Tekanyo ea boholo ba nako ea sebele ke boqapi ba bohlokoa ts'ebetsong ea tlhahiso ea polasetiki e ka bolang. Limithara tsa boima ba Lonnmeter li lekanya boima ba propylene ea metsi le slurry ka lipalo tse tsoelang pele le tse nepahetseng haholo. Tlhokomelo ena ea nako ea sebele e nolofalletsa basebetsi ho arabela hang-hang ho kheloha, ho fetola sekhahla sa phepelo kapa maemo a ts'ebetso ho boloka polymerization ka har'a litlhaloso.
Kakaretso e hlohonolofalitsoeng
Ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e bolang e emela tharollo ea bohlokoa bothateng bo ntseng bo eketseha ba tšilafalo ea tikoloho ke polasetiki e sa khaotseng e thehiloeng ho peterole. E shebane le tlhahiso e tsitsitseng ka ho fetola mehloli e nchafatsoang, joalo ka lignin ho tsoa indastering ea pulp le pampiri, hore e be li-polymer tse mosa tikolohong tse nang le thepa e entsoeng ka boenjiniere le sekhahla sa ho senyeha se laoloang. Tšimo ena e akaretsa mekhahlelo e 'maloa ea bohlokoa, ho tloha khethong ea thepa e tala le phetoho ea lik'hemik'hale, ka mekhoa e tsoetseng pele ea polymerization, ho ea phetohong hore e be thepa e felileng ka mekhoa e ikhethang ea ho bopa.
Polasetiki e Bolang
*
Motheo oa ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e ka bolang o lutse mekhoeng e 'meli e meholo ea polymerization: condensation polymerization le ring-opening polymerization (ROP). Tsena li nolofalletsa taolo e nepahetseng holim'a boima ba limolek'hule le sebopeho sa thepa, e leng ea bohlokoa bakeng sa ho etsa biodegradation le ts'ebetso ea mechini. Boqapi ba morao tjena bo shebane haholo le ho kopanya lignin ka har'a matrices ea polyester, ho sebelisa graft-on le graft-from copolymerization ho ntlafatsa matla a ho tensile le ho senyeha ha bophelo ba ho qetela. Ho kopanngoa ka litsamaiso tsa phallo tse thehiloeng ho microreactor ho beha maemo a macha bakeng sa katleho. Ho fapana le mekhoa ea setso ea sehlopha, microreactors e fana ka taolo e ikhethang ea mocheso le ho kopanya, e eketsa lebelo la polymerization ha e ntse e fokotsa ts'ebeliso ea matla, le ho felisa li-catalyst tsa tšepe tse chefo molemong oa mekhoa e meng e mosa ho tikoloho. Sephetho ke chai e tsitsitseng ea li-polymers tse nang le ho lekana ho ntlafetseng le tšusumetso e fokotsehileng ea tikoloho.
Bothata bo boholo ba ho atolosa ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e bolang bo hlaha ka ho fetolela katleho ea laboratori ho ba tlhahiso e tšepahalang, e kholo. Kamohelo ea indasteri e itšetlehile ka taolo e matla ea boleng ba nako ea sebele. Phephetso e 'ngoe e sa khaotseng ke ho netefatsa kabo e ts'oanang ea boima ba limolek'hule ho pholletsa le tlhahiso, e leng ea bohlokoa bakeng sa ho bolela esale pele ts'ebetso le tumello ea taolo. Ka mokhoa o ts'oanang, thepa ea mechini le ea mocheso e tlameha ho lumellana le litlhoko tse thata tsa ho paka, thepa ea bareki le lifilimi tsa temo.
Ho beha leihlo polymerization le ho laola ts'ebetso ea ho etsa polasetiki e bolang e tsoetse pele ka lisebelisoa tsa ho lekanya ka nepo. Methapo ea ho lekanya ka mokhoa o otlolohileng le ea viscosity, joalo ka tse hlahisoang ke Lonnmeter, li bapala karolo ea bohlokoa ho beheng leihlo nako ea sebele nakong ea ho kenngoa ha propylene slurry kapa bulk polymerizations. Lisebelisoa tsena li lumella ho lekanya ho tsoelang pele ha bongata ba propylene le viscosity, ho nolofalletsa ho lokisa hang-hang liparamente tsa ho kenya. Ho beha leihlo bongata ba propylene ka nako ea sebele ho thusa ho boloka botsitso ba sehlopha, ho ntlafatsa ts'ebeliso ea catalyst, le ho netefatsa thepa e reriloeng ea polymer - senotlolo sa ho fokotsa litšila le ho feta ha litšenyehelo ha li ntse li fihlela lipheo tsa botsitso. Methapo ea propylene e nepahetseng e boetse e tšehetsa boiketsetso ba ts'ebetso le litokomane tse hlokahalang bakeng sa ho latela melao ea tsamaiso mekhoeng ea ho kopanya polasetiki e bolang e sebelisoang ke indasteri.
Ho sa tsotellehe diphihlello tse bonahalang, ho eketsa tshebetso ya polasetiki e bolang e ntse e kopana le ditshitiso. Phepelo ya di-feedstock tsa boleng bo hodimo tse thehilweng hodima bio, kopanyo ya k'hemistri e tala mohatong o mong le o mong, le tlhoko ya mekgwa e ntlafaditsweng ya teko le tlhokomelo e hloka tlhokomelo e tswelang pele. Ho kgetha mekgwa e loketseng ya ho bopa polasetiki e bolang le mekgwa ya ho enta e lokela ho netefatsa eseng feela tshebetso ya ho qetela, empa hape le ho senyeha ha bophelo dibakeng tsa nnete - sepheo se ntseng se ntlafatswa ka tshehetso e tswang mahlaleng a ntlafaditsweng a tlhahlobo le tlhokomelo.
Ka bokhutšoanyane, boqapi ba ho etsa hore phallo e tsweleng pele e be polymerization, tshebediso ya mawa ya lignin le di-input tse ntjhafatswang, le taolo ya bongata ba seretse ka nako ya sebele di hlalosa sebaka se ntseng se fetoha sa tlhahiso ya polasetiki e mosa ho tikoloho. Kopano ya dikgatelopele tsena e tshehetsa kgatelopele ya lekala ho hlahiseng dipolasetiki tse bolokang tjhelete e ngata, tse sebetsang hantle, le tse ka bolang ka tsela ya nnete.
Lipolasitiki tse Bolang le Karolo ea Tsona Tlhahisong ea Kajeno
Lipolasitiki tse bolang ke thepa ea polymer e entsoeng ka boqapi e etselitsoeng ho senyeha ka lebaka la ketso ea baeloji—e leng, metabolism ea likokoana-hloko tse kang libaktheria, li-fungus, kapa bolele. Ho senyeha hona ho hlahisa lihlahisoa tsa ho qetela tse sa hlokeng tikoloho tse kang metsi, carbon dioxide, methane (tlas'a maemo a anaerobic), le biomass. Ho fapana le lipolasitiki tse tloaelehileng, tse nkiloeng lik'hemik'haleng tsa petrochemicals 'me li hanela ho senyeha ha tikoloho, lipolasitiki tse bolang li na le likhokahano tsa lik'hemik'hale tse kotsing ea ho aroloa ha likokoana-hloko le li-enzyme, hammoho le hydrolysis.
Phapang pakeng tsa polasetiki e bolang le li-polymer tse tloaelehileng e thehiloe meahong ea tsona ea lik'hemik'hale. Li-plastiki tse tloaelehileng, tse kang polyethylene (PE) le polypropylene (PP), li na le masapo a matla a carbon-carbon a nang le kristale e phahameng le ho se bole ka metsi, e leng se etsang hore li tšoarelle haholo 'me ha e le hantle li se ke tsa bola. Lisebelisoa tsena li lula tikolohong ka mashome a lilemo kapa ho feta, li arohana feela ka ho bola butle ha photodegradation kapa thermal oxidation e sa fokotseng tšusumetso ea tsona tikolohong ka ho feletseng. Ka lehlakoreng le leng, li-polymer tse bolang hangata li na le li-ester tse bolang, amide, kapa li-glycosidic tse ka hasoang ka metsi mokokotlong oa tsona, li potlakisa ho senyeha ha tsona haholo ha li pepesehetse lintho tse nepahetseng tsa tikoloho le tsa baeloji. Mohlala, polylactic acid (PLA) le polyhydroxyalkanoates (PHA) li kenyelletsa li-bond tse joalo tse ka hasoang, tse nolofalletsang ho senyeha ka hydrolysis le ketso ea microbial enzymatic.
Lipolasitiki tse bolang li ka aroloa ka lik'hemik'hale tsa tsona le thepa e tala. PLA ke e 'ngoe ea tse bohlokoa ka ho fetisisa khoebong, e hlahisoang ka ho belisa mehloli e nchafatsoang joalo ka starch ea poone kapa 'moba. Sebopeho sa eona, polyester e otlolohileng ea aliphatic e kopantsoeng ke libonto tsa ester, e rata ho senyeha ha hydrolytic - leha haholo-holo tlas'a mocheso o phahameng le mongobo o tloaelehileng oa manyolo a indasteri. PHA, e hlahisoang ke likokoana-hloko tse tsoang mefuteng e fapaneng ea lijo tsa tlhaho joalo ka oli ea meroho kapa li-starches, e na le sebopeho se tšoanang sa polyester empa e fana ka ho senyeha ho potlakileng haholoanyane tikolohong ea mobu le ea metsing. Polybutylene succinate (PBS) le poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) le tsona ke li-polyester tsa bohlokoa tse bolang; PBS hangata e nkiloe ho succinic acid le butanediol tse tsoang mefuteng ea lijo tsa limela, ha PBAT e le co-polyester e kopanyang li-unit tse bolang le tse nkhang hamonate ho lokisa thepa ea mechini le kinetics ea ho senyeha.
Lipolasitiki tse thehiloeng ho starch li sebelisoa haholo, li entsoe ka ho kopanya starch ea tlhaho—haholo-holo e nang le li-polysaccharide tsa amylose le amylopectin—le li-polymer tse ling tse bolang kapa tse tloaelehileng bakeng sa ts'ebetso e ntlafetseng le ho sebetsa habonolo. Ho senyeha ha tsona ho itšetlehile ka li-enzyme tsa likokoana-hloko tse arolang litlamo tsa glycosidic, e leng se lebisang ho senyeha ha tikoloho ka potlako ha ho bapisoa tlas'a maemo a loketseng.
Phetoho ho ea ho polasetiki e bolang tlhahisong e fana ka melemo e mengata ea tikoloho le ts'ebetso. Ntlha ea pele, thepa ena e fokotsa moroalo o sa feleng oa litšila tsa polasetiki, kaha lihlahisoa tsa tsona tse senyehang li ntse li monngoa ke lipotoloho tsa tlhaho tsa biogeochemical. Sena se bohlokoa haholo ha likhatello tsa taolo ea lefats'e le tsa sechaba li ntse li eketseha ho sebetsana le tšilafalo ea polasetiki le li-microplastic. Ho feta moo, li-plastiki tse ngata tse bolang li sebelisa li-feedstock tse nchafatsoang, tse ka fokotsang mesi ea likhase tse futhumatsang lefatše le ho fokotsa ho itšetleha ka mehloli ea mesaletsa ea khale e fokolang.
Ho ya ka pono ya tshebetso, dipolasetiki tse bolang di na le bokgoni bo fapaneng mme di tsamaellana le mekgwa e thehilweng ya ho etsa polymer, jwalo ka ho bopa ka ente le ho ntsha. Mekhoa e kang ho bopa ka ente ya polasetiki e bolang le mekgwa e meng ya ho bopa ha e le hantle ke diphetoho tsa tshebetso ya thermoplastic e tlwaelehileng, e nolofalletsang ho kopanngwa ka ho otloloha meralong ya motheo e teng bakeng sa ho paka, temo le dintho tse sebediswang hanngwe.
Ka ts'ebetso, taolo ea boleng ba nako ea sebele tlhahisong ea polasetiki e bolang ke ea bohlokoa, haholo-holo ha ho sebelisoa li-feedstock tse thehiloeng ho bio le tse feto-fetohang. Lisebelisoa tsa ho lekanya tse ka hare, joalo ka limithara tsa density tse tsoang Lonnmeter, li nolofalletsa tekanyo e tsoelang pele ea density ea propylene ka nako ea sebele le taolo ea polymerization ea propylene slurry. Tlhokomelo e nepahetseng ea li-parameter tsa bohlokoa joalo ka density ea propylene ea metsi le maemo a ts'ebetso ea polymerization e netefatsa boleng bo tsitsitseng ba polymer, ts'ebetso e ntle ea mechini, le sekhahla sa ho bola ha biogradation se ka boleloang esale pele. Mofuta ona oa taolo ea ts'ebetso ke karolo ea bohlokoa ea tlhahiso ea polymer ea sejoale-joale e bolang, e sireletsang thepa ea thepa le ho latela litekanyetso tsa ts'ebetso kapa tsa manyolo.
Lithuto tsa tikoloho tsa lilemo tse peli tse fetileng li totobatsa temohisiso ea motheo: lebelo la 'nete le botlalo ba ho bola ha bioloji ha li itšetlehe feela ka sebopeho sa polymer empa hape le ka tikoloho. Mohlala, PLA e hloka mocheso oa manyolo a indasteri bakeng sa ho senyeha ka potlako, ha PHA le polasetiki e itseng e thehiloeng ho starch li senyeha kapele mobung oa tlhaho kapa maemong a leoatle. Ka hona, melemo ea 'nete ea tikoloho e hokahantsoe le khetho ea k'hemistri e nepahetseng ea polymer le ho theoa ha meralo ea motheo ea tsamaiso ea litšila e tšehetsang.
Ho amoheloa ha polasetiki e bolang ho bula menyetla e mecha bakeng sa moralo oa lihlahisoa o tsitsitseng le likhetho tse nang le boikarabelo tsa ho qetela ha bophelo, haholo-holo ha li kopantsoe le tlhokomelo e matla ea ts'ebetso, tšebeliso e sebetsang ea lijo le khetho e nang le tsebo ea thepa. Ho kopanngoa ha tsona ka katleho tlhahisong ea sejoale-joale ho itšetlehile ka kutloisiso e felletseng ea k'hemistri ea tsona le ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e bolang, hammoho le botsamaisi bo nang le boikarabelo nakong eohle ea tlhahiso, ts'ebeliso le ho lahla.
Khetho le Tokisetso ea Lisebelisoa tse Tala
Khetho ea lijo tse ka tsosolosoang le tse tšoarellang ke motheo oa ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e ka bolang. Mekhoa ena e hloka tlhahlobo e matla ea potoloho ea bophelo (LCA) ho netefatsa hore ho na le khase e futhumatsang lefatše e fokolang, tšebeliso e fokotsehileng ea mobu le metsi, le ho bola ha bioloji qetellong ea bophelo. LCA tsa sejoale-joale li ikarabella bakeng sa temo, kotulo, ts'ebetso le litlamorao tse latelang, ho netefatsa hore ho fumanoa ha lisebelisoa tse kang masala a temo, biomass e sa jeoeng, kapa litšila tsa tlhaho ho fana ka melemo e bonahalang ea tikoloho.
Dijo tse fepang di lokela ho qoba tlholisano le phepelo ya dijo. Disebediswa tse kang switchgrass, miscanthus, di-crop husks, oli ya ho pheha e lahlilweng, kapa cellulose e tswang masela a lahlilweng di ratwa haholo. Tsena ha di kgothalletse feela mekgwa ya moruo o potolohang empa di fokotsa haholo tshusumetso ya tikoloho le ditjeo tsa thepa e tala ha di bapiswa le poone kapa mmoba. Bahlahisi ba tlameha ho netefatsa hore kgetho ya dijalo le tlhokeho e eketsehileng ha di bake phetoho e sa tobang ya tshebediso ya mobu, jwalo ka ho rengwa ha meru kapa tahlehelo ya mefutafuta ya diphedi. Ho sala morao, ka ditokomane ho tloha mohloding ho ya ho polymerization, e se e le tlhoko e tloaelehileng bakeng sa bareki le balaodi ho netefatsa diketane tsa phepelo tse nang le boikarabelo.
Tlhahiso ea polasetiki e bolang hape e kenyelletsa botsitso sechabeng le moruong e le litekanyetso tsa bohlokoa tsa khetho. Li-feedstock li tlameha ho fumanoa ka bopaki bo tiisitsoeng ba maemo a sebetsang a lokileng le melemo ho sechaba sa lehae. Merero ea boithaopo le tlhahlobo ea mokha oa boraro hangata lia hlokahala pele ho tumello.
Tsosoloso e potlakileng ea hlokahala. Lijalo tsa selemo le selemo, lihlahisoa tse setseng tsa temo, le lintho tse tlatsang ka potlako joalo ka bolele kapa joang li ntse li eketseha ka lebaka la sekhahla sa tsona sa ntlafatso e potlakileng le likotsi tse fokolang tsa ts'enyeho ea tikoloho. Lijo tsa phepo le tsona li tlameha ho lengoa le ho sebetsoa ka lik'hemik'hale tse kotsi tse fokolang; tšebeliso e sa foleng ea chefo ea likokoanyana le tšilafalo ea tlhaho e thibetsoe haholo, ka phetoho e ntseng e hola e lebisang temong ea tlhaho le taolo e kopaneng ea likokoanyana.
Ho beha pele litšila le mehloli ea lihlahisoa tse setseng ho tsamaisana le ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e bolang le lits'ebetso tse pharaletseng tsa tlhahiso ea polasetiki e mosa ho tikoloho. Sena se kenyelletsa ho sebelisa lihlahisoa tse setseng tsa kamora indasteri kapa tsa kamora bareki, ho khanna ts'ebetso e ntle ea lisebelisoa, le ho tšehetsa moruo o chitja.
Kamora ho kgethwa, mehato ya pele ho tshebetso e bohlokwa ho ntlafatsa ho ntshwa ha monomer le bohloeki. Masalla a temo, mohlala, a hloka ho silwa, ho omiswa le ho arolwa pele hydrolysis e hlahisa tswekere e ka belang. Dijalo tse nang le setache se ngata di ntse di silwa le ho phekolwa ka enzymatic ho qhaqha dikhabohaedreite tse rarahaneng. Bakeng sa di-feedstock tsa cellulose, ho pulping ka dikhemikhale kapa ka mechine ho tlosa lignin mme ho ntlafatsa bokgoni ba ho sebetsa. Mohato o mong le o mong o shebane le ho ntshwa ha di-monomer tse ka sebediswang jwalo ka lactic acid, e leng ntho ya bohlokwa bakeng sa mekgwa ya ho kopanya polasetiki e ka bolang haholo le ditsamaiso tsa polymerization ya polasetiki tse theohelang tlase.
Di-feedstock tse sebetsitsoeng esale pele di shejwa ka hloko bakeng sa sebopeho, dikahare tse silafatsang, le mongobo. Sena se netefatsa boleng bo tsitsitseng ba ho kenya le tshebetso e tshepahalang mehatong e latelang ya phetoho ya dikhemikhale kapa ya ho bedisa—e amang ka ho toba botsitso ba tshebetso, chai ya karabelo, le ho hola ka kakaretso ha tlhahiso ya polasetiki e ka bolang. Ka hona, ntlafatso ya di-feedstock ha se taba ya bohlokwa feela tikolohong; e bohlokwa bakeng sa ho boloka bokgoni le tlhahiso e tswelang pele mehatong yohle ya tshebetso e latelang.
Ho Bopa le ho Bopa: Ho tloha Metswakong ho ea Thepeng e Felitsoeng
Ente ea polasetiki e bolang
Ho bopa polasetiki e bolang ka ho iketsa ho itshetlehile hodima ho nehelana ka nepo ha di-resin tse qhibilihisitsweng—tse kang PLA, PHA, le PBS—ka hara mokoti o bōpehileng jwalo ka, moo thepa e phodileng mme e nka sebopeho sa ho qetela. Tshebetso ena e hloka tlhokomelo e tiileng tshebetsong ya tlhahiso ya polasetiki e bolang ka ho iketsa mme e kenyelletsa mekgwa e ikgethang e metle ka lebaka la kutlo ya dikhemikhale le mocheso ya thepa ena.
Mefuta ea polylactic acid (PLA) e pakeng tsa 160 le 200 °C, empa liphetho tse ntle ka ho fetisisa li etsahala ho 170–185 °C. Ho feta mocheso ona ho beha kotsing ea ho robeha ha ketane, tahlehelo ea boima ba limolek'hule, le ho theoha ha ts'ebetso ea mechini. Mocheso oa hlobo hangata o bolokoa pakeng tsa 25 le 60 °C. Mocheso o phahameng oa hlobo, ho tloha ho 40 ho isa ho 60 °C, o eketsa kristale 'me o ntlafatsa matla a mechini, ha ho pholisa ka potlako ka tlase ho 25 °C ho ka baka khatello ea ka hare le ho thehoa ha kristale e mpe. Khatello ea ente hangata e tloha ho 60 ho isa ho 120 MPa—e lekaneng ho netefatsa ho tlala ha hlobo ha ho ntse ho qoba ho benya. Viscosity e tlase ea PLA e lumella lebelo le itekanetseng, ho qoba likotsi tsa ho kuta ho hoholo ho senyang polymer. Habohlokoa le ho feta, PLA e tlameha ho omisoa hantle ka tlase ho mongobo oa 200 ppm (lihora tse 2-4 ho 80–100 °C). Metsi afe kapa afe a feteletseng a baka ho senyeha ha hydrolytic, e leng se fellang ka likarolo tse pshatlehang habonolo, tse sa sebetseng hantle.
Li-resin tsa PHA, tse kang PHB le PHBV, li na le litlhoko tse tšoanang bakeng sa ts'ebetso e laoloang ea mocheso. Li bopa hantle pakeng tsa 160 le 180 °C. Maemong a mocheso o kaholimo ho 200 °C, li-PHA lia senyeha ka potlako. Bahlahisi ba lokela ho sebelisa mocheso oa hlobo o pakeng tsa 30 le 60 °C. Khatello ea ente hangata e tloha ho 80 ho isa ho 130 MPa 'me e itšetlehile ka motsoako oa copolymer le motsoako. Joalo ka PLA, li-PHA li na le kutloelo-bohloko haholo metsing a setseng 'me li hloka ho omisoa ho 60-80 °C bakeng sa maemo a mongobo a ka tlase ho 500 ppm. Lebelo le liehang la ente le fokotsa ho senyeha ha shear, ho boloka botšepehi ba ketane ea polymer.
Li-resin tsa PBS, leha li le matla haholo mochesong ho feta PLA kapa PHA, li ntse li hloka ts'ebetso ea ho qhibiliha pakeng tsa 120 le 140 °C. Ho sebetsana le mocheso o phahameng (> 160 °C) ho ka senya matrix. Mocheso oa hlobo oa 20-40 °C o tloaelehile; mocheso o phahameng o thusa ho kristaleha, ho ntlafatsa botsitso ba boholo ba ntho e bōpiloeng. Sebaka se tloaelehileng sa khatello ke 80-100 MPa. PBS e ka mamella mongobo o phahameng oa pele ho feta PLA, empa e ntse e lokela ho beoa maemong a hoo e ka bang 80 °C pele e bōptjoa.
Lintho tse ikhethang tse lokelang ho nahanoa ka ts'ebetso bakeng sa thepa ena kaofela li kenyelletsa kutloisiso ea nako ea bolulo le ho monngoa ha mongobo. Nako e telele ka har'a barele kapa hlobo mochesong o phahameng li potlakisa ho senyeha, li baka likoli tse kang ho fifala ha 'mala, ho fifala le monko. Tsamaiso e nepahetseng ea mongobo, e fihlellehang ka ho omisa pele ho nako, e bohlokoa mohatong o mong le o mong oa ts'ebetso ea ho etsa polasetiki e bolang. Lisebelisoa tsa ho beha leihlo ka nako ea sebele, joalo ka li-inline density metres le li-inline viscosity metres tse entsoeng ke Lonnmeter, li thusa ho boloka botsitso ba thepa ka ho senola ho kheloha ha thepa ea ho qhibiliha ka lebaka la ho feto-fetoha ha mocheso kapa mongobo.
Liphoso tse tloaelehileng tsa ho bopa bakeng sa li-resin tse bolang li kenyelletsa ho phatloha (ho tsoa mongobong o feteletseng), ho robeha ho pshatlehang (ho bakoa ke ho oma ho feteletseng kapa mocheso o phahameng haholo), le ho se be le letho kapa ho tlatsa ho sa fellang (ho tsoa mochesong o tlase oa hlobo kapa khatello e tlase). Haeba ho hlaha ho phatloha, kenya tšebetsong ho omisa ka thata haholoanyane. Haeba ho hlaha mapetso kapa ho se be le letho, fokotsa mocheso oa ho qhibiliha 'me u khutsufatse nako ea bolulo. Hangata ho se be le letho ho arabela khatellong e phahameng ea ente kapa keketseho e nyane ea mocheso oa ho qhibiliha.
Lithuto li bontša hore ho ntlafatsa mocheso oa hlobo ho lebisa ho ntlafatseng thepa ea mechini le ea bokaholimo bakeng sa PLA le PBS, ha ho fokotsoa ha nako ea bolulo e qhibilihang ho boloka boima ba limolek'hule tsa li-resin tsa PHA ka botebo. Linako tsa potoloho, liparamente tsa ho omisa, le tlhokomelo ea ts'ebetso li ntse li le bohlokoa tlhahisong e se nang sekoli ea likarolo tsa polasetiki tse bolang.
Mekhoa e meng ea Phetoho
Ka nqane ho ho bopa ka ente, mekhoa e 'maloa ea bohlokoa mehatong ea ho hlahisa lintho tsa polasetiki tse bolang, e 'ngoe le e 'ngoe e etselitsoe litlhoko tse itseng tsa ts'ebetso le tsa ho ba le manyolo.
Ho ntša metsi ho bopa polasetiki ka ho qobella polymer e qhibilihisitsoeng ka har'a die, ho etsa liprofaele, lipeipi le maqephe. Ts'ebetsong ea polasetiki e bolang, ho ntša metsi ho hlahisa maqephe a PLA bakeng sa thermoforming kapa li-pellets tsa PBS bakeng sa tšebeliso ea morao. Senotlolo sa boleng ke ho qhibiliha ho tšoanang, ho hlokomeloa ka li-meter tsa ho qhibiliha tsa nako ea sebele tse kang tse tsoang Lonnmeter, ho netefatsa phallo e tsitsitseng le botenya ba lebota.
Ho foka ha filimi ho etsa difilimi tse tshesane tse bolang (bakeng sa mekotla kapa diphutheloana) ka ho ntsha resin ka hara sedi e chitja le ho e atolosa hore e be bubble. Ho laola mocheso le sekgahla sa phallo mona ho bohlokwa bakeng sa botenya bo lekanang le botsitso ba mechini, haholoholo kaha resin tse bolang hangata di angoa habonolo ke ho feto-fetoha ha mongobo le mocheso.
Thermoforming e futhumatsa maqephe a polasetiki e bolang—hangata e le PLA—ho fihlela e tenyetseha, ebe e a hatella ka har'a liforomo ho etsa terei, kopi, kapa libopeho tsa sekoahelo. Ts'ebetso e atlehileng e itšetlehile ka botenya ba leqephe bo tšoanang le ho omisoa pele ha lifilimi tse kenang ho thibela lipululana tse ka hare le matheba a fokolang.
Ho bopa ka ho phatloha ho baka dintho tse se nang letho tse kang dibotlolo le dijana. Bakeng sa dipolasetiki tse bolang tse kang PBS, taolo e hlokolosi ya matla a ho qhibiliha le mocheso wa parison (preform) e bohlokwa kaha thepa ena e ka ba bonolo haholoanyane ho wa le ho sekamela ho sa lekanang nakong ya ho foka.
Mokhoa o mong le o mong oa phetoho o lokela ho tsamaellana le resin le sehlahisoa se lakatsehang. Bakeng sa ho ba le manyolo a mangata le ts'ebetso e ntle ka ho fetisisa, khetha ts'ebetso e lumellanang le litlhoko tsa mocheso, tsa mechini le tsa kristale tsa polymer le geometry ea karolo ea ho qetela le mohlala oa ts'ebeliso. Ho sebelisa tlhokomelo ea bongata ba inthanete nakong ea sebele nakong eohle ea tlhahiso ea extrusion, lakane, kapa botlolo ho netefatsa botsitso ba sehlahisoa le ho fokotsa litšila.
Ho hokahanya hantle mokhoa le sehlahisoa—ebang ke ka ho enta polasetiki e bolang, ho ntša metsi, ho phunya filimi, ho etsa thermoforming, kapa ho phunya—ho netefatsa hore mekhoa ea tlhahiso ea polasetiki e bolang e fihlela litebello tsa tikoloho le boleng. Mokhoa o mong le o mong o tlameha ho ela hloko ka nepo maikutlo a ikhethang a biopolymer, ka tlhokomelo, ho omisa le taolo ea mocheso e lohiloeng ts'ebetsong ea tlhahiso ea polasetiki e bolang.
Ntlafatso ea Ts'ebetso: Tlhokomelo le ho Laola Thepa ea Polymer
Taolo e tiileng ea ts'ebetso ke ea bohlokoa ts'ebetsong ea tlhahiso ea polasetiki e ka bolang, e laolang litšobotsi tsa ho qetela tsa polymer joalo ka matla a mechini, ho bola ha lintho tse phelang, le polokeho. Ho fihlela polymerization e ntle ka ho fetisisa le ho kopanya ho bolela ho laola haufi-ufi liparamente tsa bohlokoa: mocheso, khatello, nako ea karabelo, le bohloeki ba lintho tsohle tse kenang.
Mocheso o lokela ho laoloa ka nepo. Ho kheloha ho ka fetola boima ba limolek'hule tsa polymer, kristale, le ts'ebetso. Mocheso o feteletseng o ka baka ho khaoloa ha ketane kapa ho senya li-monomer tse bonolo, e leng se fellang ka polasetiki e fokolang kapa e sa tsitsang e senyehang. Ka lehlakoreng le leng, mocheso o tlase haholo o sitisa phetoho ea monomer, e hlokang linako tse telele tsa karabelo tse sa sebetseng hantle le ho beha likotsi tsa karabelo tse sa fellang kotsing.
Litlamorao tsa khatello li bonahala lits'ebetsong tse sebelisang li-monomers tse feto-fetohang kapa li-polymerization tsa khase, joalo ka ka polymerization ea propylene. Khatello e phahameng e ka eketsa sekhahla sa karabelo le boima ba limolek'hule tsa polymer, empa khatello e feteletseng e eketsa likotsi tsa ho hloleha ha lisebelisoa le likarabelo tse sa batleheng. Lits'ebetsong tse ling, joalo ka polycondensation, likhatello tse ka tlase ho sepakapaka li thusa ho tlosa lihlahisoa tse ling le ho khanna karabelo ho fihlela qetellong.
Mohato o mong le o mong tshebetsong ya ho etsa polasetiki e ka bolang o itshetlehile haholo hodima bohloeki bo feletseng ba di-monomer, di-catalyst le di-solvent. Esita le mongobo o sa fellang kapa ditshila tsa tshepe di ka baka dikarabelo tse mpe, tsa qala ho kgaotsa ketane pele ho nako, kapa di-catalyst tsa chefo. Diprothokhole tsa indasteri di kenyeletsa ho hlwekisa ka thata dintho tse kentsweng le ho hlwekisa ka hloko disebediswa tsohle tsa tshebetso ho sireletsa tlhahiso e tsitsitseng le ya boleng bo hodimo.
Bongata ba lerōle ke parameter ea bohlokoa, haholo-holo ho polymerization ea propylene—mokhoa o tloaelehileng tlhahisong ea li-resin tsa polymer tse bolang. Ho boloka bongata bo botle ka ho fetisisa ho polymerization slurry ho ama ka kotloloho kinetics ea karabelo le, qetellong, thepa ea thepa.
Molemo oa ho lekanya inthaneteng, ka nako ea sebele kamithara ea bongata ba propylenee habeli. Ea pele, basebetsi ba ka fihlella boleng bo tsitsitseng ba sehlahisoa ka ho fumana data e sa sitisoeng hobongata ba propylene ea metsi. Ea bobeli, ho lemoha hang-hang ho feto-fetoha ha bongata ho lumella litokiso tse nakong—ho thibela tlhahiso ea lihlopha tse sa hlakang kapa tse senyehileng. Karabelo e joalo ea ts'ebetso e tobileng e bohlokoa bakeng sa ho boloka boleng bo ts'oanang ba polymer, haholo-holo mefuteng ea tlhahiso e tsoelang pele e nang le tlhahiso e phahameng.
Ho kopanya dimithara tsa bongata tse kang tse hlahisitsweng ke Lonnmeter ho polymerization reactor kapa compounding extruder ho fana ka sesebediswa se matla bakeng sa ntlafatso e tswelang pele ya tshebetso. Ka ho latela mekgwa ya bongata ho pholletsa le tlhahiso e nngwe le e nngwe, bahlahisi ba ka sekaseka tshebetso ka dipalopalo, ba beha dialamo tse nepahetseng haholoanyane tsa tshebetso, mme ba kenya tshebetsong maano a taolo a lokisitsweng hantle. Sena se fokotsa tshenyo ya thepa e tala, se eketsa tlhahiso, mme se tshehetsa ka ho toba dipheo tsa maano a tlhahiso ya polasetiki a bolokehileng tikolohong.
Mekhoa ea ho lekola bongata ba propylene ea nako ea sebele e na le tšusumetso e pakiloeng. Ha bongata ba propylene ea metsi bo laoloa ka thata, botsitso ba resin boa ntlafala 'me liphetoho tsa ts'ebetso lia fokotsoa. Maikutlo a hang-hang ho tsoa ho limithara tsa bongata bo bolela hore baenjiniere ba ts'ebetso ba ka qoba ho thunya lipheo tse feteletseng, ba fokotsa ho feto-fetoha le tšebeliso e feteletseng ea matla le thepa e tala. Maano ana a taolo joale a nkoa e le mokhoa o motle ka ho fetisisa oa ho kopanya polasetiki ea sejoale-joale e bolang le mela e kopaneng.
Ho kopanngoa ha disebediswa tse jwalo tsa nako ya sebele ho tshehetsa ntlafatso e tswelang pele mehatong ya ho hlahisa polasetiki e bolang, e hlahisang mekgwa ya ho ikatisa ya mechine, ya mocheso le ya ho bolla ho pholletsa le dibaka tsa tlhahiso. Mokokotlo ona o nepahetseng wa taolo o bohlokwa haholo kaha maemo a taolo, polokeho le mmaraka bakeng sa di-polymer tse bolang a ntse a tiya ka ho tswela pele.
Liphephetso tsa ho Ntlafatsa Tlhahiso ea Plastiki e Bolang
Ho ntlafatsa ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e bolang ka indasteri ho tobane le litšitiso tse akaretsang ketane ea boleng, ho qala ka litšenyehelo tsa lijo le ho fumaneha ha tsona. Bongata ba mekhoa ea tlhahiso ea polasetiki e bolang ka potlako e itšetlehile ka thepa e tala ea temo joalo ka poone, 'moba le cassava. Litheko tsa tsona lia fetoha ka lebaka la limmaraka tsa thepa tse fetohang, boemo ba leholimo bo sa lebelloang, chai ea lijalo e fetohang, le maano a temo le a biofuel a ntseng a fetoha. Mabaka ana a kopana ho sitisa botsitso ba moruo ba ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e bolang ka potlako, e amang mohato o mong le o mong ho tloha ho rekoeng ha lijo ho isa ho polymerization le ho bopa.
Tlholisano ea lijo le lijo, lijo tsa liphoofolo le tšebeliso ea matla e thatafatsa phihlello ea thepa e tala le ho feta. Tlholisano e joalo e ka baka likhohlano mabapi le ts'ireletso ea lijo le ho eketsa ho se tsitse ha litheko, e leng se etsang hore ho be thata ho bahlahisi ho netefatsa phepelo e tsitsitseng le e theko e tlase. Libakeng tseo lijalo tse itseng li haellang ho tsona, liphephetso tsena lia eketseha, li thibela ho ata ha lits'ebetso tsa tlhahiso ea polasetiki tse mosa tikolohong lefatšeng ka bophara.
Bokgoni ba phetoho bo baka tšitiso e 'ngoe. Ho fetola biomass hore e be li-monomers, 'me qetellong, li-biopolymers li hloka phepelo ea boleng bo holimo, e se nang litšila. Phapang efe kapa efe e ka fokotsa chai le ho eketsa litšenyehelo tsa ts'ebetso. Esita le mehato e tsoetseng pele ea ho hlahisa polasetiki e bolang - joalo ka ho belisa, polymerization, le ho bopa - e lula e sebelisa matla a mangata ebile e le hlokolosi boleng ba ho kenya. Lisebelisoa tsa phepelo tsa moloko oa bobeli joalo ka litšila tsa temo li tobana le litšitiso tsa tekheniki ho kenyeletsoa le kalafo e rarahaneng ea pele le sekhahla se tlase sa phetoho ka kakaretso.
Liphephetso tsa thepa li eketsa ho rarahana ha maemo. Pokello ea lijo, polokelo le lipalangoang li itšetlehile ka meralo ea motheo e pharaletseng, haholo-holo bakeng sa ho sebetsana le biomass e seng ea lijo. Ho ba teng ha nako ea kotulo ho ka baka keketseho e sa lebelloang ea litšenyehelo tsa thepa kapa khefu ea phepelo. Ho sebetsana le biomass, ho omisa le ho lokisa biomass esale pele ho hloka matsete meralong ea motheo e khethehileng, e leng se lebisang lits'ebetsong tse sa tloaelehang, tse theko e phahameng tse phephetsang phallo e tsoelang pele e hlokahalang ke tlhahiso e kholo ea polymer e thehiloeng bio.
Ho fihlela litlhoko tse fapaneng tsa bareki le tse ikhethileng tsa ts'ebeliso ho baka likhatello tse ling. Lisebelisoa li hloka liparamente tse fapaneng tsa ts'ebetso ea tlhahiso ea polymer e bolang, joalo ka matla a ho tsikinyeha, sekhahla sa ho senyeha, le boitšoaro ba ho bopa. Ho khotsofatsa tsena ntle le ho tela ho bola ha biogradient kapa ho boloka litšenyehelo ho thata. Bareki ba pakang ba ka 'na ba beha pele ho senyeha ka potlako, ha ba bang, joalo ka lits'ebetsong tsa likoloi, ba hloka ho tšoarella. Mekhoa e mecha ea ho bopa polasetiki e bolang biogradient le liphetoho tsa ts'ebetso li tlameha ho lokisoa hantle ho latela maemo ana a fapaneng a ts'ebetso, hangata ho hloka lits'ebetso tse rarahaneng, tse feto-fetohang le tlhokomelo ea thepa ea nako ea sebele.
Ho leka-lekanya tshebetso ya sehlahiswa, ho bola ha dihlahiswa, le ho katoloha ha tsona e ntse e le phephetso e sa feleng. Mohlala, ho eketsa kristale ho ka eketsa matla a sehlahiswa, empa ho ka fokotsa sekgahla sa ho bola ha dihlahiswa. Ho fetola maemo a tshebetso—jwalo ka nakong ya polymerization ya polasetiki kapa ho bopa ka ente—ho lokela ho laolwa ka thata ho boloka tshebetso ya tikoloho le tlhahiso ya bongata. Ditharollo tsa tekanyo ya inline, jwalo ka dimetara tsa propylene tsa Lonnmeter, di fana ka tlhokomelo ya bongata ba propylene ka nako ya sebele mme di nolofalletsa taolo e nepahetseng mohatong wa bongata ba propylene polymerization ya tshebetso ya polasetiki e ka bola, ho tshehetsa boleng bo tsitsitseng ba sehlahiswa le tshebetso e ka bolokwang.
Litebello tsa taolo le puisano e pepeneneng li se li le bohlokoa ts'ebetsong ea tlhahiso ea polasetiki e bolang. Melao e ka beha litekanyetso tse thata bakeng sa ho ba le manyolo, linako tsa ho bola ha lintho tse phelang, le botsitso ba lijo. Ho khetholla lipakeng tsa polasetiki e bolang, e bolang, le e bolang ka oxo ho bohlokoa, kaha ho ngola mabitso a fosahetseng kapa liqoso tse sa hlakang tsa sehlahisoa ho ka fella ka likotlo tsa taolo le ho senya tšepo ea bareki. Bahlahisi ba tlameha ho tsetela ho ngolisoeng ha mabitso a hlakileng le litokomaneng tse felletseng tsa sehlahisoa, ho bontša ho latela melao le mangolo a tsitsitseng a sireletsang tikoloho.
Liphephetso tsena tse arotsoeng ka mekhahlelo—tse akaretsang litšenyehelo, phepelo, katleho ea phetoho, thepa, ho hokahanya ts'ebeliso, ts'ebetso ea sehlahisoa, le ho latela melao—li totobatsa ho rarahana ha ho atolosoa ts'ebetso ea ho etsa polasetiki e bolang. Mohato o mong le o mong, ho tloha ho khetho le ho lekanya ka nako ea sebele ea li-feedstock tse kang propylene ea metsi ho isa moralong oa ts'ebetso eohle ea ho etsa polasetiki e bolang, li itšetlehile ka tse ling 'me li hloka ntlafatso e tsoelang pele le ponaletso ho pholletsa le ketane ea boleng.
Taolo ea Litšila, Bofelo ba Bophelo, le Menehelo ea Tikoloho
Ho senyeha ha polasetiki e bolang ho itshetlehile motswakong wa mabaka a tikoloho le dibopeho tsa thepa. Thempereichara e bapala karolo ya bohlokwa; boholo ba polasetiki e bolang, jwalo ka polylactic acid (PLA), e bola ka katleho feela mochesong wa manyolo a diindasteri, hangata ka hodimo ho 55°C. Maemong ana a phahameng a mocheso, di-polymer di a nolofatsa, di nolofatsa phihlello ya dikokwana-hloko le ho ntlafatsa hydrolysis ya enzymatic. Ka lehlakoreng le leng, maemong a lehodimo kapa a tlase—jwalo ka a dibakeng tsa ho lahla ditshireletso kapa di-compost tsa lapeng—sekgahla sa ho bola se theoha haholo, mme thepa e kang PLA e ka nka dilemo tse ngata.
Mongobo o bohlokoa ka ho lekana. Mekhoa ea ho etsa manyolo e boloka mongobo oa 40-60%, e leng mefuta e tšehetsang metabolism ea likokoana-hloko le ho senyeha ha hydrolytic ea liketane tsa polymer. Metsi a sebetsa e le mokhoa oa ho tsamaisa li-enzyme le reactant ho senyeha ha polymer, haholo-holo bakeng sa li-ester, tse ngata ka polasetiki tse ngotsoeng e le tse ka sebelisoang ho etsa manyolo. Mongobo o sa lekaneng o fokotsa ts'ebetso eohle ea likokoana-hloko, ha ho feta tekano ho fetola manyolo a aerobic hore e be maemo a anaerobic, ho sitisa ho senyeha hantle le ho eketsa kotsi ea tlhahiso ea methane.
Mosebetsi oa likokoana-hloko o tšehetsa phetoho ea 'nete ea li-polymer tsa polasetiki ho ba lihlahisoa tse se nang kotsi. Li-compost tsa indasteri li khothalletsa lichaba tse fapaneng tsa libaktheria le li-fungus, tse ntlafalitsoeng ka ho kenya moea le taolo ea mocheso. Likokoana-hloko tsena li ntša mefuta e fapaneng ea li-enzyme—lipase, li-esterase le li-depolymerase—tse qhaqhang meaho ea polymeric hore e be limolek'hule tse nyane joalo ka lactic acid kapa adipic acid, tse fetoloang ho ba biomass, metsi le CO₂. Sebopeho sa li-microbial consortia se fetoha nakong ea ts'ebetso ea compost: mefuta ea thermophilic e busa mochesong o phahameng empa e fa sebaka lintho tse phelang mesophilic ha liqubu li pholile. Sebopeho sa limolek'hule tsa polasetiki e itseng le kristale le tsona li bapala karolo ea bohlokoa; mohlala, metsoako e thehiloeng ho starch e fumaneha habonolo ka potlako ho feta PLA e nang le kristale e ngata.
Lipolasitiki tse bolang li kenya letsoho ho kheloseng litšila ka ho fana ka mekhoa e meng e etselitsoeng ho senyeha ho laolehileng ho e-na le ho bokellana. Maemong a ho lahla lithōle, melemo ea tsona e lekanyelitsoe ntle le haeba maemo a ho lahla lithōle a ntlafalitsoe bakeng sa ho bola ha lithōle—e leng se sa tloaelehang ts'ebetsong ka lebaka la ho hloka moea o kenang le o sebetsang ka mokhoa o chesang. Leha ho le joalo, ha li lebisoa ho li-compost tsa indasteri, lipolasitiki tse netefalitsoeng tse bolang li ka fetoloa manyolo a tsitsitseng, li tlosa lintho tsa tlhaho tse ling tse romeloang ho lahla lithōle kapa ho chesoa. Libaka tsa leoatle, tse khetholloang ka mocheso o tlase le mefuta e fokolang ea likokoana-hloko, li fokotsa sekhahla sa ho senyeha haholo, kahoo lipolasitiki tse bolang ha lia lokela ho nkoa e le tharollo ea ho lahla lithōle tsa leoatle empa e le mokhoa oa ho thibela ho bokellana ha lithōle tsa leoatleng haeba ho na le litsela tse nepahetseng tsa ho lahla.
Tsamaiso ea litšila tsa sejoale-joale e ntse e amohela polasetiki e bolang ka ho eketsehileng. Mekhoa ea ho etsa manyolo a indasteri e etselitsoe ho theha tikoloho e hlokahalang e ratang mocheso le mongobo bakeng sa ho senyeha ka katleho. Mekhoa ena e latela melaoana ea machaba bakeng sa ho kenella ha moea, mongobo le taolo ea mocheso, e latela mekhoa e fapaneng ka mekhoa e kang ho beha leihlo maemo a qubu ea manyolo ka nako ea sebele. Methapo ea Lonnmeter inline density, mohlala, e bapala karolo ea bohlokoa taolong ea ts'ebetso ka ho netefatsa botsitso ba lijo le ho ntlafatsa phallo ea thepa: ho tsitsisa ho tsitsitseng ho bohlokoa ho lekola ho kopanya le ho kenella ha moea hantle, lintlha tse amang ka kotloloho sekhahla sa ho senyeha ha metsoako.
Ho kopanngoa ha manyolo ho hloka hore polasetiki e bolang e khethollehe le ho hlophisoa ka nepo. Libaka tse ngata li hloka setifikeiti sa ho ba le manyolo ho latela maemo a behiloeng. Ha litekanyetso tsena li fihlelleha, 'me liprothokholo tsa ts'ebetso li ntse li bolokoa, li-compost li ka sebetsana le polasetiki e bolang ka katleho, tsa khutlisetsa khabone le limatlafatsi mobung 'me ka hona tsa koala selika-likoe sa tlhaho ka har'a ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e mosa ho tikoloho.
Phallo ea polasetiki e bolang ka har'a litsamaiso tsena, e tšehetsoang ke lintlha tse nepahetseng tsa ts'ebetso joalo ka tekanyo ea Lonnmeter ea nako ea sebele ea bongata, e nolofalletsa ho bola ka mokhoa o tšepahalang le tlhokomelo ea tikoloho. Leha ho le joalo, monehelo o felletseng oa tikoloho ha oa itšetleha feela ka moralo oa sehlahisoa le ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e bolang empa hape le ka boitšoaro ba bareki le katleho ea meralo ea tsamaiso ea litšila ea lehae. Ntle le pokello e sebetsang, tlhahlobo le manyolo, potoloho e reriloeng - ts'ebetso ea ho etsa polasetiki e bolang ho ntlafatsa mobu - e ka sitisoa, ea fokotsa melemo ea tikoloho.
Ho bona tšusumetso ea liparamente tsa bohlokoa tsa manyolo lebelong la ho senyeha, chate e latelang e akaretsa linako tse hakanyetsoang tsa ho senyeha bakeng sa li-polymer tse tloaelehileng tse bolang tlas'a maemo a fapaneng:
| Mofuta oa Polymer | Manyolo a indasteri (55–70°C) | Manyolo a Lapeng (15–30°C) | Sebaka sa ho lahla lithōle/Metsing (5–30°C) |
| PLA | Likhoeli tse 3-6 | >Lilemo tse 2 | E sa feleng |
| Metswako ea Starch | Likhoeli tse 1–3 | Likhoeli tse 6-12 | E lieha haholo |
| PBAT (Metswako) | Likhoeli tse 2–4 | > Selemo se le seng | Lilemo ho isa ho mashome a lilemo |
Chate ena e totobatsa tlhoko ea libaka tsa manyolo tse laoloang hantle le ho tšehetsa tlhokomelo ea ts'ebetso bakeng sa menehelo e ntle ea tikoloho nakong eohle ea ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki e bolang.
Litharollo: Maano a Tlhahiso e Tsitsitseng le ea Boleng bo Holimo
Tlhahiso ea polasetiki e bolang e sebetsang hantle, e tsitsitseng, le e lumellanang e itšetlehile ka Mekhoa e qaqileng ea Ts'ebetso e Tloaelehileng (SOPs) le tlhahlobo e tsoelang pele ea ts'ebetso. Batsamaisi ba lifeme le baenjiniere ba lokela ho theha li-SOP tse shebaneng ka ho khetheha le mokhoa oa ho etsa polasetiki e bolang, ba totobatsa taolo e tiileng le litokomane mohatong o mong le o mong. Sena se kenyelletsa ho kenngoa ha thepa e tala—ho totobatsa kutloisiso e ikhethang ea mongobo le ho fapana ha li-feedstock tse thehiloeng ho bio. Ho netefatsa hore ho latela mokhoa oa lot-to-lot ho lumella libaka ho tseba kapele mohloli oa ho kheloha le ho nka khato ea ho lokisa.
Ho laola dikarabelo tsa polymerization ho bohlokwa haholo tshebetsong ya tlhahiso ya polasetiki e bolang. Bakeng sa polylactic acid (PLA), hangata sena se bolela ho laola ka thata maemo a polymerization a ho bula lesale—kgetho ya catalyst, mocheso, pH, le nako—ho fokotsa ho thehwa ha dihlahiswa tse setseng le tahlehelo ya boima ba dimolek'hule. Ka dipolymer tse tswang ho belisoa tse kang polyhydroxyalkanoates (PHA), ho fedisa tshilafatso ka diprothokholo tse thata tsa ho hlwekisa sebakeng le sterilization e netefaditsweng ho bohlokwa bakeng sa ho thibela tahlehelo ya chai le ho hloleha ha boleng. Tshebetso e tlameha ho atolosa maemo a ngotsweng ka mekhahlelo ya ho bopa ente ya polasetiki e kopantsweng, e ntshang, le e bolang. Diparamitha tsa tshebetso—tse kang diprofaele tsa mocheso, lebelo la dikurufu, dinako tsa ho dula, le ho omisa pele ho tshebetso (hangata dihora tse 2-6 ho 50-80°C)—di tlameha ho bolokwa ka nepo ho thibela ho senyeha ha biopolymer.
Tlhokomelo e tswelang pele ya tshebetso e bopa mokokotlo wa ditshebetso tsa tlhahiso ya polasetiki tsa sejwalejwale, tse ka hlahiswang hape le tikolohong. Ho sebedisa dimithara tsa tekanyo e kahare—jwalo ka tse fanwang ke Lonnmeter—le di-viscometer tsa inthanete ho nolofalletsa dibaka ho lekola bongata ba propylene, mahloriso a letswai, le viscometer ka nako ya sebele. Maikutlo a jwalo a hang-hang a dumella phetoho e tobileng ya tshebetso, ho netefatsa hore karabelo ya polymerization e dula e le ka hara dibopeho tse nepahetseng. Tlhokomelo ya bongata ba propylene ya nako ya sebele e bohlokwa haholo mohatong wa bongata ba propylene polymerization slurry, ho thibela dihlopha tse sa hlahiswang le ho fokotsa ho sebetsa botjha le tshenyo ya thepa. Ka ho boloka taolo e tiileng ka disebediswa tse kang mithara ya tekanyo ya propylene ya Lonnmeter, basebetsi ba ka netefatsa hore bongata ba propylene ya metsi bo dula bo tsitsitse nakong yohle ya ho hola le ho matha ka botlalo. Sena ha se matlafatse feela bokgoni ba tshebetso empa hape se tshehetsa ho latela maemo a dihlahiswa le ditlhoko tsa taolo.
Lintlha tse tsoang tlhokomelong ea inthanete li atisa ho bonoa e le lichate tsa taolo ea ts'ebetso. Tsena li ka bonts'a liphetoho tsa motsotso ka motsotso litšobotsing tsa bohlokoa, joalo ka viscosity le viscous, tse fanang ka temoso ea hang-hang ea mekhoa e khelohileng (sheba Setšoantšo sa 1). Liketso tse potlakileng tsa tokiso li fokotsa kotsi ea ho hlahisa thepa ka ntle ho litlhaloso tsa sepheo le ho ntlafatsa chai e akaretsang ea lits'ebetso tsa tlhahiso ea polasetiki e ka bolang.
Ho eketsa tlhahiso ha ho ntse ho fokotsa litšenyehelo ho hlahisa liphephetso tse sa feleng bakeng sa ts'ebetso ea ho etsa polasetiki e bolang. Libaka li lokela ho sebelisa meralo ea taolo ea litšenyehelo e entsoeng ka boqhetseke: ho lekanya khafetsa le kemiso ea tlhokomelo bakeng sa lisebelisoa tsohle tsa ho beha leihlo, ho fumana thepa e ngata ka botšepehi bo tlalehiloeng ba mofani, le liteko tsa ts'ebetso mabapi le ho kopanya li-additives (kaha li-additives tse itseng li ka sitisa ho senyeha ha polymer). Koetliso e felletseng ea basebelisi le setifikeiti sa nako le nako lits'ebetsong tsohle tsa bohlokoa li tšehetsa ka kotloloho ho ikatisa hape ho pholletsa le liphetoho le ho tsamaisoa ha lihlahisoa. Ho sebelisa lisebelisoa tse tloaelehileng tsa litšupiso le lipapiso tsa lilaboratori - joalo ka liteko tsa mechini kapa litekanyo tsa ho bola ha lintho - ho eketsa lera le leng la kholiseho ea hore ts'ebetso ea sebaka se seng ea ho etsa polasetiki e bolang e tšoana le ea se seng.
Limela tse tsoetseng pele ka ho fetisisa li supa mekhoa e metle ea machaba—li-SOP tse hlahlobiloeng bakeng sa mohato o mong le o mong, litokomane tse thata tsa ketane ea tlhokomelo, mekhoa ea Taolo ea Ts'ebetso ea Lipalopalo, le litlhahlobo tse hlophisitsoeng tse kopanyang liphuputso tsa morao-rao tsa saense. Mokhoa ona o nolofalletsa lits'ebetso tsa tlhahiso ea polymer ea boleng bo holimo, e ka hlahisoang hape, le e lumellanang le melao ea boholo bofe kapa bofe. Phetoho ea sekhahla sa tekano nakong eohle ea ts'ebetso ea tlhahiso ea polasetiki ho sebelisoa li-inline metres e netefatsa katleho ea litšenyehelo le ho tšoana ho hoholo ha sehlahisoa.
Lipotso Tse Botsoang Khafetsa (Lipotso Tse Botsoang Khafetsa)
Mokhoa oa ho etsa polymerization ea polasetiki tlhahisong ea polasetiki e bolang ke ofe?
Ts'ebetso ea polymerization ea polasetiki e kenyelletsa liketso tsa lik'hemik'hale tse hokahanyang li-unit tse nyane tsa monomer - joalo ka lactic acid kapa propylene - le limolek'hule tsa polymer tsa ketane e telele. Bakeng sa polasetiki e bolang joalo ka polylactic acid (PLA), polymerization ea lactide e bulang lesale ke tekanyetso ea indasteri, e sebelisang li-catalyst tse kang tin(II) octoate. Ts'ebetso ena e fella ka li-polymer tse boima bo phahameng ba limolek'hule tse nang le thepa ea 'mele e reretsoeng. Sebopeho sa polymer le bolelele ba ketane, ka bobeli li khethoa nakong ea polymerization, li ama ka kotloloho matla a mechini le sekhahla sa ho bola ha bio. Litsamaisong tse thehiloeng ho propylene, catalysis ea Ziegler-Natta e fetola li-monomer tsa propylene hore e be liketane tsa polypropylene. Ha ho hlahisoa mefuta e ka bolang, bafuputsi ba ka 'na ba kopanya propylene le li-comonomer tse bolang kapa ba fetola mokokotlo oa polymer ka lihlopha tse bolang ho ntlafatsa sekhahla sa ho senyeha ha tikoloho.
U etsa polasetiki e bolang joang?
Polasetiki e bolang e etsoa ka ho fumana thepa e tala e nchafatsoang joalo ka 'moba kapa poone, ho e belisa hore e be li-monomer tse kang lactic acid, le ho li etsa li-polymer tse kang PLA. Li-polymer tse hlahisoang li kopantsoe le lisebelisoa tse sebetsang ho ntlafatsa ts'ebetso le ts'ebetso. Metsoako ena e sebetsoa ka mekhoa ea ho bopa joalo ka ho enta ka ente kapa ho ntša lihlahisoa ho etsa lihlahisoa tsa ho qetela. Litekanyetso tsa ts'ebetso li laoloa ka thata ho pholletsa le mohato o mong le o mong ho netefatsa botšepehi ba thepa le ho bola ha eona qetellong. Mohlala ke sephutheloana sa lijo se thehiloeng ho PLA, se qalang ho tsoa ho starch ea limela 'me se fella e le li-wrappers tse ka manyolo tse netefalitsoeng tlas'a maemo a kang EN 13432.
Ke lintlha life tsa bohlokoa tse lokelang ho nahanoa mabapi le ho bopa polasetiki e ka bolang?
Ho enta ka katleho polasetiki e bolang ka ente ho itshetlehile ka taolo e nepahetseng ya mocheso, kaha ho chesa haholo ho lebisa ho senyeheng pele ho nako le ho fokotseha ha matla a sehlahisoa. Taolo e nepahetseng ya mongobo e bohlokwa hobane di-polymer tse bolang hangata di hydrolyze maemong a mongobo, e leng se amang boima ba dimolek'hule le thepa ya mmele. Dinako tse ntlafaditsweng tsa potoloho di a hlokahala ho netefatsa ho tlatswa ka botlalo ha ho ntse ho qoba ho pepesehela mocheso nako e telele. Moralo wa hlobo o ka fapana le diplastiki tse tlwaelehileng ka lebaka la phallo e ikgethang le dibopeho tsa ho phodisa tsa di-resin tse bolang. Mohlala, dinako tse kgutshwane tsa bodulo le sekgahla se tlase sa ho kuta di ka boloka boleng ba polymer le ho fokotsa tshenyo.
Ho beha leihlo bongata ba propylene inthaneteng ho thusa joang ts'ebetsong ea tlhahiso ea polasetiki e bolang?
Mekhoa ea ho lekanya ea nako ea sebele, joalo ka li-inline propylene density metres tse tsoang Lonnmeter, li fana ka maikutlo a hang-hang mabapi le density ea propylene ka har'a polymerization reactor. Sena se tiisa hore ts'ebetso ea polymerization e lula ka har'a liparamente tse reretsoeng, e leng se lumellang basebetsi ho fetola maemo kapele. Density e tsitsitseng ea propylene e tšehetsa kholo e tsitsitseng ea ketane ea polymer le meralo e nepahetseng ea limolek'hule, e fokotsa ho fapana ha thepa le ho ntlafatsa chai ea sehlahisoa ka kakaretso. Sena se bohlokoa ha ho etsoa mefuta ea polypropylene e ka bolang, moo taolo ea ts'ebetso e amang ka kotloloho thepa ea mechini le ho senyeha ho reriloeng.
Hobaneng ha bongata ba slurry bo le bohlokoa ts'ebetsong ea polymerization ea propylene?
Botenya ba slurry ea propylene—motsoako oa catalyst e emisitsoeng, monomer, le ho etsa polymer—bo ama phetisetso ea mocheso, sekhahla sa karabelo, le katleho ea catalyst. Ho boloka bongata bo botle ba slurry ho thibela libaka tse chesang, ho fokotsa kotsi ea ho silafatsoa ke reactor, 'me ho nolofalletsa kholo ea polymer e ts'oanang. Ho feto-fetoha ha bongata ba slurry ho ka hlahisa liphoso tsa thepa le phapang ts'ebetsong ea ho qetela ea mechini le boemo ba ho senyeha ha resin. Ka hona, taolo e tiileng holim'a bongata ba slurry e bohlokoa bakeng sa botsitso ba ts'ebetso le boleng bo tsitsitseng ba tlhahiso tlhahisong ea polasetiki e ka bolang.
Ke lisebelisoa life tse sebelisoang bakeng sa ho lekanya ka nako ea sebele bongata ba propylene ea metsi?
Limithara tsa tekanyo e kahare, tse kang tse hlahisoang ke Lonnmeter, li sebelisetsoa ho lekola bongata ba propylene ea metsi ka kotloloho meleng ea tlhahiso. Limithara tsena li sebetsa tlas'a maemo a thata a ts'ebetso, li lekanya bongata khafetsa le ho fetisetsa data bakeng sa taolo ea hang-hang ea fektheri. Lipalo tse nepahetseng, tsa nako ea sebele li nolofalletsa sehlopha sa tlhahiso ho lemoha ho kheloha kapele, li tšehetsa liphetoho tse sebetsang maemong a reactor. Sena se fella ka taolo e ntlafalitsoeng ea polymerization, botsitso bo betere ba sehlopha, le ho rarolla mathata ka katleho - e leng tsa bohlokoa bakeng sa merero ea liteko le lits'ebetso tsa tlhahiso ea polasetiki e bolang ka tekanyo ea khoebo.
Nako ea poso: Tshitwe-18-2025
