در زندگی روزمره ما، محصولات پلاستیکی در همه جا وجود دارند. با این حال، افزایش مسائل زیست محیطی ناشی از پلاستیک های سنتی، مردم را به جستجوی جایگزین های پایدار تر واداشته است. اینجاست که بیوپلاستیک ها وارد عمل می شوند. در میان آنها، نشاسته ذرت به عنوان یک جزء مشترک در پلاستیک های زیستی نقش مهمی ایفا می کند. بنابراین، نقش دقیقا چیستنشاسته ذرت در پلاستیک های زیستی?
1. بیوپلاستیک چیست؟
پلاستیک های زیستی پلاستیک هایی هستند که از منابع تجدیدپذیر مانند گیاهان یا میکروارگانیسم ها ساخته می شوند. برخلاف پلاستیکهای سنتی، پلاستیکهای زیستی از منابع تجدیدپذیر ساخته میشوند، بنابراین اثرات زیستمحیطی کمتری ایجاد میکنند. نشاسته ذرت، در میان آنها، به طور معمول به عنوان یکی از اجزای اصلی در پلاستیک های زیستی استفاده می شود.
2. نقش نشاسته ذرت در پلاستیک های زیستی
نشاسته ذرت در درجه اول سه عملکرد اصلی را انجام می دهد:
نشاسته ذرت در افزایش، تثبیت و بهبود خواص فرآوری در پلاستیکهای زیستی نقش دارد. این یک پلیمر است که می تواند با سایر پلیمرها یا نرم کننده های زیست تخریب پذیر ترکیب شود تا ساختارهای پایداری ایجاد کند. با افزودن مواد افزودنی مناسب به نشاسته ذرت، سختی، انعطافپذیری و سرعت تخریب پلاستیکهای زیستی را میتوان تنظیم کرد و آنها را برای سناریوهای مختلف کاربردی مناسب ساخت.
افزایش استحکام مکانیکی: گنجاندن نشاسته ذرت می تواند چقرمگی و استحکام کششی پلاستیک های زیستی را بهبود بخشد و آنها را بادوام تر کند.
بهبود عملکرد فرآوری: وجود نشاسته ذرت باعث می شود که پلاستیک های زیستی در طول فرآوری شکل پذیرتر شوند و تولید محصولات با شکل های مختلف را تسهیل می کند.
علاوه بر این، نشاسته ذرت دارای تجزیه زیستی عالی است. در شرایط محیطی مناسب، میکروارگانیسم ها می توانند نشاسته ذرت را به ترکیبات آلی ساده تجزیه کنند و در نهایت به تجزیه کامل دست پیدا کنند. این اجازه می دهد تا پلاستیک های زیستی پس از استفاده به طور طبیعی بازیافت شوند و آلودگی محیط زیست را کاهش دهند.
با این حال، نشاسته ذرت نیز چالش هایی را ایجاد می کند. به عنوان مثال، در محیطهای با دمای بالا یا رطوبت بالا، پلاستیکهای زیستی مستعد از دست دادن پایداری هستند که بر طول عمر و عملکرد آنها تأثیر میگذارد. برای رسیدگی به این موضوع، دانشمندان در حال کار بر روی یافتن افزودنی های جدید یا بهبود فرآیندهای تولید برای افزایش مقاومت حرارتی و مقاومت در برابر رطوبت پلاستیک های زیستی هستند.
3. کاربردهای نشاسته ذرت در پلاستیک های زیستی خاص
کاربرد نشاسته ذرت در پلاستیک های زیستی خاص بسته به خواص مورد نظر و استفاده مورد نظر از محصول نهایی متفاوت است. در اینجا چند نمونه آورده شده است:
پلی لاکتیک اسید (PLA): PLA نوعی پلاستیک زیستی است که معمولاً از نشاسته ذرت به دست می آید. نشاسته ذرت به عنوان ماده اولیه برای تولید اسید لاکتیک عمل می کند که سپس پلیمریزه می شود تا PLA را تشکیل دهد. PLA تقویت شده با نشاسته ذرت خواص مکانیکی بهبود یافته ای مانند استحکام کششی و مقاومت در برابر ضربه را نشان می دهد. علاوه بر این، افزودن نشاسته ذرت میتواند تجزیهپذیری زیستی PLA را افزایش دهد و آن را برای کاربردهایی که نگرانیهای زیستمحیطی مهم هستند، مانندکارد و چنگال یکبار مصرف، بسته بندی مواد غذایی و فیلم های مالچ کشاورزی.
پلی هیدروکسی آلکانوات ها (PHA): PHA نوع دیگری از پلاستیک های زیستی است که می تواند با استفاده از نشاسته ذرت به عنوان منبع کربن تولید شود. نشاسته ذرت توسط میکروارگانیسم ها برای تولید پلی هیدروکسی بوتیرات (PHB) تخمیر می شود که نوعی PHA است. PHA های تقویت شده با نشاسته ذرت، پایداری حرارتی و خواص مکانیکی بهتری دارند. این بیوپلاستیکها در بخشهای مختلف از جمله بستهبندی، تجهیزات پزشکی و کشاورزی کاربرد دارند.
پلاستیک های زیستی مبتنی بر نشاسته: در برخی موارد، نشاسته ذرت مستقیماً بدون نیاز به مراحل پلیمریزاسیون اضافی، به پلاستیک های زیستی تبدیل می شود. پلاستیک های زیستی مبتنی بر نشاسته معمولاً حاوی ترکیبی از نشاسته ذرت، نرم کننده ها و مواد افزودنی برای بهبود فرآیند پذیری و خواص استفاده نهایی هستند. این بیوپلاستیک ها در کاربردهایی مانند کیسه های یکبار مصرف، ظروف غذا و ظروف یکبار مصرف استفاده می شوند.
اختلاط با سایر پلیمرهای زیست تخریب پذیر: نشاسته ذرت را می توان با سایر پلیمرهای زیست تخریب پذیر مانند پلی هیدروکسی آلکانوات ها (PHA)، پلی کاپرولاکتون (PCL) یا پلی بوتیلن آدیپات-کو-ترفتالات (PBAT) برای ایجاد پلاستیک های زیستی با خواص مناسب ترکیب کرد. این ترکیبات تعادلی از استحکام مکانیکی، انعطاف پذیری و زیست تخریب پذیری را ارائه می دهند و آنها را برای کاربردهای مختلف از بسته بندی گرفته تا کشاورزی مناسب می کند.
4. نتیجه گیری
نقش نشاسته ذرت در پلاستیک های زیستی فراتر از افزایش عملکرد است. همچنین به کاهش وابستگی به پلاستیک های سنتی مبتنی بر نفت کمک می کند و باعث توسعه مواد سازگار با محیط زیست می شود. با پیشرفتهای فناوری، انتظار داریم محصولات بیوپلاستیک نوآورانهتری را بر اساس منابع تجدیدپذیر مانند نشاسته ذرت ببینیم.
به طور خلاصه، نشاسته ذرت نقش چندوجهی در پلاستیکهای زیستی ایفا میکند و نه تنها پایداری ساختاری پلاستیکها را افزایش میدهد، بلکه باعث ارتقای زیستتخریبپذیری آنها میشود و در نتیجه اثرات زیستمحیطی را به حداقل میرساند. با پیشرفت و نوآوری مداوم تکنولوژیکی، پلاستیک های زیستی نقش بیشتری در به ارمغان آوردن مزایای بیشتر برای محیط زیست زمین ما دارند.
می توانید با ما تماس بگیرید:تماس با ما - MVI ECOPACK Co., Ltd.
ایمیل:orders@mvi-ecopack.com
تلفن: +86 0771-3182966
زمان ارسال: مارس-20-2024