Bioplastik - Bioplastic

Ushbu maqola qayta tiklanadigan biomassadan tayyorlangan plastmassalar haqida. Biyobozunur plastiklar haqida ma'lumot uchun qarang biologik, parchalanadigan plastik.

Bioplastikalar bor plastik qayta tiklanadigan manbalardan ishlab chiqarilgan materiallar biomassa kabi manbalar o'simlik yog'lari va yog'lari, makkajo'xori kraxmal, somon, o'tin chiplari, talaş, qayta ishlangan oziq-ovqat chiqindilari, va boshqalar.[1][2][3] Bioplastikani qishloq xo'jaligidan tayyorlash mumkin yon mahsulotlar va shuningdek ishlatilgan plastmassalardan (ya'ni.) plastik butilkalar va boshqa idishlar) mikroorganizmlardan foydalangan holda. Bioplastikalar, odatda, shu jumladan shakar hosilalaridan olinadi kraxmal, tsellyuloza va sut kislotasi kabi keng tarqalgan plastmassalar qazilma yoqilg'i plastmassalar (petrobazlangan polimerlar deb ham ataladi) olingan neft yoki tabiiy gaz.

Barcha bioplastikalar mavjud emas biologik parchalanadigan qazib olinadigan yoqilg'idan olinadigan plastmassalardan ham biologik parchalanish oson emas.[4][5] Ba'zi bioplastikalar (deyiladi tushadigan bioplastikalar) o'zlarining qazib olinadigan yoqilg'i bilan o'xshashligi bilan kimyoviy jihatdan bir xil bo'lgan, ammo qayta tiklanadigan manbalardan tayyorlangan plastmassalardir. Bunga misollar kiradi bio-PE, bio-PET, bio-propilen, bio-PP,[6] va bio asosli neylonlar.[7][8][9] Drop-bioplastikani texnik jihatdan amalga oshirish oson, chunki mavjud infratuzilmani ishlatish mumkin.[10] Biroq, ular kimyoviy jihatdan o'zlarining toshqotgan asosli o'xshashlari bilan bir xil bo'lganligi sababli, bu ularning xususiyatlari o'xshashligini ham anglatadi. Shunday qilib, agar fotoalbomlarga asoslangan hamkasbi biologik parchalanmaydigan bo'lsa, biologik asosdagi plastmassa versiyasi ham bo'ladi. Tushgan bioplastikalar "bag'ishlangan bio asosli" plastmassalardan farqlanadi. yo'l[ajratish kerak ]"(masalan. PEF, PHA, PLA, PA ). Shu yo'l bilan ishlab chiqarilgan "bag'ishlangan bio-asosli kimyoviy moddalar" bir xil fotoalbomlarda o'xshashlarga ega emas. Bio-asosli maxsus yo'l an'anaviy kimyoviy reaktsiyalar natijasida olinmaydigan va qazilma asosidagi alternativalar bilan solishtirganda noyob va yuqori xususiyatlarga ega mahsulotlar yaratadigan mahsulotlar ishlab chiqarishga imkon beradi.[11] Darhaqiqat, ba'zilari (masalan, PHA, PLA, ...) biologik parchalanishi mumkin.

2014 yildan boshlab bioplastikalar jahon polimerlar bozorining taxminan 0,2 foizini (300 million tonna) tashkil etdi.[12]

IUPAC ta'rifi
Bio asosli polimer dan olingan biomassa yoki olingan monomerlardan olingan
biomassadan va uni qayta ishlashning bir bosqichida tugatilgan
mahsulotlar, oqim bilan shakllantirilishi mumkin.
Izoh 1:Bioplastik odatda olingan polimerning teskarisi sifatida ishlatiladi
qazilma boyliklar.
Izoh 2:Bioplastik chalg'itadi, chunki u har qanday polimer olinganligini taxmin qiladi
biomassadan tabiatga zarar keltirmaydigan.
Izoh 3:"Biyoplastik" atamasidan foydalanish taqiqlanadi. Ifodadan foydalaning
"bio asosli polimer".
Izoh 4:Petrobazga o'xshash bio asosli polimer hech narsani anglatmaydi
atrof-muhitga nisbatan ustunlik, agar tegishli taqqoslash bo'lmasa
hayot aylanishini baholash qulay.[5]
Biologik parchalanadigan plastik idishlar
Yong'oqni qadoqlash bioplastikadan tayyorlangan (termoplastik kraxmal)
Bioplastikadan tayyorlangan plastmassadan qadoqlash va boshqalar biologik parchalanadigan plastmassalar

Ilovalar

Gul o'rash PLA-aralash bio-fleksidan tayyorlangan

Bioplastikalar bir martalik buyumlar uchun ishlatiladi, masalan qadoqlash, idish-tovoq buyumlari, vilkalar pichoqlar, idishlar, kosa va somonlar.[13] Bioplastikalar uchun bir nechta tijorat dasturlari mavjud. Printsipial jihatdan ular neftdan olinadigan plastmassalar uchun ko'plab dasturlarni almashtirishlari mumkin, ammo ularning narxi va ishlashi muammoli bo'lib qolmoqda. Aslida, ulardan foydalanish an'anaviy plastiklardan foydalanishni cheklaydigan maxsus qoidalar bilan qo'llab-quvvatlangan taqdirdagina moliyaviy jihatdan qulaydir[iqtibos kerak ]. Odatda Italiyaning misoli, bu erda 2011 yilda biologik parchalanadigan plastik qoplar va xaridorlar ma'lum bir qonunni kiritish bilan majburiydir.[14] Strukturaviy materiallardan tashqari, va'da beradigan elektroaktiv bioplastikalar ishlab chiqilmoqda elektr tokini olib boring.[15]

Biopolimerlar keng tarqalgan petrokimyoviy qoplamalar o'rniga qog'oz uchun qoplamalar sifatida mavjud.[16]

Turlari

Kraxmalga asoslangan plastmassalar

Termoplastik kraxmal hozirgi kunda eng ko'p ishlatiladigan bioplastikani namoyish etadi, bu bioplastikalar bozorining taxminan 50 foizini tashkil qiladi.[17] Oddiy kraxmalli bioplastik plyonkani uyda tayyorlash mumkin jelatinlashtiruvchi kraxmal va eritma quyish.[18] Sof kraxmal singdirishga qodir namlik, va shuning uchun farmatsevtika sektori tomonidan dori kapsulalarini ishlab chiqarish uchun mos materialdir. Shu bilan birga, sof kraxmalga asoslangan bioplastik mo'rt. Plastifikator kabi glitserol, glikol va sorbitol va kraxmalni termoplastik usulda qayta ishlash uchun ham qo'shilishi mumkin.[19] Olingan bioplastikaning xususiyatlari ("termoplastik kraxmal" deb ham ataladi) ushbu qo'shimchalar miqdorini sozlash orqali aniq ehtiyojlarga moslashtirilishi mumkin. Kraxmalni bioplastikka aylantirish uchun an'anaviy polimerlarni qayta ishlash usullaridan foydalanish mumkin, masalan ekstruziya, in'ektsion kalıplama, siqishni kalıplama va eritma quyish.[19] Kraxmal bioplastikasining xususiyatlariga asosan ta'sir ko'rsatadi amiloza /amilopektin nisbat. Odatda, yuqori amilozli kraxmal yaxshi mexanik xususiyatlarga olib kelishi mumkin.[20] Ammo yuqori amilozli kraxmal jelatinizatsiya harorati yuqori bo'lganligi sababli kamroq protsessivlikka ega[21] va yuqori eritmaning yopishqoqligi.[22]

Kraxmalga asoslangan bioplastikalar ko'pincha kraxmal / polilaktik kislota ishlab chiqarish uchun biologik parchalanadigan poliesterlar bilan aralashtiriladi,[23] kraxmal /polikaprolakton[24] yoki kraxmal / Ecoflex[25] (BASF tomonidan ishlab chiqarilgan polibutilen adipat-ko-tereftalat[26]) aralashadi. Ushbu aralashmalar sanoat dasturlari uchun ishlatiladi va shuningdek kompostlanadi. Roquette kabi boshqa ishlab chiqaruvchilar boshqa kraxmalni ishlab chiqdilar /poliolefin aralashmalar. Ushbu aralashmalar biologik parchalanish xususiyatiga ega emas, ammo xuddi shu dasturlarda ishlatiladigan neftga asoslangan plastmassalardan pastroq uglerod iziga ega.[27]

Xom ashyoning kelib chiqishi tufayli kraxmal arzon, mo'l va yangilanib turadi.[28]

Kraxmalga asoslangan plastmassalar - bu kraxmalning biologik va parchalanadigan yoki kompostlanadigan plastmassalar bilan murakkab aralashmasi polilaktik kislota, polibutilen adipat tereftalat, polibutilen süksinat, polikaprolakton va polihidroksialkananoatlar. Ushbu murakkab aralashmalar suvga chidamliligini, shuningdek qayta ishlash va mexanik xususiyatlarini yaxshilaydi.[28][29]

Kraxmalga asoslangan plyonkalar (asosan qadoqlash uchun ishlatiladi) asosan biologik va parchalanadigan va kompostlanadigan mahsulotlarni hosil qilish uchun termoplastik poliesterlar bilan aralashtirilgan kraxmaldan tayyorlanadi. Ushbu filmlar, ayniqsa, jurnal paketlari va ko'pikli plyonkalarning iste'mol tovarlari qadoqlarida ko'rinadi. Oziq-ovqat mahsulotlarida ushbu filmlar non yoki meva-sabzavot paketlari sifatida ko'riladi. Ushbu plyonkali kompost torbalar organik chiqindilarni tanlab yig'ishda ishlatiladi.[28] Bundan tashqari, Qishloq xo'jaligi tadqiqotlari xizmati olimlari tomonidan kraxmalga asoslangan yangi film ishlab chiqilgan bo'lib, uni qog'oz sifatida ham ishlatish mumkin.[30][31]

Kraxmalga asoslangan nanokompozitlar keng o'rganilib, yaxshilangan mexanik xususiyatlarini, issiqlik barqarorligini, namlikka chidamliligini va gaz to'siqni xususiyatlarini ko'rsatdi.[32]

Tsellyuloza asosidagi plastmassalar

Paket pufagi tsellyuloza atsetat, bioplastik

Tsellyuloza bioplastikalar asosan tsellyuloza efirlari, (shu jumladan tsellyuloza atsetat va nitroselüloz ) va ularning hosilalari, shu jumladan seluloid.

Tsellyuloza keng miqyosda o'zgartirilganda termoplastikaga aylanishi mumkin. Bunga misol tsellyuloza asetat bo'lib, u qimmat va shuning uchun qadoqlash uchun kamdan kam qo'llaniladi. Shu bilan birga, kraxmalga qo'shilgan sellyulozali tolalar kraxmalga qaraganda kamroq hidrofil bo'lganligi sababli mexanik xususiyatlarini, gaz o'tkazuvchanligini va suvga chidamliligini yaxshilashi mumkin.[28]

Shanxay universitetidagi bir guruh tsellyuloza asosida yangi yashil plastmassani issiq presslash usuli bilan qurishga muvaffaq bo'ldi.[33]

Protein asosidagi plastmassalar

Biyoplastikalar turli xil manbalardan olingan oqsillardan tayyorlanishi mumkin. Masalan, bug'doy kleykovinasi va kazein turli xil parchalanadigan polimerlar uchun xom ashyo sifatida istiqbolli xususiyatlarni namoyish etadi.[34]

Bundan tashqari, soya oqsili bioplastikaning yana bir manbai sifatida ko'rib chiqilmoqda. Soya oqsillari yuz yildan ortiq vaqt davomida plastik ishlab chiqarishda ishlatilgan. Masalan, original Ford avtomobilining kuzov panellari soya asosidagi plastmassadan tayyorlangan.[35]

Suvga nisbatan sezgirligi va nisbatan yuqori narxi tufayli soya oqsiliga asoslangan plastmassalardan foydalanish bilan bog'liq qiyinchiliklar mavjud. Shu sababli, allaqachon mavjud biologik parchalanadigan poliesterlar bilan soya oqsili aralashmalarini ishlab chiqarish suvning sezgirligini va narxini yaxshilaydi.[36]

Ba'zi alifatik poliesterlar

Alifatik biopolyesterlar asosan polihidroksialkananoatlar (PHA) shunga o'xshash poli-3-gidroksibutirat (PHB), polihidroksivalerat (PHV) va polihidroksigeksanoat (PHH).

Polilaktik kislota (PLA)

Malch filmi polilaktik kislota (PLA) - aralash bio-fleks

Polilaktik kislota (PLA) bu a shaffof plastik dan ishlab chiqarilgan makkajo'xori[37] yoki dekstroz. Yuzaki, u odatdagi neft-kimyo asosidagi ommaviy plastmassalarga o'xshaydi PS. U toksik bo'lmagan mahsulotlarni parchalashning o'ziga xos afzalliklariga ega. Afsuski, u zarba berish kuchi, issiqlik mustahkamligi va to'siq xususiyatlarini namoyish etadi (membrana bo'ylab havo transportini to'sib qo'yadi).[12] PLA va PLA aralashmalari odatda turli xil xususiyatlarga ega bo'lgan granulalar shaklida bo'ladi va plastmassani qayta ishlash sanoatida plyonkalar, tolalar, plastmassa idishlar, stakan va butilkalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. filament uy uchun ishlatiladi eritilgan yotqizishni modellashtirish.

Poli-3-gidroksibutirat

The biopolimer poli-3-gidroksibutirat (PHB) a polyester glyukoza, makkajo'xori kraxmalini qayta ishlaydigan ba'zi bakteriyalar tomonidan ishlab chiqariladi[38] yoki chiqindi suv.[39] Uning xususiyatlari petroplastikka o'xshashdir polipropilen. PHB ishlab chiqarish ko'paymoqda. The Janubiy Amerika shakar sanoat, masalan, PHB ishlab chiqarishni sanoat miqyosida kengaytirishga qaror qildi. PHB birinchi navbatda jismoniy xususiyatlari bilan ajralib turadi. U erish harorati 130 darajadan yuqori bo'lgan shaffof plyonka shaklida qayta ishlanishi mumkin va qoldiqsiz biologik parchalanadi.

Polihidroksialkananoatlar

Polihidroksialkananoatlar chiziqli polyesterlar tomonidan tabiatda ishlab chiqarilgan bakterial fermentatsiya ning shakar yoki lipidlar. Ular bakteriyalar tomonidan uglerod va energiyani saqlash uchun ishlab chiqariladi. Sanoat ishlab chiqarishida polyester shakarni fermentatsiyalash sharoitlarini optimallashtirish orqali bakteriyalardan olinadi va tozalanadi. 150 dan ortiq turli xil monomerlar ni nihoyatda turli xil xususiyatlarga ega materiallarni berish uchun ushbu oila tarkibida birlashtirish mumkin. PHA boshqa plastmassalardan ko'ra egiluvchan va kam elastik, shuningdek, biologik bo'lib parchalanadi. Ushbu plastmassalar tibbiyot sanoatida keng qo'llanilmoqda.

Poliamid 11

PA 11 a biopolimer tabiiy moydan olingan. Shuningdek, u Rilsan B savdo belgisi ostida tanilgan, tomonidan reklama qilingan Arkema. PA 11 texnik polimerlar oilasiga kiradi va biologik parchalanmaydi. Uning xususiyatlari shunga o'xshash PA 12, garchi uni ishlab chiqarish jarayonida issiqxona gazlari chiqindilari va qayta tiklanmaydigan resurslarni iste'mol qilish kamayadi. Issiqlikka chidamliligi PA 12 ga nisbatan ham ustundir. U avtomobil yoqilg'isi liniyalari, pnevmatik havo tormoz trubkasi, elektr kabeli antitermit qopqog'i, egiluvchan moy va gaz quvurlari, boshqaruv suyuqligi kindiklari, sport poyabzali, elektron moslamalarning tarkibiy qismlari kabi yuqori mahsuldorlikda qo'llaniladi. va kateterlar.

Xuddi shunday plastmassa ham DSM tomonidan tijoratlashtirilgan EcoPaXX savdo nomi ostida kastor yog'idan 70% olingan Polyamide 410 (PA 410).[40]PA 410 yuqori erish poliamididir, u yuqori erish nuqtasi (taxminan 250 ° C), past namlikni yutish va har xil kimyoviy moddalarga mukammal qarshilik afzalliklarini birlashtiradi.

Bio-olingan polietilen

Asosiy maqola: Qayta tiklanadigan polietilen

Asosiy qurilish bloki (monomer ) ning polietilen etilen hisoblanadi. Etilen kimyoviy jihatdan o'xshashdir va uni shakar qamish yoki makkajo'xori kabi qishloq xo'jaligi xom ashyosini fermentatsiyalash yo'li bilan ishlab chiqarilishi mumkin bo'lgan etanoldan olish mumkin. Bio-olingan polietilen kimyoviy va fizikaviy jihatdan an'anaviy polietilen bilan bir xildir - u biologik parchalanmaydi, lekin uni qayta ishlash mumkin. Braziliya kimyoviy guruhi Braskem shakar qamishidan olingan polietilenni ishlab chiqarish usulidan foydalangan holda (atrofdan chiqarib tashlaydi) 2,15 tonna CO
2 tonna ishlab chiqarilgan Yashil Polietilen uchun.

Genetik jihatdan o'zgartirilgan xomashyo

Bilan GM makkajo'xori keng tarqalgan xomashyo bo'lib, ba'zi bioplastikalar bundan olinishi ajablanarli emas.

Bioplastikalarni ishlab chiqarish texnologiyalari asosida "o'simlik zavodi" modeli mavjud genetik jihatdan o'zgartirilgan ekinlar yoki genetik jihatdan o'zgartirilgan bakteriyalar samaradorlikni optimallashtirish uchun.

Polihidroksiuretanlar

So'nggi paytlarda bio asosli va izosiyanatsiz poliuretanlarni ishlab chiqarishga katta ahamiyat berilmoqda. Bunday misollardan biri poliaminlar va tsiklik karbonatlar o'rtasidagi o'z-o'zidan paydo bo'ladigan reaktsiyadan foydalanib, polihidroksuretanlarni ishlab chiqaradi.[41] An'anaviy o'zaro bog'liq poliuretanlardan farqli o'laroq, o'zaro bog'langan polihidroksiuretanlar qayta ishlash va dinamik transkarbamoyillash reaktsiyalari orqali qayta ishlash qobiliyatiga ega ekanligi isbotlangan.[42]

Lipiddan olingan polimerlar

Bir qator bioplastik sinflar sintez qilingan o'simlik va hayvonlardan olinadigan yog'lar va yog'lar.[43] Poliuretanlar,[44][45] polyesterlar,[46] epoksi qatronlar[47] va boshqa bir qator polimer turlari xom neftga asoslangan materiallar bilan taqqoslanadigan xususiyatlarga ega bo'lgan holda ishlab chiqilgan. Ning so'nggi rivojlanishi olefin metatezi biomonomerlar va polimerlarga tejamli ravishda konversiya qilish uchun turli xil xom ashyolarni ochdi.[48] An'anaviy o'simlik moylari ishlab chiqarishning o'sishi va arzonligi bilan mikroalglardan olingan yog'lar,[49] bu sohada o'sish uchun katta imkoniyatlar mavjud.

Atrof muhitga ta'siri

Qandolat mahsulotlari PLA-aralash bio-fleksdan tayyorlangan qadoqlash
Shishalar dan qilingan tsellyuloza atsetat biograd
Somon ichish PLA-aralash bio-fleksidan tayyorlangan
Bio-plastmassadan tayyorlangan PLA-aralash bio-fleksdan tayyorlangan kavanoz

Bioplastikalarni ishlab chiqarish uchun qazilma yoqilg'i resurslarini o'rnini bosuvchi sifatida kraxmal, tsellyuloza, yog'och, shakar va biomassa kabi materiallar ishlatiladi; bu an'anaviy plastik ishlab chiqarishga nisbatan bioplastikalarni ishlab chiqarishni barqaror faoliyatga aylantiradi.[50] Bioplastikaning atrof-muhitga ta'siri haqida tez-tez bahs yuritiladi, chunki "yashillik" uchun turli xil ko'rsatkichlar mavjud (masalan, suvdan foydalanish, energiyadan foydalanish, o'rmonlarni yo'q qilish, biodegradatsiya va boshqalar).[51][52][53] Shuning uchun atrof-muhitga bioplastik ta'sirlar qayta tiklanmaydigan energiyadan foydalanish, iqlim o'zgarishi, evrofikatsiya va kislotalashga bo'linadi.[54] Bioplastik ishlab chiqarish issiqxona gazlari chiqindilarini sezilarli darajada kamaytiradi va qayta tiklanmaydigan energiya sarfini kamaytiradi.[50] Dunyo bo'ylab firmalar bioplastikadan foydalangan holda o'z mahsulotlarining ekologik barqarorligini oshirishi mumkin edi [55]

Biyoplastikalar odatdagi plastmassalarga qaraganda qayta tiklanmaydigan energiyani tejashga va odatdagi plastmassalarga qaraganda kamroq gaz hosil bo'lishiga qaramay, bioplastikalar atrof muhitga salbiy ta'sir ko'rsatmoqda, masalan evrofikatsiya va kislotalash.[54] Bioplastikalar odatdagi plastmassalarga qaraganda yuqori evrofikatsiya potentsialini keltirib chiqaradi.[54] Sanoat dehqonchilik amaliyotida biomassa ishlab chiqarish nitrat va fosfatning suv havzalarida filtrlanishiga olib keladi; bu evtrofikatsiyani keltirib chiqaradi, bu suvga boy bo'lgan tananing ozuqaviy moddalarga haddan tashqari boyligini olish jarayonidir.[54] Evtrofikatsiya butun dunyo bo'ylab suv resurslariga tahdid solmoqda, chunki u zararli suv o'tlari gullab-yashnashiga olib keladi, bu esa suvda yashovchi hayvonlarni o'ldiradi.[56] Biyoplastikalar kislotaliligini ham oshiradi.[54] Bioplastikalar keltirib chiqaradigan evrofikatsiya va kislotalashuvning yuqori o'sishiga, shuningdek, bioplastikalarni ishlab chiqarish uchun qayta tiklanadigan xom ashyoni etishtirishda kimyoviy o'g'itlardan foydalanish sabab bo'ladi.[50]

Bioplastikaning atrof-muhitga ta'siriga inson va er usti ta'sirining past darajasi kiradi ekotoksiklik va an'anaviy plastiklarga nisbatan kanserogen potentsial.[54] Shu bilan birga, bioplastikalar odatdagi materiallarga qaraganda yuqori suv ekotoksikligiga ega.[54] Biyoplastikalar va boshqa biologik materiallar odatdagi plastmassalar bilan taqqoslaganda stratosferadagi ozon qatlamini ko'paytiradi; bu biomassa ishlab chiqarish uchun sanoat etishtirish paytida o'g'itlarni qo'llash paytida azot oksidi chiqindilarining natijasidir.[54] Sun'iy o'g'itlar azot oksidi chiqindilarini ko'paytiradi, ayniqsa hosil barcha azotga muhtoj bo'lmaganda.[57] Biyoplastikaning atrof-muhitga bo'lgan ozgina ta'siriga bioplastikani tayyorlash uchun ishlatiladigan ekinlarga pestitsidlarni qo'llash orqali toksiklik kiradi.[50] Biyoplastikalar, shuningdek, o'rim-yig'im vositalaridan karbonat angidrid chiqindilarini keltirib chiqaradi.[50] Boshqa kichik atrof-muhit ta'siriga biomassani etishtirish uchun yuqori suv sarfi, tuproq eroziyasi, tuproqdagi uglerod yo'qotilishi va biologik xilma-xillikning yo'qolishi kiradi va ular asosan bioplastikalar bilan bog'liq erdan foydalanish natijasidir.[54] Biyoplastikani ishlab chiqarish uchun erdan foydalanish uglerod sekretsiyasini yo'qotishiga olib keladi va uglerod narxini oshiradi, shu bilan birga mavjud maydonlardan chalg'itadi. [58]

Biyoplastikalar qayta tiklanmaydigan iste'mol va issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirgani uchun juda foydali bo'lsa-da, ular pestitsid va o'g'itlar, evrofikatsiya va kislotalash vositalaridan foydalangan holda er va suv iste'mol qilish orqali atrof muhitga salbiy ta'sir ko'rsatmoqda; shuning uchun kimning bioplastikani yoki an'anaviy plastmassani afzal ko'rishi atrof muhitga eng muhim ta'sir deb hisoblaganiga bog'liq.[50]

Biyoplastikaning yana bir muammosi shundaki, ba'zi bioplastiklar ekinlarning qutulish mumkin bo'lgan qismlaridan tayyorlanadi, bu bioplastikalarni oziq-ovqat ishlab chiqarish bilan raqobatlashishiga olib keladi, chunki biyoplastiklar ishlab chiqaradigan ekinlar odamlarni boqish uchun ham ishlatilishi mumkin.[59] Ushbu bioplastikalar "1-avlod xom ashyo bioplastikasi" deb nomlangan. 2-avlod xom ashyo bioplastikasi oziq-ovqat bo'lmagan ekinlardan (sellyulozali xom ashyo) yoki 1-avlod xom ashyosidan chiqadigan materiallardan (masalan, o'simlik yog'i chiqindilari) foydalanadi. suv o'tlari xom ashyo sifatida.[60]

Bioplastikaning biologik parchalanishi

Qo'shimcha ma'lumotlar: Biologik parchalanadigan plastik
PLA aralashmasi bio-fleksidan tayyorlangan havo yostig'i

Har qanday plastmassaning biologik parchalanishi bu qattiq / suyuq interfeysda sodir bo'ladigan jarayon bo'lib, suyuq fazadagi fermentlar qattiq fazani depolimerizatsiya qiladi. [61] Ham bioplastiklar, ham qo'shimchalarni o'z ichiga olgan an'anaviy plastmassalar biodegradatsiyaga qodir.[62] Bioplastikalar turli muhitlarda biologik parchalanishga qodir, shuning uchun ular odatdagi plastmassalardan ko'ra maqbuldir.[63] Bioplastikalarning biologik parchalanishi har xil atrof-muhit sharoitida, shu jumladan tuproq, suv muhiti va kompost sharoitida sodir bo'ladi.[63] Biyopolimer yoki bio-kompozitning har ikkala tuzilishi va tarkibi biodegradatsiya jarayoniga ta'sir qiladi, shuning uchun tarkibi va tuzilishini o'zgartirish biologik parchalanishni kuchaytirishi mumkin.[63] Tuproq va kompost atrof-muhit sharoiti sifatida yuqori mikrobial xilma-xilligi tufayli biologik parchalanishda samaraliroq bo'ladi.[63] Kompostlash nafaqat bioplastikalarni samarali ravishda parchalaydi, balki issiqxona gazlari chiqindilarini sezilarli darajada kamaytiradi.[63] Kompost muhitida bioplastikalarning biologik parchalanishini ko'proq eruvchan shakar qo'shib va ​​haroratni oshirish orqali oshirish mumkin.[63] Boshqa tomondan, tuproq muhitida mikroorganizmlarning xilma-xilligi yuqori bo'lib, bioplastikalarning biologik parchalanishini osonlashtiradi.[63] Biroq, tuproq muhitidagi bioplastikalar yuqori haroratga va biologik parchalanish uchun uzoqroq vaqtga muhtoj.[63] Ba'zi bioplastikalar suv havzalarida va dengiz tizimlarida samaraliroq biologik parchalanadi; ammo, bu dengiz ekotizimlari va chuchuk suvlar uchun xavf tug'diradi.[63] Shunday qilib, suv havzalarida bioplastikalarning biodegradatsiyasini keltirib chiqaradigan, bu suv organizmlari va zararli suvlarning nobud bo'lishiga olib keladi, degan xulosaga kelish to'g'ri, bioplastikalarning atrof muhitga salbiy ta'siridan biri sifatida qayd etish mumkin.

Sanoat va bozorlar

Choy paketlari polilaktiddan (PLA), (yalpizli choy)

Organik materiallarga asoslangan plastmassalar 20-asr davomida kimyoviy kompaniyalar tomonidan ishlab chiqarilgan bo'lsa-da, birinchi kompaniya faqat bioplastikaga yo'naltirilgan - Marlborough Biopolimerlar - 1983 yilda tashkil topgan. Ammo Marlboro va boshqa korxonalar tijorat muvaffaqiyatlariga erisha olmadilar. uzoq muddatli moliyaviy muvaffaqiyatni ta'minlash uchun 1989 yilda tashkil etilgan Italiyaning Novamont kompaniyasi.[64]

Biologik va biologik parchalanadigan yangi polimerlarni o'rganish va sinovdan o'tkazish xarajatlari va vaqt talablari bioplastikalarni neft-kimyo asosidagi plastmassalarga nisbatan tijorat ahvoliga tushib qoldi. Bioplastikalar butun dunyoda ishlab chiqarilgan barcha plastmassalarning bir foizidan kamrog'ini tashkil etadi[65] va yaqin vaqtgacha ishlab chiqarish neft-kimyo plastmassalaridan o'rtacha 2-4 baravar qimmatroq edi.[66] Ko'pgina bioplastikalar uglerod chiqindilarini ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgandan ko'ra ko'proq tejashga qodir emas.[67] Va nihoyat, sanoat moddiy manbalar va chiqindilarni yo'q qilish infratuzilmasi bilan bog'liq logistik muammolarga duch kelmoqda. Ko'pgina bioplastikalar o'simlik shakarlari, kraxmal yoki yog'lardan ishlab chiqarilganligi sababli, har yili ishlab chiqarilgan 250 million tonna plastmassani bio asosli plastmassalarga almashtirish uchun 100 million gektar er yoki yer yuzidagi ekin maydonlarining 7 foizi kerak bo'ladi, deb hisoblashadi. . Biyoplastikalar hayot aylanishining oxiriga etganida, kompostlash uchun mo'ljallangan va biologik parchalanadigan sifatida sotiladigan narsalar, kompost etish uchun mos sharoitlar yo'qligi yoki chiqindilarni saralash sababli tez-tez chiqindixonalarga yuboriladi, keyin anaerobik ravishda parchalanib ketishi natijasida metan chiqadi.[68]Shunga qaramay, bioplastika sanoati yiliga 20-30 foizga o'sdi. BCC Research kompaniyasi biologik parchalanadigan polimerlarning global bozori 2012 yilgacha o'rtacha o'sish sur'ati 17 foizdan oshishini prognoz qildi va bu o'sish sur'ati haqiqatan ham oshib ketdi. Bio-asosli plastmassalar 2020 yilda barcha ishlab chiqarilgan plastmassalarning 5 foizini, 2030 yilda esa barcha ishlab chiqarilgan plastmassalarning 40 foizini tashkil qilishi taxmin qilinmoqda.[69] Ceresana, 2020 yilda bioplastikalar plastmassa bozorining 5 foizini tashkil etganda, bio asosli plastmassa bozori 5,8 milliard dollarga teng bo'ladi, bu 2014 yildagi bioplastikalar bozoridan uch baravar katta.[70] Biyoplastikalarga bo'lgan eng katta talab, qadoqlash mahsulotlariga tegishli bo'lib, ular neft-kimyo plastmassalarini bir martalik ishlatiladigan, bir martalik ishlatiladigan mahsulotlarda, keyinchalik chiqindi poligonlarida yoki tabiiy muhitda ishlatilishidan keng tashvishga tushgan. Qadoqlash bozorning 60 foizini bioplastik bilan ta'minlashda davom etmoqda va sanoatdagi o'sishning eng katta ulushiga to'g'ri keladi.[71] Bozorda bioplastikaga, ayniqsa, barqaror qadoqlashga bo'lgan talabning oshishiga qarab siljish yuz berdi.[65] Bu, xususan, G'arbiy Evropada kuzatilgan, bu 2014 yilda global biologik parchalanadigan plastmassaga bo'lgan talabning 45% dan ko'pini tashkil etgan. Iste'molchilarning barqaror variantlarga bo'lgan bu talabi so'nggi siyosatlarda ham kuzatilgan; Italiya neftga asoslangan polietilen paketlardan foydalanishni taqiqladi va Germaniyada neftga asoslangan polietilen paketlardan foydalanganlik uchun soliq mavjud [65]

Ammo biologik polimerlarda sanoat ba'zilar bashorat qilganidek tez sur'atlar bilan rivojlanmadi. NNFCC 2013 yilga kelib sanoat har yili ishlab chiqariladigan 2,1 million tonnadan oshishini taxmin qildi,[72] ammo 2017 yilga kelib, o'sha yili atigi 2,05 million tonna bioplastik ishlab chiqarilgan. Bu 2015 yilda jami 292 million tonna termoplastikani ishlab chiqargan barcha plastmassa ishlab chiqarishning ozgina qismi bo'lib qolmoqda.[73] Ishlab chiqarish kengaygan sari bioplastikalarni va ularni ishlab chiqarishni yoki yo'q qilishni tartibga soluvchi universal standartlar qolmadi. Bunga bioplastik sifatida sotilishi uchun zarur bo'lgan mahsulot tarkibidagi barqaror manbalardan olinadigan materiallar miqdori bo'yicha biron bir tartibga solishning etishmasligi kiradi.[74] Market and Market ma'lumotlariga ko'ra global biologik parchalanadigan plastmassa bozori endigina boshlanmoqda va faqat umumiy plastmassa bozorining 1 foizidan kamrog'ini tashkil qiladi [65]

Prizma qalam charx tsellyuloza asetat biogradidan tayyorlangan

Bozordagi parchalanish va noaniq ta'riflar tufayli bioplastikaning umumiy bozor hajmini tavsiflash qiyin, ammo hisob-kitoblarga ko'ra global ishlab chiqarish quvvati 327 ming tonnani tashkil etadi.[72] Aksincha, dunyodagi etakchi polietilen (pe) va polipropilen (PP) ning global ishlab chiqarilishi neft-kimyo olingan poliolefinlar, 2015 yilda 150 million tonnadan oshgan.[75]

COPA (Evropa Ittifoqidagi qishloq xo'jaligini tashkil etish qo'mitasi) va COGEGA (Evropa Ittifoqidagi qishloq xo'jaligi sohasidagi hamkorlik bo'yicha umumiy qo'mita) Evropa iqtisodiyotining turli sohalarida bioplastikaning imkoniyatlarini baholashdi:

SektorYiliga tonna
Mahsulotlarni umumiy ovqatlanish450,000450000
 
Organik chiqindi sumkalar100,000100000
 
Biologik parchalanadigan mulch plyonkalari130,000130000
 
Bezi uchun biologik parchalanadigan plyonkalar80,00080000
 
100% biologik parchalanadigan tagliklar240,000240000
 
Folga qadoqlash400,000400000
 
Sabzavotlarni qadoqlash400,000400000
 
Shinaning tarkibiy qismlari200,000200000
 
Jami:2,000,000

Bioplastikaning tarixi va rivojlanishi

Qo'shimcha ma'lumotlar: Bioplastik ishlab chiqaruvchilar ro'yxati
  • 1862 yil: Buyuk London ko'rgazmasida, Aleksandr Parkes birinchi plastmassa bo'lgan Parkesine-ni namoyish etadi. Parkesine nitroselülozdan tayyorlangan. (Oq 1998)[76]
  • 1897 yil: Galalit bugungi kunda ham ishlab chiqarilgan bo'lib, 1897 yilda nemis kimyogarlari tomonidan yaratilgan sutga asoslangan bioplastikdir. Galalit asosan tugmachalarda uchraydi. (Thielen 2014) [77]
  • 1907: Leo Baekeland o'zining o'tkazmaydigan va issiqlikka chidamli xususiyatlari uchun Milliy tarixiy kimyoviy belgini olgan Bakelitni ixtiro qildi. U radio va telefon kassalarida, oshxona anjomlarida, o'qotar qurollarda va boshqa ko'plab mahsulotlarda qo'llaniladi. (Pathak, Sneha, Mathew 2014)
  • 1912 yil: Brandenberger selofanni yog'och, paxta yoki kenevir tsellyulozasidan ixtiro qildi. (Thielen 2014) [77]
  • 1920-yillar: Wallace Carothers Polilaktik kislota (PLA) plastmassasini topdi. PLA ishlab chiqarish juda qimmatga tushadi va 1989 yilgacha ommaviy ishlab chiqarilmaydi. (Whiteclouds 2018)
  • 1926: Maurice Lemoigne bakteriyalardan tayyorlangan birinchi bioplastik bo'lgan polihidroksibutirat (PHB) ixtiro qildi. (Thielen 2014) [77]
  • 1930-yillar: Birinchi bioplastik mashina Genri Ford tomonidan soya loviyasidan tayyorlangan. (Thielen 2014) [77]
  • 1940-1945 yillar: Ikkinchi Jahon urushi davrida ko'plab urush davri materiallarida ishlatilganligi sababli plastik ishlab chiqarishning ko'payishi kuzatilmoqda. Hukumat tomonidan moliyalashtirilishi va nazorati tufayli Qo'shma Shtatlarda plastmassalar ishlab chiqarish (umuman, nafaqat bioplastikalar) 1940-1945 yillarda uch baravar oshdi (Rojers 2005).[78] 1942 yilgi AQSh hukumatining qisqa metrajli filmi Sinov naychasidagi daraxt bioplastikaning Ikkinchi Jahon urushidagi g'alaba va o'sha davrdagi Amerika iqtisodiyotidagi muhim rolini tasvirlaydi.
  • 1950-yillar: Amilomaize (> 50% amiloza tarkibidagi makkajo'xori) muvaffaqiyatli ishlab chiqarildi va tijorat bioplastikasi dasturlari o'rganila boshlandi. (Liu, Moult, Long, 2009)[79] Biyoplastik rivojlanishning pasayishi neftning arzon narxlari tufayli kuzatilmoqda, ammo sintetik plastmassalarning rivojlanishi davom etmoqda.
  • 1970-yillar: Atrof-muhit harakati bioplastikada ko'proq rivojlanishga turtki berdi. (Rojers 2005) [78]
  • 1983 yil: Marlborough Biopolymers birinchi bioplastik kompaniyasi boshlandi, u biopal deb nomlangan bakteriyalarga asoslangan bioplastikadan foydalanadi. (Feder 1985) [80]
  • 1989 yil: PLAning keyingi rivojlanishi doktor Patrik R. Gruber tomonidan makkajo'xori dan PLA qanday yaratilishini aniqlaganida amalga oshirildi. (Whiteclouds 2018). Novamount nomli etakchi bioplastik kompaniyasi yaratildi. Novamount bir nechta turli xil qo'llanmalarda bioplastik moddadan foydalanadi. (Novamount 2018) [81]
  • 1992 yil: Science-da PHBni Arabidopsis thaliana o'simlik tomonidan ishlab chiqarilishi mumkinligi haqida xabar berilgan. (Poirier, Dennis, Klomparens, Navrat, Somerville, 1992) [82]
  • 1990-yillarning oxiri: BIOTEC kompaniyasining tadqiqotlari va ishlab chiqarishidan TP kraxmal va BIOPLAST rivojlanishi BIOFLEX filmiga olib keladi. BIOFLEX plyonkasini plyonkali ekstruziya, yassi plyonkali ekstruziya va qarshi kalıplama liniyalari sifatida tasniflash mumkin. Ushbu uchta tasnif quyidagicha qo'llaniladi: puflangan plyonkalar - qoplar, sumkalar, axlat sumkalari, mulch plyonkalar, gigiena vositalari, yo'rgak plyonkalari, havo pufakchalari plyonkalari, himoya kiyimlari, qo'lqoplar, er-xotin qovurg'ali sumkalar, yorliqlar, to'siq lentalari; Yassi plyonkalar - tovoqlar, gulli idishlar, muzlatgich mahsulotlari va qadoqlash, stakan, farmatsevtika qadoqlari; Injection kalıplama - bir martalik ishlatiladigan vilkalar pichoqlar, idishlar, konteynerlar, bajarilgan qismlar, kompakt-diskli laganda, qabristonga oid buyumlar, golf teelari, o'yinchoqlar, yozuv materiallari. (Lorcks 1998) [83]
  • 2001 yil: Metabolix Inc. o'simliklarni bioplastikalarni ishlab chiqarish uchun ishlatadigan Monsantoning biopol biznesini (dastlab Zeneca) sotib oladi. (Sartarosh va Fisher 2001) [84]
  • 2001 yil: Nik Taker fil maysalaridan bioplastik asos sifatida plastik avtomobil qismlarini tayyorlashda foydalanadi. (Tucker 2001) [85]
  • 2005 yil: Cargill and Dow Chemicals NatureWorks sifatida qayta nomlandi va PLA ishlab chiqaruvchisi bo'ldi. (Penisi 2016)[86]
  • 2007 yil: Metabolix Inc. bozor Misr shakar fermentatsiyasi va genetik jihatdan yaratilgan bakteriyalardan tayyorlangan o'zining Mirel deb nomlangan birinchi 100% biologik, parchalanadigan plastmassasini sinovdan o'tkazmoqda. (Digregorio 2009)[87]
  • 2012 yil: bioplastik, dorixona tadqiqotlari jurnalida chop etilgan tadqiqotlar asosida eng ekologik toza bioplastikalardan biri bo'lgan dengiz balig'idan ishlab chiqarilgan. (Rajendran, Puppala, Sneha, Angeeleena, Rajam 2012)[88]
  • 2013 yil: qondan olingan bioplastikka va shakar, oqsil va boshqalar singari o'zaro bog'lovchi moddaga patent qo'yildi (iridoid sanab chiqinglar, diimidatlar, dionlar, karbodiimidlar, akrilamidlar, dimetiluberimidatlar, aldegidlar, XIII omil, dihomo ikki funktsional NHS efirlari, karbonildimidoksid, proantosiyanidin, reuterin). Ushbu ixtiro bioplastikadan to'qima, xaftaga, tendon, ligament, suyak sifatida foydalanish va ildiz hujayralarini etkazib berishda foydalanish orqali qo'llanilishi mumkin. (Kempbell, Burgess, Vayss, Smit 2013)[89]
  • 2014 yil: 2014 yilda nashr etilgan tadqiqotda bioplastikalarni toza tsellyulozaning TFA eritmalari bilan o'simlik chiqindilarini (maydanoz va ismaloqning poyalari, kakao po'stlog'i, guruch qobig'i va boshqalarni) aralashtirish natijasida bioplastikani hosil qilish mumkinligi aniqlandi. (Bayer, Guzman-Puyol, Heredia-Gerrero, Ceseracciu, Pignatelli, Ruffilli, Cingolani va Athanassiou 2014) [90]
  • 2016 yil: Eksperiment shuni ko'rsatadiki, regulyatsiyadan o'tgan avtomobil tamponini banan po'sti yordamida nano-tsellyuloza asosidagi bioplastik biomateriallardan tayyorlash mumkin. (Hossain, Ibrohim, Aleissa 2016) [91]
  • 2017: Lignocellulosics resurslaridan (quruq o'simlik moddasi) ishlab chiqarilgan bioplastikalar bo'yicha yangi taklif. (Brodin, Malin, Vallejos, Opedal, Area, Chinga-Carrasco 2017) [92]
  • 2018 yil: Ikea, shu jumladan bioplastikadan mebel ishlab chiqarishni boshlash (Barret 2018), neylonni bio-neylon bilan almashtirishga qaratilgan samarali loyiha (Barret 2018) va mevalardan tayyorlangan birinchi qadoqlash (Barret 2018).[93]
  • 2019 yil: "Koreyaning kimyoviy texnologiya ilmiy-tadqiqot instituti" tomonidan kuchli shaxsiyat va antibakterial ta'sirni tekshirish uchun besh xil xitin nanomateriallari ajratib olindi va sintez qilindi. Yer ostiga ko'milganda, 6 oy ichida 100% biodegradatsiya mumkin edi.[94]

* to'liq ro'yxat emas; bioplastikaning ko'p qirraliligini va muhim yutuqlarni namoyish etish uchun muallif tomonidan ixtiro qilingan; bioplastikaning yangi qo'llanmalari va ixtirolari har yili yuz beradi

YilBioplastik kashfiyot yoki rivojlanish
1862Parkesine - Aleksandr Parkes
1868Seluloid - Jon Uesli Hyatt
1897Galalit - nemis kimyogarlari
1907Bakalit - Leo Baekeland
1912Selofan - Jak E. Brandenberger
1920-yillarPolilaktik kislota (PLA) - Wallace Carothers
1926Polihidroksibutirat (PHB) - Moris Lemoigne
1930-yillarSoya fasulyesi asosidagi bioplastik avtomobil - Genri Ford
1983Biopal - Marlborough biopolimerlari
1989Misrdan PLA - doktor Patrik R. Gruber; Modda-bi - Novamount
1992PHB Arabidopsis thaliana (mayda gulli o'simlik) tomonidan ishlab chiqarilishi mumkin.
1998Bioflex plyonka (puflangan, tekis, in'ektsion kalıplama) bioplastikaning turli xil qo'llanilishiga olib keladi
2001PHB fil o'tlari tomonidan ishlab chiqarilishi mumkin
2007Mirabel (100% biologik parchalanadigan plastmassa) Metabolic inc. bozor sinovidan o'tgan
2012Bioplastik dengiz o'tlaridan ishlab chiqilgan
2013Tibbiy protseduralarda ishlatiladigan qon va o'zaro bog'lovchi vositadan tayyorlangan bioplastik
2014Sabzavot chiqindilaridan tayyorlangan bioplastik
2016Banan po'stidan bioplastikadan tayyorlangan avtomobil bamperi
2017Lignocellulosic resurslaridan tayyorlangan bioplastikalar (quruq o'simlik moddasi)
2018Bioplastik mebel, bio-neylon, mevalardan qadoqlash
Bioplastikani rivojlantirish markazi - Massachusets Lovell universiteti
A qalam bioplastikalar bilan tayyorlangan (Polilaktid, PLA)

Sinov protseduralari

Bioplastik shampun shisha PLA-aralash bio-fleksidan tayyorlangan

Sanoat kompostabilligi - EN 13432, ASTM D6400

The EN Evropa bozorida plastik mahsulot kompostlanadigan deb da'vo qilish uchun 13432 sanoat standarti bajarilishi kerak. Xulosa qilib aytganda, u bir necha sinovlarni talab qiladi va o'tish / muvaffaqiyatsizlik mezonlarini, shu jumladan tayyor mahsulotning 12 hafta ichida parchalanishi (fizikaviy va vizual buzilishi), 180 kun ichida polimer ingredientlarning biodegradatsiyasi (organik uglerodning CO2 ga aylanishi), o'simlik toksikligi va og'ir metallar. The ASTM 6400 standarti Qo'shma Shtatlar uchun normativ bazadir va shunga o'xshash talablar.

Ko'pchilik kraxmal asosli plastmassalar, PLA asosidagi plastmassalar va boshqalar alifatik -xushbo'y birgalikdapolyester kabi birikmalar süksinatlar va adipates, ushbu sertifikatlarni olgan. Fotosuratlanadigan yoki sotiladigan qo'shimchalarga asoslangan bioplastikalar Oxo Biodegradable ushbu standartlarga amaldagi shaklida mos kelmaslik.

Kompostivlik - ASTM D6002

Plastmassaning kompostligini aniqlash uchun ASTM D 6002 usuli so'zni aniqladi kompostlanadigan quyidagicha:

kompost uchastkasida biologik parchalanishga qodir bo'lgan narsa, u materialni ko'z bilan ajralib turmasligi va karbonat angidrid, suv, noorganik birikmalar va biomassaga ma'lum kompostlanadigan materiallarga mos keladigan darajada parchalanishi mumkin.[95]

Ushbu ta'rif juda ko'p tanqidlarni keltirib chiqardi, chunki bu so'zni an'anaviy tarzda ta'riflash usulidan farqli o'laroq, bu "kompostlash" jarayonini uning zaruriyatidan butunlay ajraladi. chirindi / yakuniy mahsulot sifatida kompost. Ushbu standartning yagona mezonidir qiladi kompostlangan plastmassaning zarurligini tasvirlang qarash ostidagi kompost bo'lib qurilgan boshqa bir narsa kabi tezroq ketmoq an'anaviy ta'rifi.

ASTM D 6002 ni olib tashlash

In January 2011, the ASTM withdrew standard ASTM D 6002, which had provided plastic manufacturers with the legal credibility to label a plastic as kompostlanadigan. Its description is as follows:

This guide covered suggested criteria, procedures, and a general approach to establish the compostability of environmentally degradable plastics.[96]

The ASTM has yet to replace this standard.

Biobased – ASTM D6866

The ASTM D6866 method has been developed to certify the biologically derived content of bioplastics. Cosmic rays colliding with the atmosphere mean that some of the carbon is the radioactive isotope uglerod-14. CO2 from the atmosphere is used by plants in fotosintez, so new plant material will contain both carbon-14 and uglerod-12. Under the right conditions, and over geological timescales, the remains of living organisms can be transformed into Yoqilg'i moyi. After ~100,000 years all the carbon-14 present in the original organic material will have undergone radioactive decay leaving only carbon-12. A product made from biomassa will have a relatively high level of carbon-14, while a product made from petrochemicals will have no carbon-14. The percentage of renewable carbon in a material (solid or liquid) can be measured with an accelerator mass-spektrometr.[97][98]

There is an important difference between biodegradability and biobased content. A bioplastic such as high-density polyethylene (HDPE)[99] can be 100% biobased (i.e. contain 100% renewable carbon), yet be non-biodegradable. These bioplastics such as HDPE nonetheless play an important role in greenhouse gas abatement, particularly when they are combusted for energy production. The biobased component of these bioplastics is considered carbon-neutral since their origin is from biomass.

Anaerobic biodegradability – ASTM D5511-02 and ASTM D5526

The ASTM D5511-12 and ASTM D5526-12 are testing methods that comply with international standards such as the ISO DIS 15985 for the biodegradability of plastic.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Hong Chua; Peter H. F. Yu & Chee K. Ma (March 1999). "Accumulation of biopolymers in activated sludge biomass". Amaliy biokimyo va biotexnologiya. 78 (1–3): 389–399. doi:10.1385/ABAB:78:1-3:389. ISSN  0273-2289. PMID  15304709. S2CID  189905491.
  2. ^ Carrington, Damian (5 July 2018). "Researchers race to make bioplastics from straw and food waste". Guardian.
  3. ^ "Biodegradable plastic made from plants, not oil, is emerging". ABC News. 29 dekabr 2008 yil.
  4. ^ "Bioplastics (PLA) - World Centric". worldcentric.org.
  5. ^ a b Vert, Michel (2012). "Biorelate polimerlar va qo'llanmalar uchun terminologiya (IUPAC tavsiyalari 2012)" (PDF). Sof va amaliy kimyo. 84 (2): 377–410. doi:10.1351 / PAC-REC-10-12-04. S2CID  98107080.
  6. ^ Bio-based drop-in, smart drop-in and dedicated chemicals
  7. ^ Duurzame bioplastics op basis van hernieuwbare grondstoffen
  8. ^ What are bioplastics?
  9. ^ Drop in bioplastics
  10. ^ Bio-based drop-in, smart drop-in and dedicated chemicals
  11. ^ Drop in bioplastics
  12. ^ a b Andreas Künkel, Johannes Becker, Lars Börger, Jens Hamprecht, Sebastian Koltzenburg, Robert Loos, Michael Bernhard Schick, Katharina Schlegel, Carsten Sinkel, Gabriel Skupin and Motonori Yamamoto (2016). "Polymers, Biodegradable". Ullmannning Sanoat kimyosi ensiklopediyasi. Vaynxaym: Vili-VCH. 1-29 betlar. doi:10.1002/14356007.n21_n01.pub2. ISBN  9783527306732.CS1 maint: mualliflar parametridan foydalanadi (havola)
  13. ^ Chen, G.; Patel, M. (2012). "Plastics derived from biological sources: Present and future: P technical and environmental review". Kimyoviy sharhlar. 112 (4): 2082–2099. doi:10.1021/cr200162d. PMID  22188473.
  14. ^ "Consiglio dei Ministri conferma la messa al bando dei sacchetti di plastica non biodegradabili - Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare". minambiente.it.
  15. ^ Suszkiw, Jan (December 2005). "Electroactive Bioplastics Flex Their Industrial Muscle". Yangiliklar va tadbirlar. USDA Qishloq xo'jaligi tadqiqotlari xizmati. Olingan 2011-11-28.
  16. ^ Khwaldia, Khaoula; Elmira Arab-Tehrany; Stephane Desobry (2010). "Biopolymer Coatings on Paper Packaging Materials". Oziq-ovqat fanlari va oziq-ovqat xavfsizligi bo'yicha keng qamrovli sharhlar. 9 (1): 82–91. doi:10.1111/j.1541-4337.2009.00095.x.
  17. ^ "Types of Bioplastic | InnovativeIndustry.net". Olingan 2020-07-11.
  18. ^ Make Potato Plastic!. Instructables.com (2007-07-26). 2011-08-14 da qabul qilingan.
  19. ^ a b Liu, Xonsheng; Xie, Fengwei; Yu, Long; Chen, Ling; Li, Lin (2009-12-01). "Thermal processing of starch-based polymers". Polimer fanida taraqqiyot. 34 (12): 1348–1368. doi:10.1016/j.progpolymsci.2009.07.001. ISSN  0079-6700.
  20. ^ Li, Ming; Liu, Peng; Zou, Wei; Yu, Long; Xie, Fengwei; Pu, Huayin; Liu, Hongshen; Chen, Ling (2011-09-01). "Extrusion processing and characterization of edible starch films with different amylose contents". Oziq-ovqat muhandisligi jurnali. 106 (1): 95–101. doi:10.1016/j.jfoodeng.2011.04.021. ISSN  0260-8774.
  21. ^ Liu, Xonsheng; Yu, Long; Xie, Fengwei; Chen, Ling (2006-08-15). "Gelatinization of cornstarch with different amylose/amylopectin content". Uglevodli polimerlar. 65 (3): 357–363. doi:10.1016/j.carbpol.2006.01.026. ISSN  0144-8617.
  22. ^ Xie, Fengwei; Yu, Long; Su, Bing; Liu, Peng; Vang, iyun; Liu, Hongshen; Chen, Ling (2009-05-01). "Rheological properties of starches with different amylose/amylopectin ratios". Hububat ilmi jurnali. 49 (3): 371–377. doi:10.1016/j.jcs.2009.01.002. ISSN  0733-5210.
  23. ^ Khalid, Saud; Yu, Long; Meng, Linghan; Liu, Xonsheng; Ali, Amjad; Chen, Ling (2017). "Poly(lactic acid)/starch composites: Effect of microstructure and morphology of starch granules on performance". Amaliy polimer fanlari jurnali. 134 (46): n/a. doi:10.1002/app.45504.
  24. ^ "Starch based Bioplastic Manufacturers and Suppliers". bioplasticsonline.net. Arxivlandi asl nusxasi 2011 yil 14 avgustda.
  25. ^ Sherman, Lilli Manolis (1 July 2008). "Enhancing biopolymers: additives are needed for toughness, heat resistance & processability". Plastmassa texnologiyasi. Arxivlandi asl nusxasidan 2016 yil 17 aprelda.
  26. ^ "BASF announces major bioplastics production expansion". Arxivlandi asl nusxasi 2012-03-31. Olingan 2011-08-31.
  27. ^ "Roquette, nouvel acteur sur le marché des plastiques, lance GAÏALENE® : une gamme innovante de plastique végétal". Arxivlandi asl nusxasi 2012-03-31. Olingan 2011-08-31.
  28. ^ a b v d Avérous, Luc; Pollet, Eric (2014), "Nanobiocomposites Based on Plasticized Starch", Starch Polymers, Elsevier, pp. 211–239, doi:10.1016/b978-0-444-53730-0.00028-2, ISBN  9780444537300
  29. ^ "Starch can replace normal plastic in food packaging". Fizika Org. 12 Iyun 2018. Arxivlangan asl nusxasi on 2018-12-14. Olingan 2018-12-14.
  30. ^ Avant, Sandra (April 2017). "Better Paper, Plastics With Starch". USDA. Arxivlandi asl nusxasi on 2018-12-14. Olingan 2018-12-14.
  31. ^ Cate, Peter (January 2017). "Collaboration delivers better results". Temirlangan plastmassalar. 61 (1): 51–54. doi:10.1016/j.repl.2016.09.002. ISSN  0034-3617.
  32. ^ Xie, Fengwei; Pollet, Eric; Halley, Peter J.; Avérous, Luc (2013-10-01). "Starch-based nano-biocomposites". Polimer fanida taraqqiyot. Progress in Bionanocomposites: from green plastics to biomedical applications. 38 (10): 1590–1628. doi:10.1016/j.progpolymsci.2013.05.002. ISSN  0079-6700.
  33. ^ Song, Na; Hou, Xingshuang; Chen, Li; Cui, Siqi; Shi, Liyi; Ding, Peng (2017-05-16). "A Green Plastic Constructed from Cellulose and Functionalized Graphene with High Thermal Conductivity". ACS Amaliy materiallar va interfeyslar. 9 (21): 17914–17922. doi:10.1021/acsami.7b02675. ISSN  1944-8244. PMID  28467836.
  34. ^ Song, J. H.; Murphy, R. J.; Narayan, R.; Davies, G. B. H. (2009-07-27). "Biodegradable and compostable alternatives to conventional plastics". Qirollik jamiyatining falsafiy operatsiyalari B: Biologiya fanlari. 364 (1526): 2127–2139. doi:10.1098/rstb.2008.0289. ISSN  0962-8436. PMC  2873018. PMID  19528060.
  35. ^ Ralston, Brian E.; Osswald, Tim A. (February 2008). "The History of Tomorrow's Materials: Protein-Based Biopolymers". Plastmassa muhandisligi. 64 (2): 36–40. doi:10.1002/j.1941-9635.2008.tb00292.x. ISSN  0091-9578.
  36. ^ Chjan, Jinven; Tszyan, uzun; Chju, Linyong; Jane, Jay-lin; Mungara, Perminus (May 2006). "Morphology and Properties of Soy Protein and Polylactide Blends". Biomakromolekulalar. 7 (5): 1551–1561. doi:10.1021/bm050888p. ISSN  1525-7797. PMID  16677038.
  37. ^ "History, Travel, Arts, Science, People, Places". smithsonianmag.com.
  38. ^ "Mirel: PHAs grades for Rigid Sheet and Thermoforming". Arxivlandi asl nusxasi 2012-03-31. Olingan 2011-08-31.
  39. ^ "Micromidas is using carefully constructed populations of bacteria to convert organic waste into bio-degradable plastics". Arxivlandi asl nusxasi 2011 yil 23 oktyabrda.
  40. ^ "Uy". dsm.com.
  41. ^ Nohra, Bassam; Laure Candy; Jean-Francois Blanco; Celine Guerin; Yann Raoul; Zephirin Mouloungui (2013). "From Petrochemical Polyurethanes to Biobased Polyhydroxyurethanes" (PDF). Makromolekulalar. 46 (10): 3771–3792. Bibcode:2013MaMol..46.3771N. doi:10.1021/ma400197c.
  42. ^ Fortman, David J.; Jacob P. Brutman; Christopher J. Cramer; Marc A. Hillmyer; William R. Dichtel (2015). "Mechanically Activated, Catalyst-Free Polyhydroxyurethane Vitrimers". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 137 (44): 14019–14022. doi:10.1021/jacs.5b08084. PMID  26495769.
  43. ^ Meier, Michael A. R.; Metzger, Jürgen O.; Schubert, Ulrich S. (2007-10-02). "Plant oil renewable resources as green alternatives in polymer science". Kimyoviy jamiyat sharhlari. 36 (11): 1788–802. doi:10.1039/b703294c. ISSN  1460-4744. PMID  18213986.
  44. ^ Floros, Michael; Hojabri, Leila; Abraham, Eldho; Jose, Jesmy; Tomas, Sabu; Pothan, Laly; Leao, Alcides Lopes; Narine, Suresh (2012). "Enhancement of thermal stability, strength and extensibility of lipid-based polyurethanes with cellulose-based nanofibers". Polimerlarning parchalanishi va barqarorligi. 97 (10): 1970–1978. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2012.02.016.
  45. ^ Pillai, Prasanth K. S.; Floros, Michael C.; Narine, Suresh S. (2017-07-03). "Elastomers from Renewable Metathesized Palm Oil Polyols". ACS Barqaror kimyo va muhandislik. 5 (7): 5793–5799. doi:10.1021/acssuschemeng.7b00517.
  46. ^ Can, E.; Küsefoğlu, S.; Wool, R. P. (2001-07-05). "Rigid, thermosetting liquid molding resins from renewable resources. I. Synthesis and polymerization of soy oil monoglyceride maleates". Amaliy polimer fanlari jurnali. 81 (1): 69–77. doi:10.1002/app.1414. ISSN  1097-4628.
  47. ^ Stemmelen, M.; Pessel, F.; Lapinte, V.; Caillol, S.; Habas, J.-P.; Robin, J.-J. (2011-06-01). "A fully biobased epoxy resin from vegetable oils: From the synthesis of the precursors by thiol-ene reaction to the study of the final material" (PDF). Polimer fanlari jurnali A qism: Polimerlar kimyosi. 49 (11): 2434–2444. Bibcode:2011JPoSA..49.2434S. doi:10.1002/pola.24674. ISSN  1099-0518.
  48. ^ Meier, Michael A. R. (2009-07-21). "Metathesis with Oleochemicals: New Approaches for the Utilization of Plant Oils as Renewable Resources in Polymer Science". Makromolekulyar kimyo va fizika. 210 (13–14): 1073–1079. doi:10.1002/macp.200900168. ISSN  1521-3935.
  49. ^ Mata, Teresa M.; Martins, António A.; Caetano, Nidia. S. (2010). "Microalgae for biodiesel production and other applications: A review". Qayta tiklanadigan va barqaror energiya sharhlari. 14 (1): 217–232. doi:10.1016/j.rser.2009.07.020. hdl:10400.22/10059.
  50. ^ a b v d e f Gironi, F., and Vincenzo Piemonte. “Bioplastics and Petroleum-Based Plastics: Strengths and Weaknesses.” Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects, vol. 33, yo'q. 21, 2011, pp. 1949–59, doi:10.1080/15567030903436830.
  51. ^ Yates, Madeleine R., and Claire Y. Barlow. “Life Cycle Assessments of Biodegradable, Commercial Biopolymers - A Critical Review.” Resources, Conservation and Recycling, vol. 78, Elsevier B.V., 2013, pp. 54–66, doi:10.1016/j.resconrec.2013.06.010.
  52. ^ "Are biodegradable plastics better for the environment?". Axion. 6 fevral 2018 yil. Olingan 2018-12-14.
  53. ^ Miles, Lindsay (22 March 2018). "Biodegradable Plastic: Is It Really Eco-Friendly?". Olingan 2018-12-14.
  54. ^ a b v d e f g h men Weiss, Martin, et al. “A Review of the Environmental Impacts of Biobased Materials.” Journal of Industrial Ecology, vol. 16, yo'q. SUPPL.1, 2012, doi:10.1111/j.1530-9290.2012.00468.x.
  55. ^ Brockhaus, Sebastian, et al. “A Crossroads for Bioplastics: Exploring Product Developers’ Challenges to Move beyond Petroleum-Based Plastics.” Journal of Cleaner Production, vol. 127, Elsevier Ltd, 2016, pp. 84–95, doi:10.1016/j.jclepro.2016.04.003.
  56. ^ Sinha, E., et al. “Eutrophication Will Increase during the 21st Century as a Result of Precipitation Changes.” Ilmiy, jild. 357, no. July, 2017, pp. 405–08.
  57. ^ Rosas, Francisco, et al. “Nitrous Oxide Emission Reductions from Cutting Excessive Nitrogen Fertilizer Applications.” Climatic Change, vol. 132, yo'q. 2, 2015, pp. 353–67, doi:10.1007/s10584-015-1426-y.
  58. ^ Gironi, F., and Vincenzo Piemonte. “Land-Use Change Emissions: How Green Are the Bioplastics?” Environmental Progress & Sustainable Energy, vol. 30, yo'q. 4, 2010, pp. 685–691, doi:10.1002/ep.10518.
  59. ^ The truth of about bioplastics
  60. ^ Bioplastic Feedstock 1st, 2nd and 3rd Generations
  61. ^ Degli-Innocenti, Francesco. “Biodegradation of Plastics and Ecotoxicity Testing: When Should It Be Done.” Mikrobiologiyadagi chegara, vol. 5, yo'q. SEP, 2014, pp. 1–3, doi:10.3389/fmicb.2014.00475.
  62. ^ Gómez, Eddie F., and Frederick C. Michel. “Biodegradability of Conventional and Bio-Based Plastics and Natural Fiber Composites during Composting, Anaerobic Digestion and Long-Term Soil Incubation.” Polymer Degradation and Stability, vol. 98, yo'q. 12, 2013, pp. 2583–2591., doi:10.1016/j.polymdegradstab.2013.09.018.
  63. ^ a b v d e f g h men Emadian, S. Mehdi, et al. “Biodegradation of Bioplastics in Natural Environments.” Waste Management, vol. 59, Elsevier Ltd, 2017, pp. 526–36, doi:10.1016/j.wasman.2016.10.006.
  64. ^ Barrett, Axel (5 September 2018). "The History and Most Important Innovations of Bioplastics". Bioplastics News.
  65. ^ a b v d "Ready to Grow: The Biodegradable Polymers Market". Plastmassa muhandisligi. 72 (3): 1-4. 2016 yil mart. doi:10.1002/j.1941-9635.2016.tb01489.x. ISSN  0091-9578.
  66. ^ Darby, Debra (August 2012). "Bioplastics Industry Report". BioCycle. 53 (8): 40–44.
  67. ^ Rujnić-Sokele, Maja; Pilipović, Ana (September 2017). "Challenges and Opportunities of Biodegradable Plastics: A Mini Review". Chiqindilarni boshqarish va tadqiqotlar. 35 (2): 132–140. doi:10.1177/0734242x16683272. PMID  28064843. S2CID  23782848.
  68. ^ Dolfen, Julia. “Bioplastics- Opportunities and Challenges.” US Composting Council. 2012 Compostable Plastics Symposium, Jan. 2012, Austin, Texas, https://compostingcouncil.org/admin/wp-content/uploads/2012/01/Dolfen.pdf Arxivlandi 2018-09-26 da Orqaga qaytish mashinasi
  69. ^ "Bioplastics Market Analysis, Market Size, Application Analysis, Regional Outlook, Competitive Strategies And Forecasts, 2016 To 2024". Market Research Results & Consulting. Grand View Research. 2015 yil.
  70. ^ Market Study Bioplastics, 3rd edition Arxivlandi 2017-11-04 da Orqaga qaytish mashinasi. Ceresana. Retrieved 2014-11-25.
  71. ^ "Global Market for Bioplastics to Grow by 20%". Bugungi kunda plastik. UBM Americas. 2017 yil 29-noyabr.
  72. ^ a b NNFCC Renewable Polymers Factsheet: Bioplastics — NNFCC Arxivlandi 2019-05-22 da Orqaga qaytish mashinasi. Nnfcc.co.uk (2010-02-19). 2011-08-14 da qabul qilingan.
  73. ^ Beckman, Eric (9 August 2018). "The World of Plastics, in Numbers". theconversation.com.
  74. ^ Lampinen, Johanna (2010). "Trends in Bioplastics and Biocomposites". VTT Research Notes. 2558: 12–20.
  75. ^ "GLOBAL MARKET TRENDS AND INVESTMENTS IN POLYETHYLENE AND POLYPROPYLENE" (PDF).
  76. ^ White, J. L. (December 1998). "Fourth in a Series: Pioneers of Polymer Processing Alexander Parkes". Xalqaro polimerlarni qayta ishlash. 13 (4): 326. doi:10.3139/217.980326. ISSN  0930-777X.
  77. ^ a b v d Raschka, Achim; Karus, Maykl; Piotrowski, Stephan (2013-10-04), "Renewable Raw Materials and Feedstock for Bioplastics", Bio-Based Plastics, John Wiley & Sons Ltd, pp. 331–345, doi:10.1002/9781118676646.ch13, ISBN  9781118676646
  78. ^ a b "A Brief History of Plastic". Bruklin temir yo'li. Olingan 2018-09-27.
  79. ^ d-2016-154. 2016. doi:10.18411/d-2016-154. ISBN  9785912430725.
  80. ^ "New fibre could make stronger parts". Temirlangan plastmassalar. 39 (5): 17. May 1995. doi:10.1016/0034-3617(95)91746-2. ISSN  0034-3617.
  81. ^ "Novamont". Bioplastics News. 2013-12-30. Olingan 2018-09-27.
  82. ^ Poirier, Yves; Dennis, Douglas; Klomparens, Karen; Nawrath, Christiane; Somerville, Chris (December 1992). "Perspectives on the production of polyhydroxyalkanoates in plants". FEMS mikrobiologiya xatlari. 103 (2–4): 237–246. doi:10.1111/j.1574-6968.1992.tb05843.x. ISSN  0378-1097.
  83. ^ Lörcks, Jürgen (January 1998). "Properties and applications of compostable starch-based plastic material". Polimerlarning parchalanishi va barqarorligi. 59 (1–3): 245–249. doi:10.1016/s0141-3910(97)00168-7. ISSN  0141-3910.
  84. ^ "Monsanto finds buyer for oil and gas assets". Kimyoviy va muhandislik yangiliklari. 63 (48): 5. 1985-12-02. doi:10.1021/cen-v063n048.p005a. ISSN  0009-2347.
  85. ^ "The History and Most Important Innovations of Bioplastics". Bioplastics News. 2018-07-05. Olingan 2018-09-27.
  86. ^ Pennisi, Elizabeth (1992-05-16). "Natureworks". Fan yangiliklari. 141 (20): 328–331. doi:10.2307/3976489. ISSN  0036-8423. JSTOR  3976489.
  87. ^ DiGregorio, Barry E. (January 2009). "Biobased Performance Bioplastic: Mirel". Kimyo va biologiya. 16 (1): 1–2. doi:10.1016/j.chembiol.2009.01.001. ISSN  1074-5521. PMID  19171300.
  88. ^ Rajam, Manchikatla V.; Yogindran, Sneha (2018), "Engineering Insect Resistance in Tomato by Transgenic Approaches", Sustainable Management of Arthropod Pests of Tomato, Elsevier, pp. 237–252, doi:10.1016/b978-0-12-802441-6.00010-3, ISBN  9780128024416
  89. ^ "Nanotube technology gains US patent". Temirlangan plastmassalar. 48 (10): 17. November 2004. doi:10.1016/s0034-3617(04)00461-8. ISSN  0034-3617.
  90. ^ Bayer, Ilker S.; Guzman-Puyol, Susana; Heredia-Guerrero, José Alejandro; Ceseracciu, Luca; Pignatelli, Francesca; Ruffilli, Roberta; Cingolani, Roberto; Athanassiou, Athanassia (2014-07-15). "Direct Transformation of Edible Vegetable Waste into Bioplastics". Makromolekulalar. 47 (15): 5135–5143. Bibcode:2014MaMol..47.5135B. doi:10.1021/ma5008557. ISSN  0024-9297.
  91. ^ Sharif Hossain, A.B.M.; Ibrahim, Nasir A.; AlEissa, Mohammed Saad (September 2016). "Nano-cellulose derived bioplastic biomaterial data for vehicle bio-bumper from banana peel waste biomass". Qisqacha ma'lumotlar. 8: 286–294. doi:10.1016/j.dib.2016.05.029. ISSN  2352-3409. PMC  4906129. PMID  27331103.
  92. ^ Brodin, Malin; Vallejos, María; Opedal, Mihaela Tanase; Area, María Cristina; Chinga-Carrasco, Gary (September 2017). "Lignocellulosics as sustainable resources for production of bioplastics – A review". Cleaner Production jurnali. 162: 646–664. doi:10.1016/j.jclepro.2017.05.209. ISSN  0959-6526.
  93. ^ Benvenuto, Mark A. (2018-01-20). "26 Biofuels and bioplastics". doi:10.1515/spark.32.27. Iqtibos jurnali talab qiladi | jurnal = (Yordam bering)
  94. ^ Tran, Thang Hong, Nguyen, Hoang-Linh, Hwang, Dong Soo, Lee, Ju Young, Cha, Hyun Gil, Koo, Jun Mo, Hwang, Sung Yeon, Park, Jeyoung, Oh, Dongyeop X. (2019). "Five different chitin nanomaterials from identical source with different advantageous functions and performances". Uglevodli polimerlar. Elsevier Science B.V., Amsterdam. 205 (– [2019]): 392–400. doi:10.1016/j.carbpol.2018.10.089. ISSN  0144-8617. PMID  30446120.CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  95. ^ "Compostable.info".
  96. ^ "ASTM D6002 - 96(2002)e1 Standard Guide for Assessing the Compostability of Environmentally Degradable Plastics (Withdrawn 2011)". astm.org.
  97. ^ "ASTM D6866 - 11 Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis". Astm.org. Olingan 2011-08-14.
  98. ^ "NNFCC Newsletter – Issue 16. Understanding Bio-based Content — NNFCC". Nnfcc.co.uk. 2010-02-24. Olingan 2011-08-14.
  99. ^ "Braskem". Braskem. Olingan 2011-08-14.

Qo'shimcha o'qish

Tashqi havolalar