Tarım sektörü, çamur, sera örtüsü ve yeraltı kirliliği için plastik filmlere çok bağlıdır. Konvansiyonel polizeni (PE) filmler mükemmel dayanıklılık ve maliyet-maliyet sunar. Ancak, bu malzemelere yönelik olarak devam eden teknolojik değişim sadece bir çevresel seçim değil, aynı zamanda karmaşık malzemeler mühendisliği girişimi için de geçerlidir.Bu, biyodegradlı polimerler, özellikle biyokütle polimerler, su ve karbon dioksite geçişler yapmak için tasarlanmıştır.

Materyal Vakfı: Biyodegradable Polimerlerin Türleri

Film üretimi için uygun biyodegradatif polimerler iki aileye geniş ölçüde kategorize edilir: biyokütlelerden ve biyo-poliesterlerden elde edilen agro-polimerler, mikropiyal fermentasyon veya petrol bazlı sentez (her malzemenin özel özelliklerini anlamak başarılı işlemenin ilk adımıdır.

Agro-Polymers

[FONT=0]Starch-based polimerler[[DÜT:1] düşük maliyet ve bol miktarda termoplastik nişasta (TPS), doğal olarak, katı bir film matrixi oluşturmak için yerli nişastayı plastikleştirmek için üretilir. TPS yüksek derecede zayıf mekanik özellikler ve yüksek su hassasiyetlerinden muzdariptir, bu yüzden genellikle PBAT veya PBS gibi diğer biyodegradatif polyesterler ile karıştırılır.

[FONT:0]Cellulose Türevleri[[Dönetici:0)) ve işlem genellikle ısınımı önlemek için özel plastikleştiricilerin kullanımını gerektirir.

Biopoliesters

Biopoliesters, yüksek mekanik özellikleri ve standart ekipman üzerinde işlemsellik nedeniyle biyodegradable filmlerin en büyük bölümünü temsil ediyor.

  • [FONT:0)Polylactic Acid (PLA): ), mısır veya şekerli gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen, 55-65°C civarında ve bir erime noktası (Tm) yaklaşık 55-10.5C. PLA yüksek netlik ve güç sunar ve hidrostatiksel olarak nemlendirme koşullarını (yüksek sıcaklık) verimli bir şekilde önlemek için özel kompresyon gerektirir.
  • [FONT:0)Polyhidrxyalkanoates (PHA): [Dönetici ferment tarafından üretilen ve yüksek sıcaklıklar gerektirmeden mükemmel biyodegradability sergileyin.
  • [FONT:0)Polybutylene Adipate Terephthalate (PBAT): Esnek, petrol bazlı biyodegradatif polyester. PBAT genellikle esnekliği ve sertliği sağlamak için PLA veya nişasta ile karıştırılır.
  • [FONT:0)Polybutylene Succinate (PBS): [Dönetici istikrar ve mekanik özellikleri için bilinen, daha yüksek dayanıklılık gerektiren uygulamalar için iyi bir aday yapmak.

Dış Link:FL:0) Wikipedia'daki biyodüşük plastiklerin kimyasal sentezi hakkında daha fazla bilgi sahibi (Düzücük)[Dönemli Link: 1 )

Tarımsal Çevreler için Filmler

Tarım filmleri genel plastik çarşaflar değildir; mikroklimate yönetmek için tasarlanmış sofistike araçlardır, kontrolleri kontrol ederiz ve büyüme mevsimlerini uzatmalıdır. Biyodegrad edilebilir bir tarım filmi, ortadan kaldırmadan önce özel işlevleri yerine getirmelidir.

İşlemenin yer aldığı temel performans gereksinimleri şunlardır:

  • [FONT:0]Mechanical Integrity:[Dönetici:[Dönetici: 0,4] Film, makineye, rüzgara, yağmura ve topraklara, yırtılmadan veya boklamadan dokunmadan dokunmaya dayanmalıdır.
  • [FONTcal Properties: [Dönetici: [Döntgen: 0:0)Optical Özellikler: [Döntgen: 0,0] Katı ısı ısı ısı ve erken bitki için kullanılan, siyah veya renkli filmler büyüme ve kontrol sıcaklıklarını bastırdı.
  • [FONT:0)Barrier Özellikleri: [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ: 0 ) Filmin toprak nemi korumak ve toprak mikrobiyolojisini etkileyen gaz değişiminin kontrol edilmesi gerekir. Bu, organikizasyon oranıyla yüksek ölçüde etkilenmektedir.
  • [FONT:0)Degradasyon: [Dönetici: [Dönetici: 0,4 ila 10 ay) ve sonra parçalanma, işlevsellik kaybına yol açıyor; gecikmiş parçalanma, polimer karışım oranı ve stabilizatörler veya pro-düşükücüler konsantrasyonu ile kontrol edilir.

Bu katı gereksinimler polimer formülasyonu, kurutma protokolleri ve Cut line parametreleri üzerinde kesin kontrol talep eder.

Biyodegrad edilebilir Tarım Filmler için Temel İşleme Yöntemleri

Biyodegrad edilebilir polimerlerin beton veya granüllerin ince filmlere dönüştürülmesi, iyi kurulmuş plastik işleme makinelerine, bu malzemelerin belirli rojik ve termal özelliklerini karşılamak için önemli değişikliklerle ilgilidir.

Blown Film Eklenme

Blown film Cut, çamur filmi, sera kapakları ve ⁇ filmi üretmek için baskın teknolojidir. Süreç, bir eksperdede polimeri eritmeyi, bir balon oluşturmak için boruyu şişirmektir.

Biyodegradable polimerler için darbe film hatları, özellikle PBAT ve PLA/PBAT karışımları, birkaç kritik noktaya dikkat gerektirir:

  • [FONT:0)Extruder Design:[Dönetici: 0,4][D][B][B][/FONT][/TRNT=0)Extruder Design:[[[FONTD][/FONT][/FONT][/FONT][/FONT=FONT][/TRNT=TRNT=TRNT=TR][/TRNT=TRNT=0)[FONT=0))[ÜSTRİYE))) Bir CİRELİZİREZİREZİREZİREZİREZİREZİREZİREZİREZİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİYİ
  • [FONT:0)Drying Gereksinimler:[[DDrying Gereksinimler:[DDDrying Gereksinimler:[DDDDDrying Gereksinimler:[DFLT:1) Moisture kesinlikle kontrol edilmelidir (yaklaşık 300 ppm altında).
  • [FONT=0]Die ve Air Ring: [Dönetici: [Dönetici: 0,0]Fy ve Air Ring: [Düzücük Hava Halkaları: [Düzücük Güçleri, LDPE'ninkinden daha düşük. Daha geniş bir ölüm boşluğu (örneğin 1.5-2.5 mm) genellikle hear'ı azaltmak ve stabil bir balonu korumak için gereklidir.
  • [FONT:0]Film Haul-off ve Rüzgar: [Dönetici: [Dönetici:0) Biyodegradable filmlerin tacky (blocking) anti-block ajanlar (silica, talc) gibi alıntılar, baskılanabilirliği veya adhesion geliştirmek için uygulanabilir.

[[DüzgÜ:0)Expost Sıcaklık Profilleri:[DÜDÜT:1) PLA/PBAT karışımları için tipik işlem sıcaklıkları 150 °C'den 180°C'ye kadar, PE (16308°C'den daha düşük). Precise sıcaklık kontrolü, varil ve ölür.

Cast Film Eks

Cast film Cut, son derece sıkı kalınlık toleransları ve yüksek optik açıklıklar gerektiğinde kullanılır. molten polimer, yüksek hat hızlarına eklenmiş ancak genellikle makine yöndeki sertleştirici bir şekilde ısıtılır.Bu yöntem, PHA filmlerine kıyasla çok daha dar bir işleme penceresine sahiptir ve hızlı bir şekilde temizlemeyi ve brittlenessa fayda sağlar.

Bileşik ve Ayakkabı Üretimi

Filmin bitiminde, ham polimerler genellikle katkı kokteyliyle karıştırılır. Bu, son filmin performansının mühendisi olduğu kritik bir işlem adımdır.ETHFLT:0)Twin-screw Cut) polimer matrix içinde iyice dağınıklığa alışkındır.

  • [FONT=0)Plastikizerler: [Döneticileri azaltın ve film esnekliğini artırın (örneğin, PLA için acetyl tributyl citrate).
  • [FONT:0)Nucleating Agents: PLA gibi kristalizasyon oranını kontrol eder, ısı direnişlerini ve işleme hızını geliştirir.
  • [FONT:0)Fillers:[[Dönetici:[Dönetici: 1) Starch, ki, veya kalsiyum karbonat maliyet azaltabilir ve bozulma oranları değiştirebilir.
  • [[Döneticiler: [Döneticiler: [Döneticiler: 0,0] UV stabilizatörler, filmden ek sezonunda fotodegradasyondan korumak için dahil edilir.Bu bir tasarım paradoksu sunar: Film, en sonunda UV'ye yeterince karşı yeterince direnmeli, kontrol edilen stabilizatör sistemler aktif bir gelişme alanıdır.

Dış Link:D:0) Bilimde Biyodegrad edilebilir film bileşiklerinin en son araştırmasını ayrıntılı olarak inceler).

Biyodegradatif alternatiflerle meta termoplastiklerin alt kısmı, çözümleri her iki formülasyon ve makine seviyelerinde talep eden farklı işleme engellerini sunar.

Termal ve Hidroliz Degradasyon

PLA ve PBAT gibi polyesterler, özellikle de nem mevcutsa, moleküler ağırlıkta azalmaya neden olur, mekanik özellikleri kaybı ve erime noktalarının bozulmasına neden olur.Bu, reçinenin tüm süreç boyunca kuru kalmasını sağlar.

Düşük Melt Güçlü ve Enksability

PLA çok düşük erime gücüne sahiptir, düşük şişirme ve film molalarına yol açan, [Dönetici: 0] PBAT (daha yüksek erime gücü) balon stabilitesini geliştirir.

Tackiness ve Bloking

Birçok biyodegradable film doğal olarak bir yüzeye sahiptir, film tabakalarının birlikte yuvarlanmasına neden olur (bloğa engel olun) Bu, zorlaşır ve bu alanda mekanik döşeme sırasında filmi kırar.Ücretsiz: 0,0)Solution:[Dönetici:[Döneticileri)

Degradasyon Zaman Çizelgesi

Belki de en büyük teknik meydan okuma bozulma oranını ayarlar. Film, büyüyen sezonun tüm bileşenleri için son olmalıdır.Degradasyon UV ışığı, ısı, nem ve mikrobiyal aktivite ile toprakta. [...]D:0)Solution: Formula)

Dış Link:FL:0) Plastik Teknolojisi Üzerine Biyopolimer Eklenme kılavuzlarını Oku ).

Kalite Güvence ve Performans Geçerliliği

Biyodegrad edilebilir bir tarım filminin her iki işlevsel yaşamlarına ve son derece yaşam biyodegradasyonuna uygun olarak güvenilir bir şekilde performans göstereceğini unutmayın.

Mekanik Performans Testi

Standartlaştırılmış testler film özelliklerinin ölçümüni yönetir. Test, roll'dan ruloya kadar tutarlılık sağlamak için düzenli aralıklarla yapılmalıdır.

  • [FONT=0]ASTM D882: [DFLT:1] İnce plastik levhaların çekme özellikleri için Standart test yöntemi. Bu, filmi kırmak ve ne kadar genişletilmesi gereken gücü ölçer.
  • [FONT=0]ASTM D1922: [DFLT:1] Plastik film ve ince tabakaların pendulum yöntemi (Elmendorf Tear) tarafından yönlendirilmesini sağlamak için standart test yöntemi.
  • [FONT=0]ASTM D1709: [DFLT:1] Standart test yöntemleri, plastik filmdeki dirençleri ücretsiz olarak azaltıcı yöntemiyle kontrol eder. Filmin keskin nesnelerden veya övgüyle karşı karşıya olduğunu ölçüler.

Bu testler, mekanik bütünlüğün azalmasını izlemek için büyüyen sezonunda filmde ve aralıklarda yapılmalıdır.

Biyodegradasyon ve Ekooksisite Testi

Sertifika programları piyasa güveninin temelleridir. İki temel çerçeve şunlardır:

  • [FONT=0] 17033 (Avrupa): [Dönetici: 1) Biyodegradable mulch filmleri için harmoniz standarttır. 2 yıl içinde en az% 90 oranında nihai biyodegradasyon seviyesini gerektirir.
  • [FONT=0)OECD 311 veya ISO 17556: Toprakta aerobik biyodegradasyon ölçmek için standartlaştırılmış respirometrik yöntemler. Film toprakla karıştırılır ve CO2 zamanla ölçülür.

Biyodegradasyon ötesinde, ecotoxicity testleri (örneğin, OECD 208, bitki büyüme testleri) bozulma kalıntılarının toprak flora veya faunasına zarar vermemesini sağlar.(0)Heavy metal içeriği) de aşağıdaki düzenleyici sınırlar altında doğrulanmalıdır.

Dış Link:FL:0)Dürt testi için ASTM D882 standartını inceler[DD: 1).

Future Yol ve Teknolojik Yenilik

Biyodegrad edilebilir tarım filmleri alanı hızla ilerliyor, düzenleyici baskı (örneğin, AB Single-Use Plastiks Yönergesi, ulusal yasaklar yüksek lisanssız filmlere karşı) ve büyüme çevre farkındalığı arasında büyüyor.

Nanocompositler ve Engeller

Nanocellulose gibi nano dolumlayıcıları, tabakalı silikler (klay), veya grafikte oksit, mekanik özellikleri, termal stabilite ve nanoparçacıkları ödünsüz filmlerin biyodegradabilitesini sağlamaları için özel olarak tasarlanmış vida tasarımları gerektirir.

Aktif ve Kontrollü-Release Films

Araştırma, aktif rol oynayan tarımsal filmlere genişliyor. Bu "akıllı" filmler, bu filmlerin hacimlerini alanlara kadar sıkıştırarak, sentetik maddelerde serbest bırakılan gübreleri veya filizleri dahil edebilir.Bu, hassas tarım ilkeleriyle uyumlu bir şekilde, potansiyel olarak bu tür kimyasalların hacmini azaltmaktadır.

Ev Boşluğu ve Soil Degradability

Şu anda, birçok biyodegrad edilebilir polyester (örneğin PLA), daha düşük sıcaklıklara göre yüksek endüstriyel kompostlama tesislerinin yüksek sıcaklıklar gerektirir.Bu filmler kristalliği kontrol etmeyi amaçlamaktadır ve zemindeki bozulmaların doğrudan etkilerini etkiler.

Yukarı ve dairesel Ekonomi Entegrasyonu

İlk bariyer geleneksel PE filmleriyle rekabete mal oluyor. PBAT ve PLA genellikle PE'den 2-3 kat daha pahalı, üretim kapasiteleri ölçeği (özellikle de yeni PHA kapasiteleri ile online olarak atık yemleri kullanarak) ve karbon vergileri ile geleneksel plastikler artışına ulaşırken, ekonomik denklemler değişebilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Biyodegrad edilebilir polimerlerin yüksek performanslı tarım filmlerine işlenmesi, bu engellerin sürekli olarak aşılmasıdır.Köyücük tarım filmlerine geçiş, temel bir biyoekonomiye karşı, malzeme formülasyonlarında, içilenler ve nanokompozisyonlarda, birleşik gelişmeler gibi, tarımsal teknolojilerde sürekli olarak devam eden bir sistemsel değişim anlamına gelir.