ny fako, ny faharetan'ny fampiasana azy, ary ny anjara biriky amin'ny tontolo iainana
Miankina amin'ny fitambaran'ny anton-javatra ara-tontolo iainana sy ny toetran'ny akora ny fahapotehan'ny plastika azo levona. Ny mari-pana dia mitana anjara toerana lehibe; ny ankamaroan'ny plastika azo levona, toy ny asidra polylactic (PLA), dia simba tsara amin'ny mari-pana indostrialy, izay matetika mihoatra ny 55°C. Amin'ireo mari-pana avo ireo, dia mihamalemy ny polymers, manamora ny fidiran'ny mikraoba ary mampitombo ny hydrolysis anzima. Mifanohitra amin'izany kosa, amin'ny mari-pana manodidina na ambany kokoa - toy ny any amin'ny fanariam-pako na ny compost an-trano - dia mihena be ny tahan'ny fahasimbana, ary mety haharitra an-taonany maro ny akora toy ny PLA.
Zava-dehibe ihany koa ny hamandoana. Ny rafitra zezika dia mitazona hamandoana 40–60%, izay manohana ny metabolisman'ny mikraoba sy ny fahapotehan'ny rojo polymer amin'ny alalan'ny hydrolytika. Ny rano dia sady fitaovana fitaterana anzima no fitaovana mihetsika amin'ny fahapotehan'ny polymer, indrindra ho an'ny esters, izay betsaka amin'ny plastika antsoina hoe azo zezika. Ny tsy fahampian'ny hamandoana dia mametra ny asan'ny mikraoba rehetra, raha ny tafahoatra kosa dia manova ny zezika aerobika ho toe-javatra anaerobika, ka manakana ny fahapotehana mahomby ary mampitombo ny mety hisian'ny famokarana metana.
Ny fiasan'ny mikrôba no fototry ny fiovan'ny pôlimera plastika ho vokatra farany mahasoa. Ny fitaovana fanaovana komposta indostrialy dia mampiroborobo vondrom-piarahamonina bakteria sy holatra isan-karazany, izay nohatsaraina tamin'ny alàlan'ny aeration sy ny fanaraha-maso ny mari-pana. Ireo mikrôba ireo dia mamoaka anzima isan-karazany—lipase, esterases, ary depolymerases—izay mandrava ny rafitra pôlimera ho molekiola kely kokoa toy ny asidra laktika na asidra adipika, izay avy eo dia avadika ho biomass, rano ary CO₂. Miovaova ny firafitry ny vondron-mikrôba mandritra ny fizotran'ny fanaovana komposta: ny karazana thermophilic dia manjaka amin'ny hafanana ambony indrindra saingy manome toerana ho an'ny zavamananaina mesophilic rehefa mangatsiaka ny antontam-bato. Ny rafitra molekiola sy ny kristalin'ny plastika manokana dia mitana anjara toerana lehibe ihany koa; ohatra, ny fifangaroan'ny starch dia lasa azo ampiasaina haingana kokoa noho ny PLA kristaly be.
Mandray anjara amin'ny fanodinkodinana ny fako ny plastika azo levona amin'ny alàlan'ny fanolorana safidy hafa natao ho an'ny fahasimbana voafehy fa tsy ny fiangonan'ny fako. Ao anatin'ny toe-javatra fanariam-pako, voafetra ny tombontsoa azo avy amin'izany raha tsy hoe voakarakara tsara ny toe-javatra fanariam-pako mba ho simba ara-biolojika—tsy fahita firy izany noho ny tsy fahampian'ny rivotra miditra sy ny fampiasana azy ho tia hafanana. Na izany aza, rehefa alefa any amin'ny fitaovana zezika indostrialy, ny plastika azo levona voamarina dia azo ovaina ho zezika marin-toerana, ka manala ny akora organika alefa any amin'ny fanariam-pako na fandoroana. Ny tontolo iainana an-dranomasina, izay miavaka amin'ny mari-pana ambany sy ny fahasamihafan'ny mikraoba voafetra, dia mampihena be ny tahan'ny fahasimbana, noho izany dia tsy tokony hojerena ho vahaolana amin'ny fanariana fako an-dranomasina ny plastika azo levona fa fomba iray hisorohana ny fiangonan'ny fako aorian'ny fanjifana raha misy ny lalana fanariana mety.
Miha-mahazo vahana hatrany ny fitantanana ny fako maoderina, ka mahatonga ny plastika mora levona ho mora simba. Ny rafitra zezika indostrialy dia natao hamoronana tontolo iainana mafana sy manankarena hamandoana ilaina mba hahazoana fahasimbana mahomby. Ireo rafitra ireo dia manaraka ny protocole iraisam-pirenena momba ny fandrefesana ny hamandoana sy ny mari-pana, manara-maso ny fiovaovan'ny zavatra amin'ny alàlan'ny fomba toy ny fanaraha-maso mivantana ny toe-javatra misy ny antontam-zezika. Ny metatra hakitroky ny rano, ohatra, dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny fanaraha-maso ny dingana amin'ny alàlan'ny fiantohana ny tsy fiovaovan'ny akora fototra sy ny fanatsarana ny fikorianan'ny akora: ny hakitroky marin-toerana dia tena ilaina mba hanombanana ny fifangaroana sy ny fandrefesana ny rivotra, izay anton-javatra izay misy fiantraikany mivantana amin'ny tahan'ny fahapotehan'ny akora ao amin'ny "composters".
Ny fampidirana azy amin'ny fanaovana zezika dia mitaky ny famantarana sy ny fanasokajiana tsara ireo plastika mora levona. Ny ankamaroan'ny toeram-pamokarana dia mitaky fanamarinana ny fahafahan'ny zezika manao zezika araka ny fenitra napetraka. Rehefa feno ireo fepetra ireo, ary tazonina ny fomba fiasa, dia afaka manodina plastika mora levona amin'ny fomba mahomby ireo mpanao zezika, ka mamerina ny karbônina sy ny otrikaina ao anaty tany ary amin'izany dia manidy ny tadivavarana organika ao anatin'ny dingana famokarana plastika sariaka amin'ny tontolo iainana.
Ny fikorianan'ny plastika mora levona amin'ny alalan'ireo rafitra ireo, tohanan'ny angon-drakitra marina momba ny fizotran'ny asa toy ny fandrefesana ny hakitroky ny Lonnmeter amin'ny fotoana tena izy, dia ahafahana miharatsy sy mitantana ny tontolo iainana. Na izany aza, ny fandraisana anjara feno amin'ny tontolo iainana dia tsy miankina amin'ny famolavolana vokatra sy ny fizotran'ny famokarana plastika mora levona ihany fa miankina amin'ny fitondran-tenan'ny mpanjifa sy ny fahombiazan'ny fotodrafitrasa fitantanana fako eo an-toerana ihany koa. Raha tsy misy ny fanangonana, ny famantarana ary ny fanaovana zezika mahomby, dia mety ho tapaka ny tsingerina kasaina hatao—ny fizotran'ny famokarana plastika mora levona mankany amin'ny fanatsarana ny tany—ka hampihena ny tombontsoa azo avy amin'ny tontolo iainana.
Mba hijerena an-tsary ny fiantraikan'ireo masontsivana fototra amin'ny faharavan'ny akora simika, ity tabilao manaraka ity dia mamintina ny fotoana faharavan'ny akora simika mahazatra amin'ny toe-javatra samihafa:
| Karazana Polimera | Zezika indostrialy (55–70°C) | Zezika an-trano (15–30°C) | Fanariam-pako/Ao anaty rano (5–30°C) |
| PLA | 3–6 volana | >2 taona | Anarana |
| Fangaroan-tsakafo | 1–3 volana | 6–12 volana | Nihena be |
| PBAT (Fangaro) | 2–4 volana | >1 taona | Taona maro ka hatramin'ny am-polony taona |
Ity tabilao ity dia manamafy ny filàna tontolo iainana fanaovana zezika araka ny tokony ho izy sy ny fanohanana ny fanaraha-maso ny dingana mba hahazoana ny anjara biriky tsara indrindra amin'ny tontolo iainana mandritra ny dingana famokarana plastika azo levona.
Vahaolana: Tetikady ho an'ny famokarana tsy tapaka sy avo lenta
Ny famokarana plastika mora levona voajanahary mahomby, tsy miovaova ary mifanaraka amin'ny lalàna dia miankina amin'ny fomba fiasa mahazatra (SOP) amin'ny antsipiriany sy ny fanaraha-maso mitohy. Ny mpitantana ny orinasa sy ny injeniera dia tokony hametraka SOP izay miresaka manokana ny fomba fanaovana plastika mora levona voajanahary, ary manantitrantitra ny fanaraha-maso hentitra sy ny antontan-taratasy amin'ny dingana rehetra. Tafiditra ao anatin'izany ny fihinanana akora manta—izay manasongadina ny fahatsapana manokana ny hamandoana sy ny fiovaovan'ny akora avy amin'ny zavamananaina. Ny fiantohana ny fahafahana manara-maso isaky ny lot dia ahafahan'ny orinasa mamantatra haingana ny loharanon'ny fiviliana ary mandray fepetra fanitsiana.
Tena ilaina ny fitantanana ny fihetsiky ny polymerization ao anatin'ny fizotran'ny fanamboarana plastika azo levona. Ho an'ny asidra polylactic (PLA), matetika izany dia midika hoe mifehy tsara ny fepetra polymerization misokatra peratra - fisafidianana catalyst, mari-pana, pH, ary fotoana - mba hampihenana ny fiforonan'ny vokatra azo avy amin'izany sy ny fihenan'ny lanjan'ny molekiola. Miaraka amin'ny polymers avy amin'ny fermentation toy ny polyhydroxyalkanoates (PHA), ny fanesorana ny loto amin'ny alàlan'ny protocols fanadiovana eo amin'ny toerana henjana sy ny fanadiovana voamarina dia tena ilaina mba hisorohana ny fatiantoka vokatra sy ny tsy fahombiazan'ny kalitao. Ny asa dia tsy maintsy manitatra ny fenitra voarakitra an-tsoratra amin'ny alàlan'ny fampifangaroana, extrusion, ary dingana famolahana plastika azo levona. Ny masontsivana momba ny dingana - toy ny mombamomba ny mari-pana, ny hafainganam-pandehan'ny visy, ny fotoana fijanonana, ary ny fanamainana mialoha ny fanodinana (matetika 2–6 ora amin'ny 50–80°C) - dia tsy maintsy tazonina tsara mba hisorohana ny fahasimban'ny biopolymer.
Ny fanaraha-maso mitohy ny asa no fototry ny fizotran'ny famokarana plastika maoderina sy azo averina ampiasaina ary sariaka amin'ny tontolo iainana. Ny fampiasana metatra hakitroky anatiny - toy ireo omen'ny Lonnmeter - sy ny viscometer an-tserasera dia ahafahan'ny orinasa manara-maso ny hakitroky ny propylene, ny fifantohana slurry, ary ny viscosity amin'ny fotoana tena izy. Ny valin-kafatra avy hatrany toy izany dia ahafahana manitsy mivantana ny dingana, miantoka fa ny fihetsiky ny polymerization dia ao anatin'ny fepetra voafaritra tsara. Ny fanaraha-maso ny hakitroky ny propylene amin'ny fotoana tena izy dia tena sarobidy indrindra amin'ny dingana hakitroky ny slurry polymerization propylene, misoroka ny andiany tsy voafaritra tsara ary mampihena ny asa fanavaozana sy ny fandaniam-poana ny fitaovana. Amin'ny alàlan'ny fitazonana fanaraha-maso hentitra amin'ny fitaovana toy ny metatra hakitroky ny propylene Lonnmeter, dia afaka manome antoka ny mpandraharaha fa mijanona ho marin-toerana ny hakitroky ny propylene ranoka mandritra ny fampitomboana sy ny fahafahana feno. Izany dia tsy vitan'ny hoe mampitombo ny fahafaha-mamerina ny dingana fa mitazona ny fanarahana ny fenitry ny vokatra sy ny fepetra takian'ny lalàna ihany koa.
Matetika aseho amin'ny endrika tabilao fanaraha-maso ny dingana ny angon-drakitra avy amin'ny fanaraha-maso an-tserasera. Ireo dia afaka mampiseho fiovana isaky ny minitra eo amin'ny toetra fototra, toy ny viscosity sy ny hakitroky, izay manome fampitandremana avy hatrany momba ny fivilian-dàlana (jereo ny Sary 1). Ny fanitsiana haingana dia mampihena ny mety hisian'ny famokarana fitaovana ivelan'ny fepetra voafaritra ary manatsara ny vokatra ankapobeny amin'ny fizotran'ny famokarana plastika azo simba.
Ny fampitomboana ny famokarana sady mifehy ny fandaniana dia miteraka fanamby maharitra ho an'ny fizotran'ny fanamboarana plastika mora simba. Tokony hampiasa rafitra fanaraha-maso ny fandaniana novolavolaina tsara ireo toeram-pamokarana: fandaharam-potoana fanaraha-maso sy fikojakojana tsy tapaka ho an'ny fitaovana fanaraha-maso rehetra, fitadiavana akora betsaka miaraka amin'ny fahatokisana avy amin'ny mpamatsy voarakitra an-tsoratra, ary fanamarinana ny fomba fiasa amin'ny fifangaroan'ny akora fanampiny (satria ny akora fanampiny sasany dia mety hanakana ny fahapotehan'ny polymer). Ny fiofanana feno ho an'ny mpandraharaha sy ny fanamarinana tsy tapaka amin'ny fomba fiasa manan-danja rehetra dia manohana mivantana ny famerimberenana amin'ny fiovan'ny asa sy ny famokarana vokatra. Ny fampiasana fitaovana fanondroana manara-penitra sy fampitahana eo amin'ny laboratoara - toy ny amin'ny fitsapana mekanika na ny metrika momba ny mety ho fahasimbana - dia manampy sosona fahatokisana fanampiny fa ny fizotran'ny fanamboarana plastika mora simba ataon'ny toerana iray dia mifanaraka amin'ny an'ny iray hafa.
Ireo orinasa mandroso indrindra dia mampiasa fomba fanao tsara indrindra iraisam-pirenena—SOP voamarina isaky ny dingana, antontan-taratasy hentitra momba ny rojo fiambenana, fomba fiasa fanaraha-maso ny fizotran'ny statistika, ary famerenana rafitra izay mampiditra ireo zavatra hita ara-tsiansa farany indrindra. Ity fomba fiasa ity dia ahafahana manao dingana famokarana polymer azo levona ara-biolojika avo lenta, azo averina ary mifanaraka amin'ny fenitra amin'ny ambaratonga rehetra. Ny fanitsiana ny hakitroky eo no ho eo mandritra ny dingana famokarana plastika amin'ny alàlan'ny fampiasana metatra anatiny dia miantoka ny fahombiazan'ny vidiny sy ny fitoviana ambony amin'ny vokatra.
Fanontaniana Matetika Apetraka (FAQs)
Ahoana ny fomba fiasan'ny polymerization plastika amin'ny fanamboarana plastika azo levona?
Ny dingana polymerization plastika dia misy fihetsika simika izay mampifandray ireo singa monomer kely—toy ny asidra laktika na propylene—ho molekiola polymer rojo lava. Ho an'ny plastika mora levona toy ny asidra polylactic (PLA), ny polymerization lactide amin'ny alalan'ny fanokafana peratra no fenitra indostrialy, mampiasa katalista toy ny tin(II) octoate. Io dingana io dia miteraka polymer lanja molekiola avo lenta miaraka amin'ny toetra ara-batana kendrena. Ny firafitry ny polymer sy ny halavan'ny rojo, izay samy voafaritra mandritra ny polymerization, dia misy fiantraikany mivantana amin'ny tanjaka mekanika sy ny tahan'ny biodegradation. Ao amin'ny rafitra mifototra amin'ny propylene, ny catalysis Ziegler-Natta dia manova ny monomer propylene ho rojo polypropylene. Rehefa mamokatra variana biodegradable, ny mpikaroka dia mety hanao copolymerization ny propylene miaraka amin'ny comonomers biodegradable na manova ny hazondamosina polymer miaraka amin'ny vondrona azo levona mba hampitomboana ny tahan'ny fahasimban'ny tontolo iainana.
Ahoana no fomba fanaovana plastika mora levona?
Ny plastika azo levona dia vita amin'ny alalan'ny fakana akora azo havaozina toy ny fary na katsaka, ny fanamasinana azy ireo ho monomer toy ny asidra laktika, ary ny fanaovana polymerize azy ireo ho polymer toy ny PLA. Ny polymer vokarina dia afangaro amin'ny akora fanampiny mba hanatsarana ny fahaiza-manao sy ny fahombiazana. Ireo fangaro ireo dia karakaraina amin'ny alalan'ny teknika famolavolana toy ny injection molding na extrusion mba hamoronana vokatra farany. Ny masontsivana momba ny dingana dia fehezina tsara mandritra ny dingana tsirairay mba hahazoana antoka fa ny fitaovana dia tsy simba amin'ny fomba biolojika. Ohatra iray amin'izany ny fonosana sakafo vita amin'ny PLA, izay manomboka amin'ny starch avy amin'ny zavamaniry ary mifarana amin'ny fonosana azo zezika araka ny fenitra toy ny EN 13432.
Inona avy ireo zavatra fototra tokony hodinihina amin'ny fanamboarana lasitra plastika azo simbana?
Ny fahombiazan'ny famolahana plastika mora levona amin'ny alalan'ny tsindrona dia miankina amin'ny fitantanana ny mari-pana mazava tsara, satria ny hafanana be loatra dia mitarika ho amin'ny fahasimbana aloha loatra sy ny fihenan'ny tanjaky ny vokatra. Tena ilaina ny fanaraha-maso ny hamandoana satria matetika ny pôlimera mora levona dia mihosotra amin'ny rano amin'ny toe-javatra mando, izay misy fiantraikany amin'ny lanjan'ny molekiola sy ny toetra ara-batana. Ilaina ny fotoana tsingerina tsara mba hahazoana antoka fa feno tsara sady misoroka ny fiparitahan'ny hafanana maharitra. Mety tsy hitovy amin'ny plastika mahazatra ny endriky ny pôlimera noho ny toetra mampiavaka ny fikorianan'ny sy ny fampangatsiahana amin'ny résin mora levona. Ohatra, ny fotoana fijanonana fohy kokoa sy ny tahan'ny fikikisana ambany kokoa dia afaka mitazona ny kalitaon'ny pôlimera ary mampihena ny fako.
Ahoana no anampian'ny fanaraha-maso ny hakitroky ny propylene an-tserasera amin'ny fizotran'ny famokarana plastika mora levona?
Ireo rafitra fandrefesana amin'ny fotoana tena izy, toy ny metatra hakitroky propylene an-tserasera avy amin'ny Lonnmeter, dia manolotra valiny avy hatrany momba ny hakitroky ny propylene ao anatin'ny reaktora polymerization. Izany dia miantoka fa ny fizotran'ny polymerization dia mijanona ao anatin'ny masontsivana kendrena, ahafahan'ny mpandraharaha manitsy haingana ny fepetra. Ny hakitroky propylene marin-toerana dia manohana ny fitomboan'ny rojo polymer tsy tapaka sy ny maritrano molekiola marina, mampihena ny fiovaovan'ny fitaovana ary mampitombo ny vokatra amin'ny ankapobeny. Zava-dehibe izany rehefa manamboatra karazana polypropylene azo simbana, izay misy fiantraikany mivantana amin'ny toetra mekanika sy ny fahasimbana kendrena ny fanaraha-maso ny dingana.
Nahoana no zava-dehibe ny hakitroky ny slurry amin'ny dingan'ny polymerization propylene?
Ny hakitroky ny slurry propylene—fangaroan'ny katalista mihantona, monomer, ary polymer mpamorona—dia misy fiantraikany amin'ny famindrana hafanana, ny tahan'ny fihetsika, ary ny fahombiazan'ny katalista. Ny fitazonana ny hakitroky ny slurry tsara indrindra dia misoroka ny toerana mafana, mampihena ny mety hisian'ny fahalotoan'ny reactor, ary mamela ny fitomboan'ny polymer mitovy. Ny fiovaovan'ny hakitroky ny slurry dia mety hampiditra lesoka amin'ny fitaovana sy fiovaovan'ny fampisehoana mekanika sy ny mombamomba ny fahasimban'ny resin farany. Noho izany, ny fanaraha-maso hentitra ny hakitroky ny slurry dia tena ilaina amin'ny fahamarinan'ny dingana sy ny kalitaon'ny famokarana tsy tapaka amin'ny famokarana plastika azo simbana.
Inona avy ireo fitaovana ampiasaina handrefesana ny hakitroky ny propylene ranoka amin'ny fotoana tena izy?
Ireo metatra hakitroky anatiny, toy ireo novokarin'ny Lonnmeter, dia ampiasaina hanaraha-maso mivantana ny hakitroky ny propylene ranoka ao amin'ny tsipika famokarana. Ireo metatra ireo dia miasa amin'ny toe-javatra sarotra amin'ny fizotran'ny asa, mandrefy ny hakitroky tsy tapaka ary mandefa angon-drakitra ho an'ny fanaraha-maso avy hatrany ny orinasa. Ny famakiana marina sy amin'ny fotoana tena izy dia ahafahan'ny ekipa mpamokatra mamantatra haingana ny fivilian-dalana, manohana ny fanitsiana mavitrika ny toe-javatra misy amin'ny reaktora. Izany dia miteraka fanaraha-maso ny polymerization nohatsaraina, ny fitoviana tsara kokoa amin'ny andiany, ary ny famahana olana mahomby—tena ilaina amin'ny tetikasa andrana sy ny fizotran'ny famokarana plastika azo simba amin'ny ambaratonga ara-barotra.
Fotoana fandefasana: 18 Desambra 2025
