પોલિલેક્ટિક એસિડ (PLA): પ્લાસ્ટિકનો પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પ

પીએલએ શું છે?

પોલિલેક્ટિક એસિડ, જેને પીએલએ (પોલીલેક્ટિક એસિડ) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એક થર્મોપ્લાસ્ટિક મોનોમર છે જે મકાઈના સ્ટાર્ચ અથવા શેરડી અથવા બીટના પલ્પ જેવા નવીનીકરણીય કાર્બનિક સ્ત્રોતોમાંથી મેળવવામાં આવે છે.

જો કે તે અગાઉના પ્લાસ્ટિક જેવું જ છે, તેના ગુણધર્મો નવીનીકરણીય સંસાધનો બની ગયા છે, જે તેને અશ્મિભૂત ઇંધણનો વધુ કુદરતી વિકલ્પ બનાવે છે.

PLA હજુ પણ કાર્બન તટસ્થ, ખાદ્ય અને બાયોડિગ્રેડેબલ છે, જેનો અર્થ એ છે કે તે હાનિકારક માઇક્રોપ્લાસ્ટિક્સમાં તૂટવાને બદલે યોગ્ય વાતાવરણમાં સંપૂર્ણપણે વિઘટિત થઈ શકે છે.

તેની વિઘટન કરવાની ક્ષમતાને કારણે, તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક બેગ, સ્ટ્રો, કપ, પ્લેટ અને ટેબલવેર માટે પેકેજિંગ સામગ્રી તરીકે થાય છે.

PLA નું ડિગ્રેડેશન મિકેનિઝમ

PLA ત્રણ પદ્ધતિઓ દ્વારા બિન-જૈવિક અધોગતિમાંથી પસાર થાય છે:

હાઇડ્રોલિસિસ: મુખ્ય શૃંખલામાં એસ્ટર જૂથો તૂટી જાય છે, જેના પરિણામે પરમાણુ વજનમાં ઘટાડો થાય છે.

ઉષ્મીય વિઘટન: એક જટિલ ઘટના જે વિવિધ સંયોજનોની રચનામાં પરિણમે છે, જેમ કે હળવા અણુઓ, વિવિધ પરમાણુ વજનવાળા રેખીય અને ચક્રીય ઓલિગોમર્સ અને લેક્ટાઇડ.

ફોટોડિગ્રેડેશન: અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ ડિગ્રેડેશનનું કારણ બની શકે છે. પ્લાસ્ટિક, પેકેજિંગ કન્ટેનર અને ફિલ્મ એપ્લિકેશનમાં પોલીલેક્ટિક એસિડને સૂર્યપ્રકાશમાં લાવવાનું આ મુખ્ય પરિબળ છે.

હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયા છે:

-COO- + H 2 O → -COOH + -OH

આસપાસના તાપમાને ડિગ્રેડેશન રેટ ખૂબ જ ધીમો હોય છે. 2017ના એક અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે 25 ° સે (77 ° ફે) તાપમાને દરિયાઈ પાણીમાં PLA એ એક વર્ષની અંદર ગુણવત્તામાં કોઈ ઘટાડો અનુભવ્યો નથી, પરંતુ અભ્યાસમાં પોલિમર ચેઈનના વિઘટન અથવા પાણી શોષણનું માપન કરવામાં આવ્યું નથી.

PLA ના ઉપયોગના ક્ષેત્રો કયા છે?

૧. ગ્રાહક માલ
PLA નો ઉપયોગ વિવિધ ગ્રાહક માલમાં થાય છે, જેમ કે નિકાલજોગ ટેબલવેર, સુપરમાર્કેટ શોપિંગ બેગ, રસોડાના ઉપકરણોના કેસીંગ, તેમજ લેપટોપ અને હેન્ડહેલ્ડ ઉપકરણો.

2. કૃષિ
PLA નો ઉપયોગ ફાઇબર સ્વરૂપમાં સિંગલ ફાઇબર ફિશિંગ લાઇન અને વનસ્પતિ અને નીંદણ નિયંત્રણ માટે જાળી માટે થાય છે. રેતીની થેલીઓ, ફૂલના કુંડા, બાંધવાના પટ્ટા અને દોરડા માટે વપરાય છે.

૩. તબીબી સારવાર
PLA ને હાનિકારક લેક્ટિક એસિડમાં વિઘટિત કરી શકાય છે, જે તેને એન્કર, સ્ક્રૂ, પ્લેટ, પિન, સળિયા અને જાળીના રૂપમાં તબીબી સાધનો તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય બનાવે છે.

સ્ક્રેપિંગની ચાર સૌથી સામાન્ય સંભવિત પરિસ્થિતિઓ

1. રિસાયક્લિંગ:
તે રાસાયણિક રિસાયક્લિંગ અથવા યાંત્રિક રિસાયક્લિંગ હોઈ શકે છે. બેલ્જિયમમાં, ગેલેક્સીએ PLA (લૂપલા) ના રાસાયણિક રિસાયક્લિંગ માટે પ્રથમ પાયલોટ પ્લાન્ટ શરૂ કર્યો છે. યાંત્રિક રિસાયક્લિંગથી વિપરીત, કચરામાં વિવિધ પ્રદૂષકો હોઈ શકે છે. પોલિલેક્ટિક એસિડને થર્મલ પોલિમરાઇઝેશન અથવા હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા મોનોમર્સ તરીકે રાસાયણિક રીતે પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે. શુદ્ધિકરણ પછી, મોનોમર્સનો ઉપયોગ તેમના મૂળ ગુણધર્મો ગુમાવ્યા વિના કાચા PLA બનાવવા માટે કરી શકાય છે.

2. ખાતર બનાવવું:
ઔદ્યોગિક ખાતર બનાવવાની પરિસ્થિતિઓમાં PLA ને બાયોડિગ્રેડ કરી શકાય છે, પહેલા રાસાયણિક હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા, પછી માઇક્રોબાયલ પાચન દ્વારા, અને અંતે ડિગ્રેડ કરી શકાય છે. ઔદ્યોગિક ખાતર બનાવવાની પરિસ્થિતિઓ (58 ° C (136 ° F)) હેઠળ, PLA 60 દિવસની અંદર આંશિક રીતે (લગભગ અડધા) પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં વિઘટિત થઈ શકે છે, અને બાકીનો ભાગ ત્યારબાદ ખૂબ ધીમેથી વિઘટિત થાય છે, જે સામગ્રીની સ્ફટિકીયતાના આધારે છે. જરૂરી પરિસ્થિતિઓ વિનાના વાતાવરણમાં, વિઘટન ખૂબ જ ધીમું હશે, બિન-જૈવિક પ્લાસ્ટિક જેવું જ, જે સેંકડો કે હજારો વર્ષો સુધી સંપૂર્ણપણે વિઘટિત થશે નહીં.

3. બર્નિંગ:
PLA ને રસાયણો અથવા ભારે ધાતુઓ ધરાવતા ક્લોરિન ઉત્પન્ન કર્યા વિના બાળી શકાય છે, કારણ કે તેમાં ફક્ત કાર્બન, ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય છે. સ્ક્રેપ કરેલા PLA ને બાળવાથી કોઈપણ અવશેષ છોડ્યા વિના 19.5 MJ/kg (8368 btu/lb) ઊર્જા ઉત્પન્ન થશે. આ પરિણામ, અન્ય તારણો સાથે, સૂચવે છે કે બાળવું એ કચરાના પોલિલેક્ટિક એસિડની સારવાર માટે પર્યાવરણને અનુકૂળ પદ્ધતિ છે.

૪. લેન્ડફિલ:
જોકે PLA લેન્ડફિલ્સમાં પ્રવેશી શકે છે, તે સૌથી ઓછો પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પ છે કારણ કે સામગ્રી આસપાસના તાપમાને ધીમે ધીમે વિઘટન પામે છે, સામાન્ય રીતે અન્ય બિન-વિઘટનશીલ પ્લાસ્ટિકની જેમ ધીમે ધીમે.