Cabbirka cufnaanta waqtiga-dhabta ah waa hal-abuur muhiim ah oo ku jira habka wax soo saarka balaastikada ee balaastigga ah ee baaba'aya. Mitirka cufnaanta khadka ee mitirka Lonnmeter wuxuu cabbiraa cufnaanta propylene dareeraha ah iyo slurries isagoo si joogto ah u akhrinaya oo aad u sax ah. La socodkan waqtiga-dhabta ah wuxuu awood u siinayaa hawl wadeennada inay si degdeg ah uga jawaabaan leexashada, hagaajinta heerarka quudinta ama xaaladaha habka si ay u ilaaliyaan polymerization-ka gudaha qeexitaannada.
Soo Koobidda Fulinta
Habka wax soo saarka balaastikada ee baaba'aya wuxuu u taagan yahay xal muhiim ah oo ku saabsan arrinta sii kordheysa ee wasakhowga deegaanka ee ay keento balaastikada ku salaysan batroolka ee joogtada ah. Waxay bartilmaameedsanaysaa wax soo saarka waara iyadoo u beddelaysa kheyraadka la cusboonaysiin karo, sida lignin laga soo bilaabo warshadaha saxarka iyo warqadda, polymers-ka deegaanka u fiican oo leh sifooyin la farsameeyay iyo heerarka burburka la maareeyay. Goobtani waxay ku fidsan tahay dhowr marxaladood oo muhiim ah, laga bilaabo xulashada walxaha ceeriin iyo wax ka beddelka kiimikada, iyada oo loo marayo farsamooyinka polymerization-ka ee horumarsan, ilaa beddelka alaabada la dhammeeyay iyada oo loo marayo farsamooyin wax lagu dhejiyo oo gaar ah.
Balaastig baaba'aya
*
Xudunta habka wax soo saarka balaastikada ee baaba'aya waxay ku jirtaa laba hab oo ugu muhiimsan oo ah polymerization: polymerization-ka isku-dhafka ah iyo polymerization-ka furitaanka giraanta (ROP). Kuwani waxay awood u siinayaan xakamaynta saxda ah ee miisaanka molecular iyo qaab-dhismeedka walxaha, oo muhiim u ah habaynta bayoolojiga iyo waxqabadka farsamada. Hal-abuurka dhawaanahan wuxuu si gaar ah diiradda u saaray isku-darka lignin-ka matrices-ka polyester-ka, isagoo adeegsanaya graft-to iyo graft-ka copolymerization si kor loogu qaado xoogga jiidista iyo burburka dhammaadka nolosha. Isku-darka iyada oo loo marayo nidaamyada socodka ee ku salaysan microreactor-ka ayaa sii dejinaya heer cusub oo hufnaan ah. Si ka duwan hababka dufcadda dhaqameed, microreactors-ku waxay bixiyaan xakameyn kuleyl iyo isku-darka oo heer sare ah, iyagoo kor u qaadaya xawaaraha polymerization-ka iyadoo la dhimayo isticmaalka tamarta, iyo baabi'inta kiciyeyaasha birta sunta ah iyagoo doorbidaya beddelaadyo deegaanka u fiican. Natiijadu waa wax soo saar joogto ah oo polymers ah oo leh isku-midnimo la hagaajiyay iyo saameynta deegaanka oo yaraaday.
Kakanaanta dhexe ee lagu kordhinayo habka wax soo saarka ee balaastikada balaastigga ah waxay ka timaaddaa tarjumaadda horumarka shaybaarka una tarjumidda wax soo saar la isku halleyn karo oo baaxad weyn leh. Qaadashada warshadaha waxay ku xiran tahay xakamaynta tayada adag ee waqtiga dhabta ah. Hal caqabad oo joogto ah ayaa ah hubinta qaybinta miisaanka molecular-ka ee isku midka ah ee dhammaan howlaha wax soo saarka, oo muhiim u ah saadaalinta waxqabadka iyo oggolaanshaha sharciyeed. Sidoo kale, sifooyinka farsamada iyo kuleylka waa inay la jaanqaadaan shuruudaha adag ee baakadaha, alaabada macaamiisha, iyo filimada beeraha.
La socodka polymerization-ka iyo xakamaynta habka loo sameeyo balaastikada noolaha burburisa ayaa horumar ka sameeyay qalabka cabbiraadda saxda ah. Cufnaanta khadka iyo mitirka viscosity-ga, sida kuwa ay soo saarto Lonnmeter, waxay door muhiim ah ka ciyaaraan la socodka waqtiga-dhabta ah inta lagu jiro slurry propylene ama polymerizations-ka waaweyn. Qalabkani wuxuu u oggolaanayaa cabbiraadda joogtada ah ee cufnaanta propylene dareeraha ah iyo viscosity-ga, taasoo suurtogalinaysa hagaajinta degdegga ah ee xuduudaha la geliyo. La socodka cufnaanta propylene-ka waqtiga-dhabta ah wuxuu gacan ka geystaa ilaalinta isku-dheellitirka dufcadda, hagaajinta isticmaalka kicinta, iyo hubinta sifooyinka la beegsanayo ee polymer-ka - furaha lagu yareynayo qashinka iyo kharashyada xad-dhaafka ah iyadoo la gaarayo yoolalka waara. Mitirka cufnaanta propylene ee saxda ah ayaa sidoo kale taageera otomaatigga habka iyo dukumentiyada loo baahan yahay si loogu hoggaansamo sharciyeynta hababka isku-darka balaastikada noolaha burburisa ee ay adeegsadaan warshadaha.
Iyadoo ay jiraan guulo la taaban karo, haddana kor u qaadista habka balaastigga ah ee balaastigga ah ayaa weli la kulma caqabado. Sahayda kaydka nafaqada ee bayoolajiga oo tayo leh, isku-darka kiimikada cagaaran marxalad kasta, iyo baahida loo qabo hababka baaritaanka iyo kormeerka ee la xoojiyay waxay u baahan yihiin fiiro gaar ah. Xulashada farsamooyinka qaabaynta balaastigga ah ee balaastigga ah ee bayoolajiga ah ee ku habboon iyo hababka duritaanka waa inay damaanad qaadaan oo keliya waxqabadka isticmaalka dhammaadka, laakiin sidoo kale burburka dhammaadka nolosha ee deegaannada dhabta ah - bartilmaameed wali la hagaajinayo iyadoo la taageerayo tiknoolajiyada qiimeynta iyo kormeerka ee la hagaajiyay.
Marka la soo koobo, hal-abuurka ku jira polymerization-ka socodka joogtada ah, isticmaalka istaraatiijiyadeed ee lignin iyo wax-soo-saarka la cusboonaysiin karo, iyo xakamaynta cufnaanta slurry-ka waqtiga-dhabta ah ayaa qeexaya muuqaalka isbeddelka ee wax-soo-saarka balaastikada deegaanka u fiican. Isku-dhafka horumarkan ayaa hoosta ka xariiqaya horumarka qaybta ee ku aaddan soo saarista balaastikada noolaha ee kharash-ool ah, waxqabad sare leh, iyo kuwa dhabta ah ee waara.
Balaastikada Baaba'aysa iyo Doorkooda Wax Soo Saarka Casriga ah
Balaastikada noolaha burbursan waa walxo polymeric ah oo la farsameeyay oo loogu talagalay in lagu burburiyo ficil bayooloji ah - kuwaas oo ah, dheef-shiid kiimikaadka noolaha yaryar sida bakteeriyada, fangaska, ama algae. Burburkan wuxuu soo saaraa wax soo saar deegaanka u wanaagsan sida biyaha, kaarboon laba ogsaydh, methane (xaaladaha anaerobic), iyo biomass. Si ka duwan polymer-yada caadiga ah, kuwaas oo laga soo saaro kiimikooyinka batroolka oo u adkaysta burburka deegaanka, balaastikada noolaha burbursan waxay ka kooban yihiin isku xidhka kiimikada ee u nugul kala-goynta microbial iyo enzymatic, iyo sidoo kale hydrolysis.
Kala duwanaanshaha u dhexeeya balaastikada la burburin karo iyo polymer-ka caadiga ah wuxuu ku salaysan yahay qaab-dhismeedkooda kiimikada. Balaastikada caadiga ah, sida polyethylene (PE) iyo polypropylene (PP), waxay leeyihiin laf-dhabar adag oo kaarboon-kaarboon ah oo leh crystallinity sare iyo hydrophobicity, taasoo ka dhigaysa kuwo aad u waara oo asal ahaan aan bayooloji ahayn. Alaabooyinkani waxay ku sii jiraan deegaanka tobanaan sano ama ka badan, iyagoo kala qaybinaya oo keliya iyada oo loo marayo hoos u dhac gaabis ah oo sawir-qaadis ah ama oksaydh kuleyl ah oo aan si weyn u yarayn saamaynta deegaanka. Taas bedelkeeda, polymer-yada bayoolojiga ah badanaa waxay leeyihiin xiriirro ester, amide, ama glycosidic ah oo la beddeli karo laf-dhabarkooda, taasoo si weyn u dardar gelinaysa burburka marka la kulmo kicinta deegaanka iyo bayoolojiga saxda ah. Tusaale ahaan, polylactic acid (PLA) iyo polyhydroxyalkanoates (PHA) waxay ku daraan xiriirro noocaas ah oo la kala jari karo, taasoo suurtogalinaysa burburka iyada oo loo marayo hydrolysis iyo ficilka enzymatic microbial.
Balaastikada balaastigga ah ee baaba'aysa waxaa lagu kala saari karaa kiimikooyinkooda iyo agabkooda ceeriin. PLA waa mid ka mid ah kuwa ugu muhiimsan ganacsiga, oo lagu soo saaro halsano kheyraadka la cusboonaysiin karo sida istaarijka galleyda ama qasabka sonkorta. Qaab-dhismeedkeeda, oo ah polyester toosan oo aliphatic ah oo ay ku xiran yihiin isku-xidhka ester, ayaa doorbida burburka hydrolytic - inkastoo inta badan ay hoos u dhacdo heerkulka sare iyo qoyaanka caadiga ah ee bacriminta warshadaha. PHA, oo ay soo saaraan noolaha yaryar ee ka yimaada noocyo kala duwan oo quudin dabiici ah sida saliidaha khudradda ama istaarijka, waxay leedahay qaab-dhismeed polyester oo la mid ah laakiin waxay bixisaa burbur degdeg ah oo ku yimaada ciidda iyo jawiga biyaha labadaba. Polybutylene succinate (PBS) iyo poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) sidoo kale waa polyester-yada muhiimka ah ee baaba'aya; PBS waxaa badanaa laga soo qaataa succinic acid iyo butanediol oo laga helo quudinta dhirta, halka PBAT ay tahay isku-xidhe polyester oo isku daraya cutubyo baaba'aya iyo udgoon si loo hagaajiyo sifooyinka farsamada iyo kinetics-ka burburka.
Balaastikada ku salaysan istaarijka ayaa si weyn loo isticmaalaa, iyadoo la isku darayo istaarijka dabiiciga ah - oo inta badan ka kooban amylose iyo amylopectin polysaccharides - oo leh polymers kale oo baaba'aya ama xitaa kuwa caadiga ah si loo hagaajiyo shaqeynta iyo habaynta. Burburkoodu wuxuu ku tiirsan yahay ensaymyada microbial-ka ee kala qaybiya isku xidhka glycosidic, taasoo horseedaysa burbur deegaan oo si dhakhso leh u dhaca xaaladaha ku habboon.
U wareegista balaastikada noolaha ee wax soo saarka waxay bixisaa faa'iidooyin badan oo deegaanka iyo hawlgal ah. Marka ugu horreysa, agabkani waxay yareeyaan culayska qashinka balaastikada ee joogtada ah, maadaama alaabadooda burburka ay sii xoojiyaan wareegyada dabiiciga ah ee bayolojiga kiimikada. Tani waxay si isa soo taraysa muhiim u tahay iyadoo cadaadiska sharciyeed iyo bulsho ee caalamiga ah uu kor u kacayo si wax looga qabto wasakhowga balaastikada iyo balaastikada yaryar. Intaa waxaa dheer, balaastikada noolaha badan ee noolaha burbursan waxay isticmaalaan kayd quudin la cusboonaysiin karo, taas oo hoos u dhigi karta qiiqa gaaska aqalka dhirta lagu koriyo oo yareyn karta ku tiirsanaanta kheyraadka fosil ee xaddidan.
Marka laga eego dhinaca habaynta, balaastikada noolaha burburi karta waa kuwo la jaan qaadi kara hababka sameynta polymer-ka ee la aasaasay, sida qaabaynta duritaanka iyo soo saarista. Farsamooyinka sida qaabaynta duritaanka balaastikada noolaha burburi karta iyo hababka kale ee wax lagu sameeyo ayaa asal ahaan ah la qabsiga habaynta thermoplastic-ka caadiga ah, taasoo suurtogalinaysa is-dhexgal toos ah oo ku yimaada kaabayaasha jira ee baakadaha, beeraha, iyo walxaha hal mar la isticmaalo.
Hawlgal ahaan, xakamaynta tayada waqtiga-dhabta ah ee soo saarista balaastikada noolaha ee la burburin karo waa lama huraan, gaar ahaan marka la isticmaalayo kaydka quudinta ee ku salaysan bayoolaji iyo kuwa isbeddela. Qalabka cabbirka khadka, sida mitirrada cufnaanta ee laga helo Lonnmeter, waxay fududeeyaan cabbirka waqtiga-dhabta ah ee cufnaanta propylene iyo xakamaynta polymerization-ka ee propylene slurry. La socodka saxda ah ee xuduudaha muhiimka ah sida cufnaanta propylene dareeraha ah iyo xaaladaha habka polymerization waxay hubinayaan tayada polymer ee joogtada ah, waxqabadka farsamada ee ugu wanaagsan, iyo heerarka biodegradation ee la saadaalin karo. Noocan xakamaynta habka waa qayb muhiim ah oo ka mid ah wax soo saarka polymer-ka casriga ah ee noolaha ee la burburin karo, iyadoo la ilaalinayo labadaba sifooyinka agabka iyo u hoggaansanaanta heerarka waxqabadka ama bacriminta.
Daraasadaha deegaanka ee labadii sano ee la soo dhaafay waxay muujinayaan aragti aasaasi ah: xawaaraha dhabta ah iyo dhammaystirka burburka bayoolojigu kuma xirna oo keliya qaab-dhismeedka polymer-ka laakiin sidoo kale jawiga deegaanka. Tusaale ahaan, PLA waxay u baahan tahay heerkulka bacriminta warshadaha si loo burburiyo si dhakhso ah, halka PHA iyo balaastikada qaarkood ee ku salaysan istaarijka ay si dhakhso ah u burburaan xaaladaha ciidda dabiiciga ah ama badda. Faa'iidooyinka dhabta ah ee deegaanka ayaa sidaas darteed lala xiriiriyay labadaba xulashada kiimikada polymer-ka ee ku habboon iyo sameynta kaabayaasha maaraynta qashinka ee taageeraya.
Qaadashada balaastikada noolaha burbursan waxay fureysaa fursado cusub oo loogu talagalay naqshadaynta badeecadaha waara iyo fursadaha dhammaadka nolosha ee mas'uulka ah, gaar ahaan marka lagu daro la socodka habka adag, isticmaalka quudinta oo hufan, iyo xulashada agabka xog ogaal ah. Is-dhexgalka guusha leh ee wax-soo-saarka casriga ah wuxuu ku xiran yahay faham qoto dheer oo ku saabsan kiimikada iyo habka wax-soo-saarka ee balaastikada noolaha burbursan, iyo sidoo kale mas'uuliyadda ilaalinta inta lagu jiro marxaladaha wax-soo-saarka, isticmaalka, iyo qashin-qubka.
Xulashada iyo Diyaarinta Walxaha Cayriin
Xulashada kaydka xoolaha ee waara oo la cusboonaysiin karo waa aasaaska habka wax soo saarka balaastikada ee balaastigga ah ee baaba'aya. Shuruuduhu waxay u baahan yihiin qiimeyn wareeg nololeed oo adag (LCA) si loo hubiyo in la yareeyo qiiqa gaaska aqalka dhirta lagu koriyo, isticmaalka dhulka iyo biyaha oo la yareeyo, iyo burburka noolaha ee dhammaadka nolosha oo wax ku ool ah. LCA-yada casriga ah waxay ka hadlaan beerista, goosashada, farsamaynta, iyo saameynta hoose, iyagoo hubinaya in soo-saarka agabka sida haraaga beeraha, biomass-ka aan la cuni karin, ama qashinka dabiiciga ah ay bixiyaan faa'iidooyin deegaan oo la taaban karo.
Kaydka xoolaha waa inuu ka fogaadaa tartanka sahayda cuntada. Alaabada sida cawska wareegsan, miscanthus, qolofta dalagga, saliidda karinta qashinka, ama cellulose-ka laga helo qashinka dharka ayaa si xooggan loo door bidaa. Kuwaas ma aha oo kaliya inay kor u qaadaan dhaqamada dhaqaalaha wareegsan laakiin waxay si weyn hoos ugu dhigaan labadaba saameynta deegaanka iyo kharashyada alaabta ceeriin marka la barbar dhigo galleyda ama qasabka sonkorta. Soo-saarayaashu waa inay sidoo kale xaqiijiyaan in xulashada dalagga iyo baahida kordhay aysan sababin isbeddel aan toos ahayn oo isticmaalka dhulka ah, sida jarista kaymaha ama luminta kala duwanaanshaha noolaha. La socodka, oo leh dukumentiyo laga soo bilaabo isha ilaa polymerization, waxay noqotay shuruud caadi ah oo loogu talagalay iibsadayaasha iyo hay'adaha sharciyeynta si loo hubiyo silsiladaha sahayda ee mas'uulka ah.
Wax soo saarka balaastikada ee baaba'aya ayaa sidoo kale ku daraya waaritaanka bulshada iyo dhaqaalaha sida halbeegyada xulashada muhiimka ah. Kaydka quudinta waa in laga helaa caddayn la xaqiijiyay oo muujinaysa xaalado shaqo oo caddaalad ah iyo faa'iidooyin bulshooyinka maxalliga ah. Qorshayaasha iskaa wax u qabso iyo baaritaannada dhinac saddexaad ayaa badanaa loo baahan yahay ka hor inta aan la ansixin.
Dib-u-soo-nooleyn degdeg ah ayaa lagama maarmaan ah. Dalagyada sanadlaha ah, wax-soo-saarka beeraha, iyo walxaha si degdeg ah u buuxiya sida algae ama cawska ayaa sii kordhaya heerkooda sababtoo ah heerarka cusboonaysiinta degdegga ah iyo khataraha yar ee khalkhalka nidaamka deegaanka. Kaydka quudinta waa in sidoo kale la beeraa oo la farsameeyaa iyadoo raad kiimiko oo khatar yar leh; sunta cayayaanka iyo isticmaalka wasakhowga dabiiciga ah ee joogtada ah ayaa si aad ah loo xaddiday, iyadoo isbeddel sii kordhaya uu ku socdo beerista dabiiciga ah iyo maaraynta cayayaanka isku dhafan.
Mudnaanta la siinayo qashinka iyo durdurrada wax soo saarka waxay la jaanqaadaysaa habka wax soo saarka ee balaastikada balaastigga ah ee la burburin karo iyo hababka wax soo saarka balaastikada ee deegaanka u fiican. Tani waxay ku lug leedahay isticmaalka wax soo saarka ka dambeeya warshadaha ama ka dambeeya macaamiisha, kicinta hufnaanta kheyraadka, iyo taageeridda dhaqaalaha wareegga ah.
Ka dib marka la doorto, tallaabooyinka kahor-samaynta ayaa muhiim u ah hagaajinta soo saarista monomer-ka iyo daahirnimada. Hadhaaga beeraha, tusaale ahaan, waxay u baahan yihiin shiidid, qalajin, iyo jajabin ka hor inta aan la isticmaalin sonkor la khamiirin. Dalagyada hodanka ku ah istaarijka waxay maraan daawayn shiidi iyo ensaym ah si loo burburiyo karbohaydraytyada adag. Kaydka quudinta cellulose, kiimikada ama farsamada ayaa ka saarta lignin waxayna xoojisaa habka wax loo qabanayo. Tallaabo kasta waxay bartilmaameedsanaysaa soo saarista ugu badan ee monomers-ka la isticmaali karo sida lactic acid, oo lagama maarmaan u ah hababka isku-darka balaastikada ee bayoolojiga ah ee wax soo saar sare leh iyo hababka polymerization-ka balaastikada ee hoose.
Kaydka quudinta ee hore loo warshadeeyay si adag ayaa loola socdaa halabuurka, waxa ku jira wasakhda, iyo qoyaanka. Tani waxay hubinaysaa tayada soo gelinta joogtada ah iyo waxqabadka la isku halleyn karo ee tallaabooyinka beddelka kiimikada ama halsano ee xiga - si toos ah ayay u saamaysaa xasilloonida habka, wax soo saarka falcelinta, iyo guud ahaan baaxadda wax soo saarka balaastikada ee bayoolojiga ah. Sidaa darteed, hagaajinta kaydka quudinta ma aha oo kaliya muhiimad deegaan; waa muhiim in la ilaaliyo hufnaanta iyo wax soo saarka dhammaan marxaladaha geeddi-socodka ee hoose.
Qaabaynta iyo Qaabaynta: Laga bilaabo Isku-dhafka ilaa Alaabta Dhammaystiran
Wax taajka duritaanka balaastikada ee baaba'aya
Qaabaynta duritaanka balaastikada ee baaba'aysa waxay ku tiirsan tahay keenista saxda ah ee resins-ka dhalaalay - sida PLA, PHA, iyo PBS - god qaabaysan, halkaas oo walaxdu ay qaboojiso oo ay qaadato qaab-dhismeedka kama dambaysta ah. Hawshu waxay u baahan tahay fiiro gaar ah oo ku saabsan habka wax soo saarka balaastikada baaba'aysa waxayna ku dartaa hababka ugu wanaagsan ee gaarka ah sababtoo ah xasaasiyadda kiimikada iyo kulaylka ee agabkan.
Qaababka Polylactic acid (PLA) waxay u dhexeeyaan 160 iyo 200 °C, laakiin natiijooyinka ugu fiican waxay ka dhacaan 170-185 °C. Ka gudubka heerkulkan waxay halis u yihiin jarista silsiladda, miisaanka molecular-ka oo yaraada, iyo hoos u dhaca waxqabadka farsamada. Heerkulka caaryada guud ahaan waxaa la ilaaliyaa inta u dhaxaysa 25 iyo 60 °C. Heerkulka caaryada oo sareeya, laga bilaabo 40 ilaa 60 °C, waxay kordhiyaan crystallinity waxayna hagaajiyaan xoogga farsamada, halka qaboojinta degdega ah ee ka hooseysa 25 °C ay sababi karto walbahaar gudaha ah iyo sameynta crystal oo liidata. Cadaadiska duritaanka badanaa wuxuu u dhexeeyaa 60 ilaa 120 MPa - ku filan si loo hubiyo buuxinta caaryada iyadoo laga fogaanayo iftiinka. Dheelitirka hooseeya ee PLA wuxuu u oggolaanayaa xawaare dhexdhexaad ah, isagoo ka fogaanaya khataraha xiirashada sare ee burburisa polymer-ka. Tan ugu muhiimsan, PLA waa in si habboon loo qalajiyaa qoyaanka ka hooseeya 200 ppm (2-4 saacadood 80-100 °C). Waxyaabaha ku jira biyaha xad-dhaafka ah waxay kiciyaan burburka hydrolytic, taasoo keenta qaybo jilicsan oo waxqabad hooseeya.
Resins-ka PHA, sida PHB iyo PHBV, waxay wadaagaan baahiyo isku mid ah oo loogu talagalay habaynta kulaylka la xakameeyey. Waxay si fiican u qaabeeyaan inta u dhaxaysa 160 iyo 180 °C. Heerkulka ka sarreeya 200 °C, PHA-yadu si degdeg ah ayay u baaba'aan. Hagayaasha waa inay isticmaalaan heerkulka caaryada inta u dhaxaysa 30 iyo 60 °C. Cadaadiska duritaanka badanaa wuxuu u dhexeeyaa 80 ilaa 130 MPa wuxuuna ku xiran yahay halabuurka copolymer-ka iyo isku darka. Sida PLA, PHA-yadu aad bay ugu nugul yihiin biyaha haray waxayna u baahan yihiin qalajin 60-80 °C heerarka qoyaanka ka hooseeya 500 ppm. Xawaaraha duritaanka gaabiska ah wuxuu yareeyaa burburka xiirashada, isagoo ilaalinaya hufnaanta silsiladda polymer-ka.
Resins-ka PBS, inkastoo ay ka xoog badan yihiin PLA ama PHA, haddana waxay u baahan yihiin habayn dhalaalid ah oo u dhaxaysa 120 iyo 140 °C. Habaynta heerkul sare (> 160 °C) waxay burburin kartaa matrix-ka. Heerkulka caaryada ee 20-40 °C waa wax caadi ah; heerkul sare wuxuu caawiyaa kicinta, taasoo hagaajinaysa xasilloonida cabbirka ee shayga la shubay. Kala duwanaanshaha cadaadiska caadiga ah waa 80-100 MPa. PBS waxay u dulqaadan kartaa qoyaanka bilowga ah oo ka sarreeya PLA, laakiin waa in weli lagu hagaajiyaa qiyaastii 80 °C ka hor inta aan la shubin.
Tixgelin gaar ah oo ku saabsan habaynta dhammaan agabkan waxaa ka mid ah xasaasiyadda waqtiga la deggan yahay iyo qaadashada qoyaanka labadaba. Waqtiyada dheer ee foostada ama caaryada heerkul sarreeya waxay dardar geliyaan burburka, iyagoo abuuraya cillado sida midab-beddel, xoqid, iyo ur. Maareynta qoyaanka saxda ah, oo lagu gaaro ka hor qallajinta, waa lama huraan tallaabo kasta oo ka mid ah habka sameynta balaastikada ee baaba'aya. Qalabka kormeerka waqtiga-dhabta ah, sida mitirrada cufnaanta khadka iyo mitirrada viscosity-ga khadka ee ay soo saarto Lonnmeter, waxay gacan ka geystaan ilaalinta isku-dheellitirka agabka iyagoo muujinaya leexashada sifooyinka dhalaalka oo ay ugu wacan tahay isbeddelka heerkulka ama qoyaanka.
Cilladaha caadiga ah ee qaabaynta resin-ka baaba'aya waxaa ka mid ah xoqidda (qoyaanka xad-dhaafka ah), jab jilicsan (sababtoo ah qallajinta xad-dhaafka ah ama heerkulka aad u sarreeya), iyo daloollada ama buuxinta aan dhammaystirnayn (heerkulka caaryada oo hooseeya ama cadaadis hooseeya). Haddii xoqiddu soo baxdo, hirgeli qalajin adag. Haddii dildilaac ama jajab soo baxo, yaree heerkulka dhalaalka oo gaabi waqtiga joogitaanka. Hulalka badanaa waxay ka jawaabaan cadaadiska duritaanka oo sarreeya ama kor u kaca heerkulka dhalaalka oo yar.
Daraasaduhu waxay muujinayaan in hagaajinta heerkulka caaryada ay horseeddo hagaajinta sifooyinka farsamada iyo dusha sare ee PLA iyo PBS, halka yareynta waqtiga degenaanshaha dhalaalka ay si weyn u ilaalinayso miisaanka molecular ee resins-ka PHA. Waqtiyada wareegga, xuduudaha qalajinta, iyo la socodka geeddi-socodka ayaa weli muhiim u ah wax soo saarka aan cillad lahayn ee qaybaha balaastikada ah ee bayoolojiga ah.
Farsamooyinka Kale ee Beddelka
Marka laga reebo qaabaynta duritaanka, dhowr hab ayaa muhiim u ah tallaabooyinka lagu soo saarayo walxaha balaastikada ah ee baaba'aya, mid walbana wuxuu ku habboon yahay shuruudaha waxqabadka gaarka ah iyo bacriminta.
Soo-saarku wuxuu qaabeeyaa balaastig isagoo ku qasbaya polymer-ka dhalaalay inuu dhex maro matoor, isagoo samaynaya astaamo, tuubooyin, iyo xaashiyo. Habka balaastigga ah ee la burburin karo, soo-saarku wuxuu soo saaraa xaashiyo PLA ah oo loogu talagalay thermoforming ama pellets PBS si loogu isticmaalo dambe. Muhiimadda tayada waa cufnaanta dhalaalka oo isku mid ah, oo lagu kormeero mitirrada cufnaanta waqtiga-dhabta ah sida kuwa Lonnmeter, taasoo hubinaysa socodka joogtada ah iyo dhumucda derbiga.
Afuufidda filimku waxay samaysaa filimaan khafiif ah oo baaba'aya (bacaha ama baakadaha) iyadoo resin-ka laga soo saarayo maaskaro wareegsan oo lagu ballaarinayo xumbo. Xakamaynta heerkulka iyo heerka socodka halkan waa mid muhiim u ah isku dheelitirnaanta dhumucda iyo hufnaanta farsamada, gaar ahaan maadaama resin-ka baaba'aya ay inta badan u nugul yihiin isbeddellada qoyaanka iyo heerkulka.
Heerkulka wuxuu kululeeyaa xaashida balaastikada balaastigga ah ee baaba'aya - oo badanaa loo yaqaan PLA - ilaa ay ka jilicsanaan karaan, ka dibna wuxuu ku riixaa qaabab si uu u sameeyo qaabab saxaarad, koob, ama dabool ah. Habaynta guusha leh waxay ku xiran tahay dhumucda xaashida isku midka ah iyo ka hor qallajinta filimada la geliyo si looga hortago xumbo gudaha ah iyo dhibco daciif ah.
Qaabaynta afuufiddu waxay abuurtaa walxo godan sida dhalooyinka iyo weelasha. Balaastigga balaastigga ah ee baaba'aya sida PBS, si taxaddar leh u xakamaynta xoogga dhalaalka iyo heerkulka parison (preform) waa muhiim maadaama walxahani ay aad ugu nugul yihiin hoos u dhaca iyo jihada aan sinnayn inta lagu jiro afuufidda.
Hab kasta oo beddelka ah waa in lagu waafajiyaa resin-ka iyo badeecada la rabo. Si aad u hesho bacriminta ugu badan iyo waxqabadka ugu wanaagsan, dooro habka isku waafajiya baahiyaha kulaylka, farsamada, iyo kiristaalka ee polymer-ka iyadoo la adeegsanayo joomatari qaybta ugu dambeysa iyo kiiska isticmaalka. Isticmaalka la socodka cufnaanta waqtiga-dhabta ah ee khadka tooska ah inta lagu jiro soo saarista, xaashida, ama wax soo saarka dhalada waxay hubisaa isku dheelitirnaanta badeecada waxayna yareysaa qashinka.
Hab-raaca si habboon loogu waafajiyo badeecada - ha ahaato qaabaynta duritaanka balaastikada ee baaba'aya, fidinta, afuufidda filimka, qaabaynta kuleylka, ama qaabaynta afuufidda - waxay hubinaysaa in farsamooyinka wax soo saarka balaastikada ee baaba'aya ay buuxiyaan filashooyinka deegaanka iyo tayada. Hab kasta waa inuu si sax ah u tixgeliyaa xasaasiyadda baaba'aya ee gaarka ah, iyadoo la kormeerayo, qallajinayo, iyo xakamaynta heerkulka lagu dhejiyay habka wax soo saarka ee balaastikada baaba'aya.
Hagaajinta Habka: La socodka iyo Xakamaynta Astaamaha Polymer-ka
Xakamaynta habka adag ayaa aasaas u ah habka wax soo saarka balaastikada ee balaastigga ah ee baaba'aya, iyadoo qeexaysa sifooyinka ugu dambeeya ee polymer-ka sida xoogga farsamada, baabi'inta baaba'aya, iyo badbaadada. Gaaritaanka polymerization-ka ugu habboon iyo isku-darka macneheedu waa si dhow u nidaaminta xuduudaha muhiimka ah: heerkulka, cadaadiska, waqtiga falcelinta, iyo daahirnimada dhammaan waxyaabaha la geliyo.
Heerkulka waa in si sax ah loo xakameeyaa. Kala leexashadu waxay beddeli kartaa miisaanka molecular-ka polymer-ka, kiristaalka, iyo waxqabadka. Kulaylka xad-dhaafka ah wuxuu sababi karaa jarista silsiladda ama inuu burburiyo monomers-ka xasaasiga ah, taasoo keenta balaastikada daciifka ah ama aan iswaafaqsanayn ee bayoolojiga burburin kara. Taas beddelkeeda, heerkulku aad u hooseeya wuxuu carqaladeeyaa beddelka monomer-ka, isagoo u baahan waqtiyo falcelin oo aan waxtar lahayn oo dheer iyo khatar gelinaya falcelin aan dhammaystirnayn.
Saamaynta cadaadiska waxaa lagu muujiyaa hababka isticmaala monomers-ka isbedbeddela ama polymerization-ka marxaladda gaaska, sida polymerization-ka propylene. Cadaadiska sare wuxuu kor u qaadi karaa heerarka falcelinta iyo miisaanka molecular-ka polymer, laakiin cadaadiska xad-dhaafka ah wuxuu kordhiyaa khatarta cilladaha qalabka iyo falcelinta aan loo baahnayn. Habab kale, sida polycondensation, cadaadiska hawada-hoosaadka ayaa ka caawiya ka saarista wax soo saarka ka baxsan iyo kicinta falcelinta ilaa dhammaystirka.
Tallaabo kasta oo lagu sameeyo balaastigga baaba'aya waxay si weyn ugu xiran tahay daahirnimada buuxda ee monomers, catalystayaasha, iyo dareerayaasha. Xitaa qoyaanka raadadka ama wasakhda birta ah waxay kicin karaan falcelinno dhinaca ah, waxay bilaabi karaan joojinta silsiladda waqtigeeda, ama catalystayaasha sunta ah. Habraacyada warshadaha waxaa ka mid ah nadiifinta adag ee wax soo saarka iyo nadiifinta taxaddar leh ee dhammaan qalabka wax soo saarka si loo ilaaliyo wax soo saarka joogtada ah oo tayo sare leh.
Cufnaanta slurry waa halbeeg muhiim ah, gaar ahaan polymerization-ka propylene - farsamo caadi ah oo lagu soo saaro resins polymer ah oo bayooloji ah. Ilaalinta cufnaanta ugu fiican ee slurry polymerization waxay si toos ah u saamaysaa kinetics-ka falcelinta iyo, ugu dambayn, sifooyinka agabka.
Faa'iidada cabbirka khadka tooska ah, waqtiga-dhabta ah oo leh amitirka cufnaanta propylenewaa laba dhinac. Marka hore, hawl wadeennadu waxay gaari karaan tayada badeecadda oo deggan iyagoo adeegsanaya xog aan kala go 'lahayn oo ku saabsancufnaanta dareeraha ah ee propyleneMarka labaad, ogaanshaha degdega ah ee isbeddellada cufnaanta waxay u oggolaanaysaa sixitaan waqtigeeda ku habboon - ka hortagga soo saarista dufcado aan tayo lahayn ama kuwa la khasaariyay. Jawaab celinta habka tooska ah ee noocan oo kale ah ayaa lagama maarmaan u ah ilaalinta tayada polymer-ka ee isku midka ah, gaar ahaan khadadka wax soo saarka ee joogtada ah.
Isku-darka mitirada cufnaanta sida kuwa ay soo saarto Lonnmeter ee ku jira fal-galka polymerization-ka ama extruder-ka isku-dhafka ah wuxuu bixiyaa qalab awood leh oo loogu talagalay hagaajinta geeddi-socodka joogtada ah. Iyagoo la socda isbeddellada cufnaanta ee geeddi-socod kasta oo wax-soo-saar ah, soosaarayaashu waxay si tirakoob ahaan u falanqeyn karaan habka, waxay dejin karaan digniino geeddi-socod oo sax ah, waxayna hirgelin karaan istaraatiijiyado xakameyn oo si fiican loo hagaajiyay. Tani waxay yaraynaysaa qashinka alaabta ceeriin ah, waxay kordhisaa wax-soo-saarka, waxayna si toos ah u taageertaa yoolalka dadaallada wax-soo-saarka balaastikada ee deegaanka u fiican.
Nidaamyada la socodka cufnaanta propylene ee waqtiga-dhabta ah waxay leeyihiin saameyn la xaqiijiyay. Marka cufnaanta propylene dareeraha ah si adag loo xakameeyo, isku-dheellitirka resin-ka waa la hagaajiyaa waxaana la yareeyaa khalkhalka habka. Jawaab celinta degdegga ah ee mitirrada cufnaanta waxay la macno tahay in injineerada habka ay ka fogaan karaan inay bartilmaameedsadaan, iyagoo yareynaya kala duwanaanshaha iyo isticmaalka xad-dhaafka ah ee tamarta iyo walxaha ceeriin. Istaraatiijiyadaha xakamaynta hadda waxaa loo arkaa dhaqanka ugu wanaagsan ee isku-darka balaastikada casriga ah ee bayoolojiga ah iyo khadadka isku-dhafka ah.
Isku-darka qalabka waqtiga-dhabta ah wuxuu taageerayaa horumar joogto ah oo lagu sameeyo tallaabooyinka lagu soo saarayo balaastikada baaba'aysa, taasoo soo saarta hab-dhaqanno farsamo, kuleyl, iyo kuwa baaba'aya oo la soo saari karo oo ku baahsan goobaha wax soo saarka. Laf-dhabartan xakamaynta saxda ah waa lama huraan maadaama heerarka sharciyeynta, badbaadada, iyo suuqa ee polymers-ka baaba'aya ay si joogto ah u adkeynayaan.
Caqabadaha ku jira Warshadaynta Soo-saarka Balaastikada ee Baaba'aya
Warshadaha habka wax soo saarka ee balaastikada noolaha burbursan waxay wajahaysaa caqabado silsilado qiimo leh, oo ka bilaabma qiimaha iyo helitaanka kaydka cuntada. Inta badan farsamooyinka wax soo saarka balaastikada noolaha burbursan waxay ku xiran yihiin agabka ceeriin ee beeraha sida galleyda, qasabka sonkorta, iyo cassava. Qiimahoodu waa mid aan isbeddelin sababtoo ah suuqyada badeecadaha ee isbeddelaya, cimilada aan la saadaalin karin, isbeddelka wax soo saarka dalagga, iyo siyaasadaha beeraha iyo shidaalka noolaha ee isbeddelaya. Arrimahani waxay isku daraan inay carqaladeeyaan xasilloonida dhaqaale ee habka wax soo saarka balaastikada noolaha burbursan, iyagoo saameeya tallaabo kasta laga bilaabo soo iibsiga kaydka cuntada ilaa polymerization iyo qaabaynta.
Tartanka quudinta xoolaha oo ay weheliso cuntada, quudinta xoolaha, iyo isticmaalka tamarta ayaa sii adkeynaya helitaanka alaabta ceeriin ah. Tartanka noocan oo kale ah wuxuu kicin karaa doodaha amniga cuntada wuxuuna xoojin karaa xasillooni darrada qiimaha, taasoo ka dhigaysa mid adag in soosaarayaashu ay hubiyaan sahay joogto ah oo la awoodi karo. Gobollada ay dalagyo gaar ah ku yar yihiin, caqabadahan ayaa sii weynaaday, taasoo xaddidaysa baaxadda caalamiga ah ee hababka wax soo saarka balaastikada ee deegaanka u fiican.
Waxtarka beddelka ayaa caqabad kale ah. Beddelidda bayomass-ka monomers-ka, ugu dambayntiina, bayoolajiyeyaashu waxay u baahan yihiin quudin tayo sare leh oo aan wasakh lahayn. Kala duwanaansho kasta waxay yareyn kartaa wax soo saarka waxayna kordhin kartaa kharashyada habaynta. Xitaa tallaabooyinka horumarsan ee lagu soo saarayo balaastikada bayoolojiga ah - sida halsano, polymerization, iyo qaabaynta - waxay sii ahaanayaan kuwo tamar badan leh oo xasaasi u ah tayada gelinta. Kaydka quudinta jiilka labaad sida qashinka beeraha waxay wajahayaan caqabado farsamo oo ay ku jiraan daaweyn ka hor oo adag iyo heerarka beddelka guud oo hooseeya.
Caqabadaha saadka ayaa ku daraya lakabyo adag. Ururinta kaydka quudinta, kaydinta, iyo gaadiidku waxay ku tiirsan yihiin kaabayaasha dhaqaalaha oo ballaaran, gaar ahaan maaraynta bayoolajiyada aan cuntada ahayn. Xilli-goosashada goosashadu waxay sababi kartaa koror degdeg ah oo ku yimaada kharashyada agabka ama jebinta sahayda. Maareynta, qalajinta, iyo ka hor daaweynta bayoolajigu waxay u baahan tahay maalgashi kaabayaasha dhaqaalaha ee gaarka ah, taasoo horseedaysa habab aan heer lahayn oo kharash badan leh oo caqabad ku ah socodka joogtada ah ee looga baahan yahay wax soo saarka polymer-ka ee baaxadda weyn.
Buuxinta shuruudaha macaamiisha kala duwan iyo kuwa gaarka ah ee codsiyada waxay abuurtaa cadaadis dheeraad ah. Codsiyadu waxay u baahan yihiin cabbirro kala duwan oo wax soo saarka polymer-ka ee bayoolojiga ah, sida xoogga jiidista, heerka burburka, iyo dhaqanka qaabaynta. Qancinta kuwan iyada oo aan la dhimin bayoolajiyadda ama hufnaanta kharashka waa adag tahay. Macaamiisha ku jira baakadaha waxay mudnaanta siin karaan burburka degdegga ah, halka kuwa kale, sida codsiyada baabuurta, ay u baahan yihiin cimri dherer. Farsamooyinka cusub ee wax lagu sameeyo balaastikada bayoolojiga ah ee bayoolojiga ah iyo kala duwanaanshaha habka waa in si fiican loogu habeeyaa heerarkan waxqabadka kala duwan, oo badanaa u baahan habab casri ah oo la qabsan karo iyo la socodka hantida waqtiga-dhabta ah.
Isku dheelitirka waxqabadka badeecada, burburka bayoolojiga, iyo isbedbeddelka ayaa weli ah caqabad joogto ah. Tusaale ahaan, kordhinta kiristaalka waxay kor u qaadi kartaa xoogga badeecada, laakiin waxay yareyn kartaa heerarka burburka bayoolojiga. Wax ka beddelka xaaladaha habaynta - sida inta lagu jiro polymerization-ka balaastikada ama qaabaynta duritaanka - waa in si adag loo maareeyo si loo ilaaliyo waxqabadka deegaanka iyo wax soo saarka tirada. Xalalka cabbirka ee khadka tooska ah, sida mitirrada cufnaanta propylene ee Lonnmeter, waxay bixiyaan la socodka cufnaanta propylene-ka waqtiga dhabta ah waxayna awood u siinayaan xakamaynta saxda ah ee tallaabada cufnaanta slurry polymerization ee habka bayoolojiga, taasoo taageerta tayada badeecada ee joogtada ah iyo hawlgalka la miisaami karo.
Rajooyinka sharciyeed iyo isgaarsiinta hufan ayaa udub dhexaad u noqday habka wax soo saarka balaastikada ee baaba'aya. Qawaaniintu waxay dejin karaan heerar adag oo ku saabsan baaba'aya, waqtiyada baaba'aya, iyo waaritaanka kaydka quudinta. Kala soocida balaastikada la baaba'aya, baaba'aya, iyo kuwa baaba'aya waa lama huraan, maadaama sheegashada badeecadaha aan caddayn ay keeni karto ciqaabo sharciyeed iyo inay wiiqdo kalsoonida macaamiisha. Soo-saarayaashu waa inay maalgashadaan calaamadaynta cad iyo dukumentiyada badeecadaha oo dhammaystiran, iyagoo muujinaya u hoggaansanaanta iyo aqoonsiga deegaanka ee joogtada ah.
Caqabadahaan lakabaysan - oo ku saabsan kharashka, saadka, hufnaanta beddelka, saadka, iswaafajinta codsiga, waxqabadka badeecadaha, iyo u hoggaansanaanta sharciyeed - waxay hoosta ka xariiqayaan kakanaanta ballaarinta habka loo sameeyo balaastikada balaastigga ah ee balaastigga ah. Tallaabo kasta, laga bilaabo xulashada iyo cabbirka waqtiga dhabta ah ee kaydka quudinta sida propylene dareere ah ilaa naqshadeynta habka sameynta balaastikada balaastigga ah ee balaastigga ah, waa mid isku xiran waxayna u baahan tahay hagaajin joogto ah iyo hufnaan silsiladda qiimaha oo dhan.
Maareynta Qashinka, Nolosha Dhammaadka, iyo Tabarucaadka Deegaanka
Burburka balaastikada noolaha burburi kara waxay ku xiran tahay isku-darka arrimaha deegaanka iyo astaamaha walxaha. Heerkulku wuxuu door muhiim ah ka ciyaaraa; inta badan balaastikada noolaha burburi karta, sida polylactic acid (PLA), si hufan ayay u burburaan oo keliya heerkulka bacriminta warshadaha, badanaa ka sarreeya 55°C. Heerkulkan sare, polymers-ku waxay jilciyaan, iyagoo fududeynaya helitaanka microbial-ka waxayna xoojiyaan hydrolysis-ka enzymatic. Taas bedelkeeda, heerkulka deegaanka ama hooseeya - sida kuwa ku jira meelaha qashinka lagu shubo ama kuwa lagu bacrimiyo guryaha - heerarka burburka ayaa si weyn hoos ugu dhacaya, walxaha sida PLA-na waxay sii jiri karaan sannado.
Qoyaanku si isku mid ah ayuu muhiim u yahay. Nidaamyada bacriminta waxay ilaaliyaan qoyaanka 40-60%, kaas oo taageera labadaba dheef-shiid kiimikaadka microbial iyo burburka hydrolytic ee silsiladaha polymer-ka. Biyuhu waxay u adeegaan sidii dhexdhexaad loogu talagalay rarida ensaymka iyo fal-celin ku saabsan burburka polymer-ka, gaar ahaan esters-ka, kuwaas oo ku badan balaastikada lagu calaamadeeyay inay yihiin kuwo la bacrimin karo. Qoyaan la'aanta ku filan waxay xaddidaysaa dhammaan dhaqdhaqaaqa microbial-ka, halka xad-dhaafka ah uu u beddelo bacriminta aerobic xaaladaha anaerobic-ka, taasoo hor istaageysa burburka hufan iyo kordhinta khatarta soo saarista methane.
Dhaqdhaqaaqa microbial-ka ayaa xoojiya beddelka dhabta ah ee polymers-ka balaastikada ah una beddela alaabada dhammaadka aan fiicnayn. Bacrimiyeyaasha warshadaha waxay kobciyaan bulshooyin kala duwan oo bakteeriyada iyo fangaska ah, oo lagu habeeyay hawo-qaadista iyo xakamaynta heerkulka. Microbes-yadani waxay soo saaraan noocyo kala duwan oo enzymes ah - lipases, esterases, iyo depolymerases - kuwaas oo kala furfura qaab-dhismeedka polymeric una beddela molecules yaryar sida lactic acid ama adipic acid, kuwaas oo markaa loo beddelo biomass, biyo, iyo CO₂. Halabuurka consortia microbial wuxuu isu beddelaa habka bacriminta: noocyada thermophilic waxay xukumaan kulaylka ugu sarreeya laakiin waxay siiyaan marin noolaha mesophilic marka tuulmooyinku qaboobaan. Qaab-dhismeedka molecular-ka ee balaastikada gaarka ah iyo crystallinity-ga ayaa sidoo kale door muhiim ah ka ciyaara; tusaale ahaan, isku-darka ku salaysan istaarijka ayaa noqda mid si dhakhso leh loo heli karo marka loo eego PLA-da aadka u kristalka ah.
Balaastikada la burburin karo waxay gacan ka geysataa leexinta qashinka iyagoo bixinaya beddello loogu talagalay burburinta la xakameeyey halkii laga ururin lahaa. Xaaladaha qashinka lagu shubo, faa'iidadooda waa xaddidan tahay haddii aan xaaladaha qashinka lagu shubin loo habeyn si loo burburiyo noolaha - waa dhif ficil ahaan sababtoo ah la'aanta hawo-qaadista iyo hawlgalka kulaylka. Si kastaba ha ahaatee, marka loo jeediyo bacrimiyeyaasha warshadaha, balaastikada la xaqiijiyay ee noolaha burbursan waxaa loo rogi karaa bacrimin deggan, taasoo meesha ka saareysa walxaha dabiiciga ah haddii kale loo diro qashinka lagu shubo ama la gubo. Deegaannada badda, oo lagu garto heerkul hooseeya iyo kala duwanaanshaha microbial ee xaddidan, ayaa si weyn hoos ugu dhigaya heerarka burburka, sidaa darteed balaastikada noolaha burbursan waa inaan loo arkin xal loogu talagalay qashinka badda laakiin waa hab looga hortago ururinta ka dib macaamiisha haddii ay jiraan waddooyin qashin-qub oo habboon.
Maareynta qashinka casriga ah ayaa si isa soo taraysa u qaabilaysa balaastikada noolaha ee burburi kara. Nidaamyada bacriminta warshadaha waxaa loogu talagalay inay abuuraan jawi kuleyl iyo qoyaan leh oo lagama maarmaan u ah burburinta wax ku oolka ah. Nidaamyadani waxay raacaan habraacyada caalamiga ah ee hawo-siinta, qoyaanka, iyo habaynta heerkulka, iyagoo la socda doorsoomayaasha iyada oo loo marayo habab sida la socodka waqtiga-dhabta ah ee xaaladaha tuulmada bacriminta. Tusaale ahaan, mitirada cufnaanta khadka dhexe ee Lonnmeter waxay door muhiim ah ka ciyaaraan xakamaynta habka iyagoo hubinaya isku-dhafka kaydka quudinta iyo hagaajinta socodka walxaha: cufnaanta deggan ayaa muhiim u ah qiimeynta isku-darka saxda ah iyo hawo-siinta, arrimaha si toos ah u saameeya heerarka burburka ee bacriminta.
Isku-darka bacriminta waxay u baahan tahay in balaastikada noolaha burbursan si sax ah loo aqoonsado oo loo kala saaro. Inta badan xarumaha waxay u baahan yihiin shahaadada bacriminta iyadoo loo eegayo heerarka la dejiyay. Marka shuruudahan la buuxiyo, oo la ilaaliyo habraacyada hawlgalka, bacriminta waxay si hufan u farsamayn karaan balaastikada noolaha burbursan, iyagoo kaarboonka iyo nafaqooyinka ku soo celinaya ciidda sidaas darteedna xiraya wareegga dabiiciga ah ee habka wax soo saarka balaastikada deegaanka u fiican.
Socodka balaastikada noolaha ee la burburin karo iyada oo loo marayo nidaamyadan, oo ay taageerayaan xogta habka saxda ah sida cabbirka cufnaanta waqtiga-dhabta ah ee Lonnmeter, waxay suurtogal ka dhigaysaa kala-goynta la isku halleyn karo iyo ilaalinta deegaanka. Si kastaba ha ahaatee, ka qayb qaadashada deegaanka oo dhammaystiran waxay ku xiran tahay oo keliya naqshadeynta badeecadaha iyo habka wax soo saarka ee balaastikada noolaha ee la burburin karo laakiin sidoo kale waxay ku xiran tahay dhaqanka macaamiisha iyo waxtarka kaabayaasha maaraynta qashinka maxalliga ah. Iyadoo aan la helin ururin wax ku ool ah, aqoonsi, iyo bacrimin, wareegga loogu talagalay - habka sameynta balaastikada noolaha ee loo burburin karo si loo kobciyo carrada - waa la carqaladeyn karaa, taasoo hoos u dhigaysa faa'iidooyinka deegaanka.
Si loo arko saameynta xuduudaha bacriminta muhiimka ah ay ku leeyihiin xawaaraha burburka, jaantuska soo socda wuxuu soo koobayaa waqtiyada burburka qiyaas ahaan ee polymers-ka caadiga ah ee bayoolajiga ah xaaladaha kala duwan:
| Nooca Polymer-ka | Isku-darka Warshadaha (55–70°C) | Koofinta Guriga (15–30°C) | Qashin-qubka/Biyo (5–30°C) |
| PLA | 3–6 bilood | > 2 sano | aan xad lahayn |
| Isku darka Istaarijka | 1–3 bilood | 6–12 bilood | Si muuqata u gaabiyay |
| PBAT (Isku-darka) | 2–4 bilood | > 1 sano | Sannado ilaa tobanaan sano |
Shaxdani waxay hoosta ka xariiqaysaa baahida loo qabo deegaannada bacriminta ee si habboon loo maareeyo iyo taageerada la socodka geeddi-socodka si loogu daro wax-soo-saarka deegaanka ee ugu wanaagsan inta lagu jiro geeddi-socodka wax-soo-saarka balaastikada ee baaba'aya.
Xalalka: Istaraatiijiyadaha Wax Soo Saarka Tayada Sare Leh ee Joogtada ah
Soo saarista balaastikada wax ku oolka ah, joogtada ah, iyo midda u hoggaansan waxay ku tiirsan tahay Habraacyada Hawlgalka Caadiga ah ee faahfaahsan (SOPs) iyo baaritaanka joogtada ah ee habka. Maamulayaasha iyo injineerada warshaduhu waa inay sameeyaan SOP-yo si gaar ah uga hadlaya sida loo sameeyo balaastikada la burburin karo, iyagoo xoogga saaraya xakamaynta adag iyo dukumentiyada marxalad kasta. Tan waxaa ka mid ah qaadashada walxaha ceeriin - oo muujinaya xasaasiyadda qoyaanka gaarka ah iyo kala duwanaanshaha kaydka quudinta ku salaysan bayoolajiga. Hubinta raad-raaca loo-ilaa-lot wuxuu u oggolaanayaa xarumaha inay si dhakhso ah u aqoonsadaan isha ka leexashada oo ay qaadaan tallaabo sixitaan ah.
Maareynta falcelinta polymerization waa muhiim gudaha habka wax soo saarka balaastikada ee balaastigga ah ee balaastigga ah. Polylactic acid (PLA), tani waxay badanaa ka dhigan tahay in si adag loo xakameeyo xaaladaha polymerization-ka ee furitaanka giraanta - xulashada katalyst, heerkulka, pH, iyo waqtiga - si loo yareeyo sameynta wax soo saarka iyo miisaanka molecular-ka oo yaraada. Iyada oo la adeegsanayo polymers-ka laga soo qaatay halsano sida polyhydroxyalkanoates (PHA), baabi'inta wasakhowga iyada oo loo marayo habraacyo adag oo nadiif ah oo meel ku yaal iyo nadiifin la xaqiijiyay ayaa lagama maarmaan u ah ka hortagga khasaaraha wax soo saarka iyo guuldarrooyinka tayada. Hawlgalladu waa inay kordhiyaan heerarka la diiwaangeliyey iyada oo loo marayo isku-darka, xoqidda, iyo marxaladaha wax lagu duray balaastikada balaastigga ah ee balaastigga ah ee balaastigga ah. Xuduudaha habka - sida astaamaha heerkulka, xawaaraha boolalka, waqtiyada haynta, iyo qalajinta kahor farsamaynta (badanaa 2-6 saacadood 50-80°C) - waa in si sax ah loo ilaaliyaa si looga hortago burburka biopolymer-ka.
Kormeerka joogtada ah ee hawlgalka wuxuu sameeyaa laf-dhabarta hababka wax-soo-saarka balaastikada casriga ah ee deegaanka u fiican. Isticmaalka mitirada cufnaanta khadka tooska ah - sida kuwa ay bixiso Lonnmeter - iyo viscometers-ka khadka tooska ah waxay awood u siinaysaa xarumaha inay la socdaan cufnaanta propylene, fiirsashada slurry, iyo viscosity waqtiga dhabta ah. Jawaab celinta degdegga ah ee noocan oo kale ah waxay u oggolaanaysaa hagaajinta tooska ah ee habka, iyadoo hubinaysa in falcelinta polymerization ay ku sii jirto qeexitaannada saxda ah. La socodka cufnaanta propylene ee waqtiga dhabta ah ayaa si gaar ah qiimo ugu leh marxaladda cufnaanta slurry polymerization ee propylene, taasoo ka hortagaysa dufcadaha ka baxsan qeexitaanka iyo yaraynta dib-u-hagaajinta iyo qashinka agabka. Iyadoo la ilaalinayo xakamaynta adag iyadoo la adeegsanayo qalab sida mitirka cufnaanta propylene ee Lonnmeter, hawl-wadeennadu waxay dammaanad qaadi karaan in cufnaanta propylene ee dareeraha ah ay xasilloon tahay inta lagu jiro kor u qaadista iyo socodsiinta awoodda buuxda. Tani ma aha oo kaliya inay kor u qaaddo dib-u-soo-saarka habka laakiin sidoo kale waxay taageertaa u hoggaansanaanta heerarka badeecadaha iyo shuruudaha sharciyeed.
Xogta laga helo kormeerka khadka tooska ah waxaa badanaa lagu sawiraa jaantusyada xakamaynta habka. Kuwani waxay soo bandhigi karaan isbeddel daqiiqad-daqiiqo ah oo ku yimaada sifooyinka muhiimka ah, sida daxalka iyo cufnaanta, iyagoo bixinaya digniin degdeg ah oo ku saabsan leexashada isbeddelka (fiiri Jaantuska 1). Tallaabooyinka sixitaanka degdegga ah waxay yareeyaan khatarta ah in la soo saaro walxo ka baxsan qeexitaannada bartilmaameedka waxayna hagaajiyaan wax soo saarka guud ee hababka wax soo saarka balaastikada ee baaba'aya.
Kordhinta wax soo saarka iyadoo la adeegsanayo kharashyo waxay keenaysaa caqabado waara oo ku yimaada habka sameynta balaastikada noolaha burbursan. Xarumuhu waa inay adeegsadaan qaab-dhismeedyo xakameyn kharash oo si xirfad leh loo farsameeyay: jadwal joogto ah oo lagu hagaajinayo iyo dayactirka dhammaan qalabka la socodka, soo saarista walxaha badan oo leh isku halaynta alaab-qeybiyaha oo la diiwaangeliyey, iyo hubinta habraacyada ee isku darka dheeraadka ah (maadaama waxyaabaha qaarkood ay carqaladeyn karaan burburka polymer-ka). Tababarka hawlwadeenka oo dhammaystiran iyo shahaadada xilliyeed ee dhammaan hababka muhiimka ah si toos ah ayay u taageeraan soo saarista wareegyada iyo socodka alaabta. Isticmaalka agabka tixraaca ee caadiga ah iyo isbarbardhigga shaybaarka dhexdooda - sida tijaabinta farsamada ama cabbirrada noolaha burbursan - waxay ku daraysaa kalsooni dheeraad ah in habka hal goob ee sameynta balaastikada noolaha burbursan uu la mid yahay kan kale.
Dhirta ugu horumarsan waxay tixraacdaa dhaqamada ugu wanaagsan ee caalamiga ah - SOP-yada la hubiyay ee tallaabo kasta, dukumeentiyada silsiladda-haynta adag, hababka Xakamaynta Habka Tirakoobka, iyo dib u eegis nidaamsan oo isku daraya natiijooyinka cilmiyeed ee ugu dambeeyay. Habkani wuxuu suurtogalinayaa hababka wax soo saarka polymer-ka ee tayo sare leh, la soo saari karo, iyo kuwa u hoggaansan ee bayoolojiga ah heer kasta. Hagaajinta cufnaanta degdegga ah ee inta lagu jiro habka wax soo saarka balaastikada iyadoo la adeegsanayo mitirrada gudaha waxay hubineysaa labadaba waxtarka kharashka iyo isku midnimada badeecada oo sareysa.
Su'aalaha Badiya La Weydiiyo (Su'aalaha Badiya La Weydiiyo)
Waa maxay habka polymerization-ka balaastikada ee wax soo saarka balaastikada ee baaba'aya?
Habka polymerization-ka balaastikada ah wuxuu ku lug leeyahay falgallada kiimikada ee isku xira unugyada monomer-ka yar yar—sida lactic acid ama propylene—unugyada polymer-ka silsiladda dheer. Balaastigga noolaha ee la burburin karo sida polylactic acid (PLA), polymerization-ka furitaanka giraanta ee lactide waa heerka warshadaha, iyadoo la adeegsanayo kataliyayaal sida tin (II) octoate. Habkani wuxuu keenaa polymers-ka miisaanka sare leh ee molecular-ka oo leh sifooyin jireed oo bartilmaameedsan. Qaab-dhismeedka polymer-ka iyo dhererka silsiladda, labaduba waxay go'aamiyaan inta lagu jiro polymerization-ka, si toos ah ayay u saameeyaan xoogga farsamada iyo heerka biodegradation-ka. Nidaamyada ku salaysan propylene, Ziegler-Natta catalysis waxay monomers-ka propylene u beddeshaa silsilado polypropylene ah. Marka la soo saarayo kala duwanaansho noolaha ah, cilmi-baarayaashu waxay ku dari karaan propylene copolymerizes comonors-ka noolaha ah ama waxay wax ka beddeli karaan laf-dhabarta polymer-ka kooxaha burbursan si kor loogu qaado heerarka burburka deegaanka.
Sidee loo sameeyaa balaastik balaastigga ah ee baaba'aya?
Balaastikada baaba'aysa waxaa laga sameeyaa iyadoo la soo saarayo agabyada ceeriin ee la cusboonaysiin karo sida sonkorta ama galleyda, iyadoo la khamiirinayo monomers sida lactic acid, iyo polymerization kuwaas oo loo sameeyo polymers sida PLA. Polymers-ka ka dhasha waxaa lagu daraa waxyaabo lagu daro oo shaqeynaya si kor loogu qaado habka iyo waxqabadka. Isku darkaan waxaa lagu farsameeyaa farsamooyinka qaabeynta sida qaabaynta duritaanka ama extrusion si loo sameeyo alaabada kama dambaysta ah. Xuduudaha habka si adag ayaa loo xakameeyaa marxalad kasta si loo hubiyo daacadnimada walxaha iyo baabi'inta bayoolaji ee ugu dambeysa isticmaalka. Tusaale ahaan waa baakadaha cuntada ee ku salaysan PLA, kaas oo ka bilaabma istaarijka dhirta wuxuuna ku dhammaadaa duubab la bacrimin karo oo shahaado haysta heerarka sida EN 13432.
Waa maxay tixgelinta muhiimka ah ee ku saabsan wax-soo-saarka duritaanka balaastikada ee baaba'aya?
Qaabaynta duritaanka ee lagu guuleysto ee balaastikada noolaha burbursan waxay ku xiran tahay maaraynta heerkulka saxda ah, maadaama kulaylka xad-dhaafka ah uu keeno burbur degdeg ah iyo hoos u dhaca xoogga alaabta. Xakamaynta qoyaanka saxda ah waa muhiim sababtoo ah polymers-ka noolaha burbursan badanaa waxay ku milmaan xaaladaha qoyan, taasoo saameysa miisaanka molecular-ka iyo sifooyinka jireed. Waqtiyada wareegga ee la hagaajiyay ayaa loo baahan yahay si loo hubiyo buuxin buuxda iyadoo laga fogaanayo soo-gaadhista kulaylka muddada dheer. Naqshadeynta caaryada way ka duwanaan kartaa balaastikada caadiga ah sababtoo ah sifooyinka socodka iyo qaboojinta gaarka ah ee resins-ka noolaha burbursan. Tusaale ahaan, waqtiyada hoyga oo gaaban iyo heerarka xiirashada oo hooseeya waxay ilaalin karaan tayada polymer-ka waxayna yareyn karaan qashinka.
Sidee bay la socodka cufnaanta propylene ee khadka tooska ah uga caawisaa habka wax soo saarka balaastikada ee baaba'aya?
Nidaamyada cabbirka waqtiga-dhabta ah, sida mitirada cufnaanta propylene ee khadka tooska ah laga helo Lonnmeter, waxay bixiyaan jawaab celin degdeg ah oo ku saabsan cufnaanta propylene ee ku jirta fal-galka polymerization-ka. Tani waxay hubineysaa in habka polymerization-ku uu ku sii jiro xuduudaha bartilmaameedka, taasoo u oggolaanaysa hawl-wadeennada inay si dhakhso ah u hagaajiyaan xaaladaha. Cufnaanta propylene ee deggan waxay taageertaa koritaanka silsiladda polymer ee joogtada ah iyo qaab-dhismeedka molecular-ka ee saxda ah, yareynta kala duwanaanshaha walxaha iyo kor u qaadista wax-soo-saarka guud ee wax soo saarka. Tani waa lama huraan marka la soo saarayo noocyada polypropylene ee bayoolojiga ah, halkaas oo xakamaynta hab-socodku si toos ah u saamayso labadaba sifooyinka farsamada iyo burburka bartilmaameedka ah.
Waa maxay sababta cufnaanta slurry ay muhiim ugu tahay habka polymerization-ka propylene?
Cufnaanta slurry-ka propylene - isku darka kataliyaha la hakiyey, monomer-ka, iyo polymer-ka sameeya - waxay saameysaa wareejinta kulaylka, heerarka falcelinta, iyo hufnaanta kataliyaha. Ilaalinta cufnaanta slurry-ka ugu fiican waxay ka hortagtaa meelaha kulul, waxay yareysaa khatarta wasakheynta falgalka, waxayna suurtogalineysaa koritaanka polymer-ka ee isku midka ah. Isbeddelka cufnaanta slurry-ka waxay keeni kartaa cillado iyo kala duwanaansho ku yimaada waxqabadka farsamada ee resin-ka ugu dambeeya iyo astaanta burburka. Xakamaynta adag ee cufnaanta slurry-ka sidaas darteed waa muhiim u ah xasilloonida habka iyo tayada wax soo saarka ee joogtada ah ee wax soo saarka balaastikada balaastigga ah ee baaba'aya.
Qalabkee ayaa loo isticmaalaa cabbiraadda waqtiga-dhabta ah ee cufnaanta dareeraha propylene?
Mitirrada cufnaanta khadka, sida kuwa ay soo saarto Lonnmeter, waxaa loo isticmaalaa in si toos ah loola socdo cufnaanta dareeraha ah ee propylene ee khadadka wax soo saarka. Mitirradani waxay ku shaqeeyaan xaalado geedi socod oo adag, iyagoo si joogto ah u cabbiraya cufnaanta isla markaana gudbinaya xogta si loo xakameeyo warshadda degdegga ah. Akhrinta saxda ah ee waqtiga-dhabta ah waxay awood u siineysaa kooxda wax soo saarka inay si dhakhso ah u ogaadaan leexashada, iyagoo taageeraya hagaajinta firfircoon ee xaaladaha fal-celinta. Tani waxay keentaa xakamaynta polymerization oo la hagaajiyay, isku-dheellitirnaan dufcad oo wanaagsan, iyo xallinta wax-qabadka hufan - oo muhiim u ah mashaariicda tijaabada ah iyo hababka wax soo saarka balaastikada ee balaastigga ah ee ganacsiga.
Waqtiga boostada: Diseembar-18-2025
