اختصاصی بسپار/ آشنایی با پلاستیک‌‌ها (مشتقات سلولز، PHA و PLA)

بسپار/ایران پلیمر در این مقاله با خواص و کاربردهای مشتقات سلولز، پلی‌‌هیدروکسی آلکانوات (PHA) و پلی‌‌لاکتید (PLA) آشنا خواهیم شد.

مشتقات سلولز
سلولز جزء اصلی دیواره سلولی گیاهان است. اغلب از چوب یا پنبه به دست می‌آید. مشتقات آن با اتردار کردن (با الکل‌‌ها) یا استردار کردن (با اسیدها) سلولز تشکیل می‌شود. در فرمول ساختاری، R نشان‌‌دهنده بقایای گلوکز است. باقی‌‌مانده متفاوت منجر به مشتقات مختلف سلولز می‌شود. آن‌‌ها تا حدی زیست پایه هستند و با متوسط درجه جایگزینی کمتر از 3 زیست‌‌تخریب‌‌پذیر در نظر گرفته می‌شوند. ساختار واحد تکرارشونده سلولز در شکل 1 آورده شده است.

شکل 1: ساختار واحد تکرارشونده سلولز.

فراورش
تمام روش‌‌های فراورش که معمولا برای گرمانرم‌ها استفاده می‌شود برای مشتقات سلولز مناسب است. با توجه به جریان‌‌پذیری خوب آن‌‌ها، حتی گلویی‌‌های ریز نیز امکان‌‌پذیر است. هرگونه رطوبت باقی‌‌مانده در دانه‌ها باید گرفته شود تا از آب‌‌کافت جلوگیری شود. آمیزه‌‌های قالب‌‌گیری مشتق سلولز با استحکام زیاد همراه با چقرمگی قابل قبول مشخص می‌شوند.

خواص در حین استفاده
مشتقات سلولز شفاف هستند و با خزش حتی در دمای محیط، تنش‌های مکانیکی را کاهش می‌دهند. خواص و در نتیجه امکانات کاربردی با درجه استری شدن تعیین می‌شود. به استثنای جوشکاری فراصوت، تمام فرایندهای جوشکاری متداول برای مشتقات سلولز قابل استفاده است. مشتقات سلولز عموما مقاومت به نسبت زیادی در برابر خراش دارند و اثر خودپرداخت¬کاری (self-polishing) نشان می‌‌دهند.

زمینه‌های کاربردی
استرهای سلولز: فیلم، صافی، کالاهای مصرفی (قاب عینک، اسباب بازی، دکمه و غیره)، دسته، بسته‌بندی.

نام‌‌های تجاری
Biograde, Cellidor

توصیه مفید
خواص مشتقات سلولز در جدول 1 آورده شده است.

پلی‌‌هیدروکسی آلکانوات‌‌ها (PHA)
گرمانرم‌های نیمه بلوری پایه زیستی و در عین حال زیست‌‌تخریب‌‌پذیر هستند. آن‌‌ها عمدتا از تخمیر باکتریایی قندها یا لیپیدها تشکیل می‌شوند. علاوه بر این، تولید با استفاده از اصلاح ژنتیکی گیاهان از لحاظ نظری امکان‌‌پذیر است. گروه‌‌های مختلف آلکیل (R باقی مانده) منجر به پلی‌‌هیدروکسی آلکانوات‌‌ها با خواص مختلف می‌شود (به اصطلاح پلی‌‌هیدروکسی بوتیرات‌‌ها یا کووالرات‌‌های آن‌‌ها). متاسفانه، مقدار ویژگی مشخص معدودی در دسترس است. ساختار واحد تکرارشونده PHA در شکل 2 آورده شده است.

 

برگردان: دکتر فاطمه خودکار
[email protected]

 

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره 243 ماهنامه بسپار که در نیمه دی ماه 1401 منتشر شده است بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.