بائیوڈیگریڈیبل پولیمر پلاسٹک کی ترقی اور اطلاق، بائیوڈیگریڈیبل پلاسٹک پولیمر مواد کے انحطاط کے فنکشن کے ساتھ ایک قسم کی نئی قسم ہے، استعمال کے عمل میں، اس کا تعلق اسی قسم کے عام پلاسٹک کے ساتھ متعلقہ صحت اور متعلقہ ایپلی کیشن کی کارکردگی کے ساتھ ہے، اور اس کے مکمل کام کے بعد، مواد تیزی سے قدرتی ماحول کے حالات میں انحطاط کر سکتے ہیں ماحول کے ٹکڑے یا کچل دیا جائے کرنے کے لئے آسان ہو جاتے ہیں، اور وقت گزرنے کے ساتھ مزید انحطاط بالآخر آکسیکرن مصنوعات (CO2 اور پانی)، فطرت میں واپس آ جاتا ہے.
بائیوڈیگریڈیبل کی ترقی اور اطلاقپولیمر پلاسٹکبایوڈیگریڈیبل پلاسٹک پولیمر مواد کے انحطاط کے کام کے ساتھ ایک قسم کی نئی قسم ہے، استعمال کے عمل میں، اس کا تعلق اسی قسم کے عام پلاسٹک کے ساتھ متعلقہ صحت اور متعلقہ ایپلی کیشن کی کارکردگی کے ساتھ ہے، اور اس کے مکمل فنکشن کے بعد، مواد قدرتی ماحول کے حالات میں تیزی سے انحطاط ہو سکتا ہے کہ ماحول کے ٹکڑوں کو دیا جائے یا کچل دیا جائے، اور وقت گزرنے کے ساتھ ساتھ مزید انحطاط آکسیکرن مصنوعات (CO2 اور پانی)، فطرت میں واپس آ جائے۔
پلاسٹک کے فضلے کی وجہ سے ہونے والی ماحولیاتی آلودگی کے ساتھ ساتھ ماحولیاتی تحفظ اور انسانی ضروریات کے تقاضوں کی بنیاد پر، انحطاط پذیر پولیمر مواد کا مطالعہ کرنا ضروری ہے۔ایک مخصوص وقت میں اور مخصوص ماحولیاتی حالات میں، بایوڈیگریڈیبل پلاسٹک کی کیمیائی ساخت بدل جائے گی۔اس کے کیمیائی ڈھانچے میں تبدیلیوں کی وجوہات کے مطابق، بائیو ڈی گریڈ ایبل پلاسٹک کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: بائیو ڈی گریڈ ایبل پلاسٹک اور فوٹو ڈیگریڈیبل پلاسٹک۔
1. انحطاط پذیر پلاسٹک کے انحطاط کا طریقہ کار
عام طور پر، انحطاط پذیر پلاسٹک سے مراد پلاسٹک کی ایک قسم ہے جو مٹی یا شمسی شعاعوں میں مائکروجنزموں کے عمل کے ذریعے چھوٹے مالیکیولز میں گل سکتی ہے۔ اسے مصنوعات کے استعمال کی ضروریات کو پورا کرنا چاہیے اور اس کی بنیاد پر عمل میں آسان ہونا چاہیے۔ بایوڈیگریڈیبل خصوصیاتپولیمر مواد پر سورج کی روشنی کے عمل کی نوعیت سورج کی روشنی میں بالائے بنفشی روشنی اور ہوا میں آکسیجن کا جامع اثر ہے، اس لیے اسے فوٹو آکسیڈیشن انحطاط بھی کہا جاتا ہے۔فوٹو آکسیڈیشن انحطاط کے طریقہ کار کی وضاحت کے لیے پولی اولفن کو بطور مثال لیں۔جوہر میں، فوٹو آکسیڈیشن پولیمر کی زنجیر کو توڑنے یا کراس لنک کرنے کا سبب بنتی ہے، اور اس عمل میں کچھ آکسیجن پر مشتمل فنکشنل گروپس، جیسے کاربو آکسائیڈز، کیٹونز اور الکوحل بنتے ہیں۔پولیمر میں اتپریرک باقیات اور پروسیسنگ کے دوران متعارف کرائے گئے پیرو آکسائیڈ اور کاربوکسائل گروپوں کی شروعات انحطاط کے اہم ذرائع ہیں۔
مائکروجنزموں (بنیادی طور پر فنگس، بیکٹیریا یا طحالب وغیرہ) کی کارروائی کے تحت، پولیمر کو ان کی کیمیائی ساخت میں تبدیلی اور مالیکیولر وزن میں کمی کا باعث بننے کے لیے ختم یا میٹابولائز کیا جا سکتا ہے۔عمل کے طریقہ کار کو بنیادی طور پر دو صورتوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
(1) بایو فزیکل ایکشن۔یعنی مائکروجنزموں کے ذریعہ پلاسٹک کی مصنوعات کے کٹاؤ کے بعد، حیاتیاتی خلیوں کی نشوونما، پولیمر کے سڑنے، آئنائزیشن یا پروٹون کو فروغ دینے کے بعد، پولیمر پر اس جسمانی عمل سے مکینیکل نقصان ہوا، پولیمر کا اعلی مالیکیولر وزن اولیگومر کے ٹکڑوں میں بدل جاتا ہے۔ جسمانی تنزلی کا مقصد حاصل کرنا۔
(2) بائیو کیمیکل ایکشن - خامروں کی براہ راست کارروائی۔یہ صورت حال فنگس یا بیکٹیریا کے ذریعے چھپنے والے انزائمز کے کٹاؤ کی وجہ سے ہوتی ہے، جو پلاسٹک کی تقسیم یا آکسیڈیٹیو ٹوٹ پھوٹ کا باعث بنتی ہے، اور پانی میں گھلنشیل ٹکڑوں میں تحلیل یا آکسیڈیٹیو انحطاط کا باعث بنتی ہے، جس سے نئے چھوٹے مالیکیولر مرکبات پیدا ہوتے ہیں (CH4، CO2 اور H2O) حتمی گلنے تک۔
پولیمر مواد کے بائیو ڈی گریڈیشن کے طریقہ کار کے بارے میں عام طور پر دو مفروضے ہیں جو بائیو ڈی گریڈیشن کا باعث بنتے ہیں۔دوسرا سلسلہ کے آخر سے ایک ناگوار کٹ ہے۔لہٰذا، مواد کی ساختی خصوصیات، جیسے کہ ساخت، مین اور سائڈ چین کا ڈھانچہ، اختتامی گروپوں کا سائز، اور مقامی سٹیرک مزاحمت کی موجودگی یا عدم موجودگی، ان کی تنزلی کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے اہم عوامل ہیں۔ان میں سے، مین چین کی خصوصیات کا زیادہ اثر ہوتا ہے۔اگر پولیمر کی مرکزی زنجیر میں ایسے بانڈ ہوتے ہیں جو آسانی سے ہائیڈرولائزڈ ہوتے ہیں، تو یہ آسانی سے بائیوڈیگریڈ ہو جائے گا۔دوم، اگر ریڑھ کی ہڈی لچکدار ہو تو انحطاط کی شرح نسبتاً تیز ہو گی، جب کہ اگر ریڑھ کی ہڈی سخت اور منظم ہو تو انحطاط کی رفتار سست ہو گی۔
پولیمر مواد کی بایوڈیگریڈیبلٹی برانچنگ اور کراس لنکنگ سے کم ہوتی ہے۔مثال کے طور پر، پولی لیکٹک ایسڈ (PLA) مالیکیولر چین کے اختتام پر ہائیڈروفوبک گروپس کا تعارف انحطاط کے ابتدائی مرحلے میں کٹاؤ کی شرح کو کم کر سکتا ہے۔اس کی وجہ یہ ہے کہ اصل انحطاط کے عمل میں، PLA کا کٹاؤ بنیادی طور پر مالیکیولر چین اینڈ کی ساخت پر منحصر ہوتا ہے، اور ہائیڈروفوبک گروپس کا اضافہ اس کے کٹاؤ کی شرح میں کمی کا باعث بنتا ہے۔اس کے علاوہ، کچھ محققین نے پولیمر کی کیمیائی ساخت اور مواد کے نسبتاً مالیکیولر وزن کا مطالعہ کیا ہے جو ان کے انحطاط میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔
2. بایوڈیگریڈیبل پلاسٹک کی ترقی
مستقبل میں بایوڈیگریڈیبل پلاسٹک کی ترقی کی سمت درج ذیل ہو سکتی ہے:
(1) بائیو ڈی گریڈ ایبل پلاسٹک کو ڈیگریڈیبل پولیمر کے بائیوڈیگریڈیشن میکانزم کا مطالعہ کرکے تیار کیا گیا تھا، اور موجودہ عام پولیمر، مائکروبیل پولیمر اور قدرتی پولیمر کے ساتھ بائیوڈیگریڈیبل پلاسٹک کے بلاک کوپولیمرائزیشن کا مطالعہ کیا گیا تھا اور اسے تیار کیا گیا تھا۔
(2) ایسے مائکروجنزموں کی تلاش کرنا جو پولیمر پلاسٹک تیار کر سکیں، نئے پولیمر کو تلاش کر سکیں، ان کی ترکیب کے طریقہ کار کا تفصیل سے تجزیہ کریں، موجودہ طریقوں اور جینیاتی انجینئرنگ کے طریقوں کے ذریعے ان کی پیداواری صلاحیت کو بہتر بنائیں، اور مائکروجنزموں کی کاشت کے موثر طریقوں کا مطالعہ کریں۔
(3) انحطاط کی شرح کو کنٹرول کرنے پر توجہ دیں، قابل انحطاط پروموٹرز اور سٹیبلائزرز تیار کریں تاکہ انحطاط پذیر پلاسٹک کی بائیو ڈی گریڈیشن کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے، ان کی لاگت کو کم کیا جا سکے، اور مارکیٹ ایپلی کیشن کو بڑھایا جا سکے۔
(4) تحقیق کریں اور انحطاط پذیر پلاسٹک کی ایک متفقہ تعریف قائم کریں، بایوڈیگریڈیشن کی تشخیص کے طریقہ کار کو تقویت بخشیں اور بہتر بنائیں، اور انحطاط کے طریقہ کار کو مزید سمجھیں۔
پوسٹ ٹائم: اگست 13-2019