আরও টেকসই প্লাস্টিক সামগ্রীর দিকে পরিবর্তন তিনটি ক্রমবর্ধমানভাবে নির্দিষ্ট রজন বিভাগ তৈরি করেছে: জৈব-ভিত্তিক পরিবেশ বান্ধব রজন, পিপি এসটি (স্টার্চের সাথে মিশ্রিত পলিপ্রোপিলিন), এবং PE ST (স্টার্চের সাথে মিশ্রিত পলিথিলিন)। প্রতিটি প্লাস্টিক পণ্যের পরিবেশগত পদচিহ্ন হ্রাস করার জন্য একটি ভিন্ন কৌশল উপস্থাপন করে, এবং কোনটিই অন্যদের জন্য সর্বজনীন বিকল্প নয়। জৈব-ভিত্তিক রেজিনগুলি পুনর্নবীকরণযোগ্য কাঁচামাল সোর্সিংকে অগ্রাধিকার দেয় এবং ফর্মুলেশনের উপর নির্ভর করে প্রকৃত বায়োডিগ্রেডেবিলিটি অফার করতে পারে। PP ST এবং PE ST মিশ্রণগুলি প্রক্রিয়াকরণের সুবিধা এবং প্রচলিত পলিওলিফিনের যান্ত্রিক পরিচিতি বজায় রাখে যখন স্টার্চ অন্তর্ভুক্ত করে জীবাশ্মের উপাদানকে আংশিকভাবে কমাতে এবং কিছু ফর্মুলেশনে, অবনতিকে ত্বরান্বিত করে। এই উপকরণগুলির মধ্যে সঠিকভাবে বেছে নেওয়ার জন্য তাদের প্রকৃত রচনা, কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য, সার্টিফিকেশন ল্যান্ডস্কেপ, এবং জীবনের শেষের আচরণ বোঝার প্রয়োজন - যা সবই মার্কেটিং বর্ণনা থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা।
"বায়ো-ভিত্তিক" একটি ফিডস্টক বর্ণনাকারী, বায়োডিগ্রেডেবিলিটি দাবি নয়। একটি জৈব-ভিত্তিক রজন এমন একটি যা কিছু বা সমস্ত কার্বন উপাদান জৈবিক উত্স থেকে প্রাপ্ত হয় - সাধারণত কৃষি ফসল যেমন ভুট্টা, আখ, কাসাভা বা কাঠের সজ্জা থেকে সেলুলোজ - পেট্রোলিয়াম থেকে নয়। জৈব-ভিত্তিক বিষয়বস্তু কার্বন-14 আইসোটোপ অনুপাত পরীক্ষার মাধ্যমে পরিমাপযোগ্য এবং যাচাইযোগ্য, এর অধীনে প্রমিত ASTM D6866 এবং ISO 16620 .
বর্তমান উৎপাদনে সবচেয়ে বাণিজ্যিকভাবে উল্লেখযোগ্য জৈব-ভিত্তিক রেজিনগুলির মধ্যে রয়েছে:
এই পার্থক্যটি টেকসই রেজিনের সবচেয়ে ঘন ঘন ভুল বোঝার দিক। উদাহরণস্বরূপ, বায়ো-পিই পুনর্নবীকরণযোগ্য আখ থেকে উত্পাদিত হয় তবে প্রচলিত পেট্রোলিয়াম-ভিত্তিক PE-এর মতোই পরিবেশে টিকে থাকে। বিপরীতভাবে, পিবিএটি পেট্রোলিয়াম থেকে প্রাপ্ত কিন্তু কম্পোস্টিং অবস্থার অধীনে প্রকৃতপক্ষে জৈব-অবচনযোগ্য। একটি উপাদানের পরিবেশগত জীবনের শেষ প্রোফাইল তার রাসায়নিক গঠন দ্বারা নির্ধারিত হয়, তার ফিডস্টকের উত্স নয়। স্পেসিফায়ার এবং ক্রেতাদের উভয় মাত্রাই স্বাধীনভাবে মূল্যায়ন করতে হবে।
PP ST একটি polypropylene রজন মনোনীত করে স্টার্চ-সাধারণত ভুট্টা বা কাসাভা স্টার্চের সাথে মিশ্রিত - একটি কার্যকরী সংযোজন বা ফিলার হিসাবে। বাণিজ্যিক PP ST গ্রেডগুলিতে স্টার্চ সামগ্রী সাধারণত থেকে হয় ওজন দ্বারা 10% থেকে 50% , 30% এর বেশি স্টার্চ কমানো জীবাশ্ম বিষয়বস্তু বা ত্বরিত অবক্ষয় দাবিকে লক্ষ্য করে অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বেশি সাধারণ।
স্টার্চ এবং পলিপ্রোপিলিন কম্প্যাটিবিলাইজেশন কেমিস্ট্রি ছাড়া তাপগতিগতভাবে বেমানান — স্টার্চ হাইড্রোফিলিক (জল-আকর্ষণকারী) যখন পিপি হাইড্রোফোবিক (জল-প্রতিরোধক)। ভাল-প্রণয়ন পিপি ST যৌগ ব্যবহার ম্যালেইক অ্যানহাইড্রাইড-গ্রাফটেড পিপি (পিপি-জি-এমএএইচ) স্টার্চ দানা এবং পলিমার ম্যাট্রিক্সের মধ্যে ইন্টারফেসিয়াল আনুগত্য উন্নত করতে বা অনুরূপ কাপলিং এজেন্ট। পর্যাপ্ত কম্প্যাটিবিলাইজেশন ছাড়া, স্টার্চ স্ট্রেস কনসেনট্রেটর হিসাবে কাজ করে, বিরতির সময় প্রসার্য শক্তি এবং প্রসারণ হ্রাস করে।
20-30% লোডিং এ পিপিতে স্টার্চ সংযোজনের সাধারণ প্রভাব:
PP ST উপকরণগুলির জন্য একটি সাধারণ বিপণন দাবি হল "বায়োডিগ্রেডেবল" বা "অক্সো-ডিগ্রেডেবল।" বাস্তবতা আরও সূক্ষ্ম। PP ST-তে স্টার্চের ভগ্নাংশ প্রকৃতপক্ষে বায়োডিগ্রেডেবল — অণুজীব এটিকে বিপাক করতে পারে। যাইহোক, একবার স্টার্চ পচে গেলে, অবশিষ্ট পিপি ম্যাট্রিক্স টুকরো টুকরো হয়ে যায় আর বায়োডিগ্রেডেড না স্ট্যান্ডার্ড মাইক্রোবিয়াল পথ দ্বারা। এটি সম্পূর্ণ খনিজকরণের পরিবর্তে মাইক্রোপ্লাস্টিক টুকরো তৈরি করে। ইউরোপীয় ইউনিয়নের একক-ব্যবহারের প্লাস্টিক নির্দেশিকা বিশেষভাবে এই কারণে অক্সো-ডিগ্রেডেবল প্লাস্টিককে সীমাবদ্ধ করেছে। PP ST কে সম্পূর্ণরূপে বায়োডিগ্রেডেবল হিসাবে বর্ণনা করা উচিত নয় ISO 14855 বা ASTM D5338 এর অধীনে প্রত্যয়িত কম্পোস্টিং পরীক্ষার ডেটা দ্বারা সমর্থিত না হলে।
PE ST হল PP ST-এর সমতুল্য পলিথিন — যা জৈব-উত্পাদিত উপাদান হিসাবে স্টার্চের সাথে পলিথিন (সবচেয়ে বেশি ফিল্ম অ্যাপ্লিকেশনের জন্য LDPE বা LLDPE, অনমনীয় অ্যাপ্লিকেশনের জন্য HDPE) এর মিশ্রণ। একই মৌলিক সামঞ্জস্যতা চ্যালেঞ্জগুলি প্রযোজ্য, এবং একই সামঞ্জস্যের কৌশলগুলি — MAH গ্রাফটিং, পৃষ্ঠ-চিকিত্সা করা স্টার্চ — গ্রহণযোগ্য যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করতে ব্যবহৃত হয়।
পলিথিন — বিশেষ করে LDPE এবং LLDPE — হল প্রস্ফুটিত এবং কাস্ট ফিল্ম উৎপাদনের জন্য প্রভাবশালী সাবস্ট্রেট। PE ফিল্ম ফর্মুলেশনে স্টার্চ অন্তর্ভুক্ত করার ফলে নির্মাতারা আংশিকভাবে জীবাশ্ম বিষয়বস্তু প্রতিস্থাপন করতে পারবেন এবং ফিল্ম-ব্লোয়িং প্রসেসিবিলিটি বজায় রাখতে পারবেন যার জন্য PE পরিচিত। বাণিজ্যিক PE ST ফিল্ম গ্রেড এ 15-30% স্টার্চ সামগ্রী পরিমিত স্ক্রু গতি এবং তাপমাত্রা সমন্বয় সহ স্ট্যান্ডার্ড প্রস্ফুটিত ফিল্ম সরঞ্জামগুলিতে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে, নতুন যন্ত্রপাতিগুলিতে মূলধন বিনিয়োগ ছাড়াই রূপান্তরকারীদের অ্যাক্সেসযোগ্য করে তোলে।
PE ST-এর জন্য সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে:
20% এর উপরে স্টার্চ লোডিংয়ে, PE ST ফিল্মগুলি অপূর্ণ PE-এর তুলনায় ডার্টের প্রভাব শক্তি এবং টিয়ার প্রতিরোধের পরিমাপযোগ্য হ্রাস দেখায় - বৈশিষ্ট্য যা ব্যাগ এবং পাউচগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ। ডার্ট ড্রপের প্রভাব কমতে পারে 30-50% অপ্টিমাইজড কম্প্যাটিবিলাইজেশন ছাড়া 30% স্টার্চ লোডিং এ। অ্যাপ্লিকেশানগুলির জন্য যেখানে খোঁচা এবং টিয়ার প্রতিরোধের কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা, PE ST গ্রেডগুলিকে অ্যাপ্লিকেশনের যান্ত্রিক স্পেসিফিকেশনের বিপরীতে বিশেষভাবে যোগ্য হতে হবে, ঝরঝরে PE ফিল্মের সমতুল্য পারফর্ম করার জন্য অনুমান করা হবে না।
| বৈশিষ্ট্য | জৈব-ভিত্তিক রজন (যেমন, পিএলএ, বায়ো-পিই) | PP ST | PE ST |
|---|---|---|---|
| ফিডস্টক মূল | নবায়নযোগ্য (উদ্ভিদ-ভিত্তিক) | বেশিরভাগ জীবাশ্ম বায়ো স্টার্চ | বেশিরভাগ জীবাশ্ম বায়ো স্টার্চ |
| জৈব-ভিত্তিক বিষয়বস্তু | 50-100% | 10-50% | 10-50% |
| বায়োডিগ্রেডেবিলিটি | পিএলএ: হ্যাঁ (শিল্প কম্পোস্ট); বায়ো-পিই: না | আংশিক (শুধুমাত্র স্টার্চ) | আংশিক (শুধুমাত্র স্টার্চ) |
| প্রসেসিং সামঞ্জস্য | নতুন পরামিতি প্রয়োজন (PLA); বায়ো-পিই ড্রপ-ইন | পিপি লাইনে ড্রপ-ইন কাছাকাছি | PE লাইনে ড্রপ-ইন কাছাকাছি |
| যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য | PLA: ভঙ্গুর; বায়ো-পিই: পিই এর সমান | হ্রাস বনাম ঝরঝরে পিপি | হ্রাস বনাম ঝরঝরে PE |
| খরচ বনাম প্রচলিত | 20-80% প্রিমিয়াম (PLA); ~30% (বায়ো-পিই) | বিনয়ী প্রিমিয়াম বা নিরপেক্ষ | বিনয়ী প্রিমিয়াম বা নিরপেক্ষ |
| পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা | বায়ো-পিই: হ্যাঁ; PLA: শুধুমাত্র পৃথক প্রবাহ | পিপি রিসাইকেল স্ট্রিমকে দূষিত করে | পিই রিসাইকেল স্ট্রিমকে দূষিত করে |
| মূল শংসাপত্র | EN 13432, ASTM D6400, ASTM D6866 | ASTM D6866 (শুধুমাত্র বায়ো কন্টেন্ট) | ASTM D6866 (শুধুমাত্র বায়ো কন্টেন্ট) |
টেকসই প্লাস্টিকের বাজারে উল্লেখযোগ্য গ্রিনওয়াশিং ঝুঁকি রয়েছে। "পরিবেশ-বান্ধব," "সবুজ প্লাস্টিক," বা "বায়োডিগ্রেডেবল ব্লেন্ড" এর মতো উপাদানের বর্ণনাকে সার্টিফিকেশন ডেটা সমর্থন না করে সন্দেহজনকভাবে বিবেচনা করা উচিত। নিম্নলিখিত মানগুলি যাচাইযোগ্য, তৃতীয়-পক্ষ-মূল্যায়িত বেঞ্চমার্ক প্রদান করে:
PP ST এবং PE ST উপকরণগুলির জন্য, সম্পূর্ণ কম্পোস্টিং সার্টিফিকেশন ছাড়াই একমাত্র সর্বজনীনভাবে যাচাইযোগ্য দাবি জৈব-ভিত্তিক কার্বন সামগ্রী ASTM D6866 প্রতি। বায়োডিগ্রেডেবিলিটি এবং কম্পোস্টেবিলিটি দাবির জন্য ISO 14855, EN 13432, বা ASTM D6400-এর অধীনে ডেটা প্রয়োজন — এবং এই মিশ্রণগুলির জন্য, সেই ডেটা খুব কমই পাওয়া যায় কারণ অবশিষ্ট পলিওলিফিন ম্যাট্রিক্স সম্পূর্ণ কম্পোস্টিং শংসাপত্রের মানদণ্ড অতিক্রম করতে বাধা দেয়।
তিনটি উপকরণই প্রচলিত থার্মোপ্লাস্টিক সরঞ্জামগুলিতে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে, তবে প্রতিটির নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা রয়েছে যা উত্পাদন দক্ষতা এবং অংশের গুণমানকে প্রভাবিত করে।
PP ST যৌগগুলি সাধারণত মাঝারি সামঞ্জস্য সহ স্ট্যান্ডার্ড পিপি ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ বা এক্সট্রুশন সরঞ্জামগুলিতে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে। মূল প্রক্রিয়াকরণ নোট:
PE ST ফিল্ম গ্রেডগুলির জন্য PP ST-এর অনুরূপ সতর্কতা প্রয়োজন কিন্তু PE-এর নিম্ন প্রক্রিয়াকরণ তাপমাত্রার সীমার মধ্যে ( 150-190° সে LDPE/LLDPE ব্লো ফিল্মের জন্য)। 25% এর উপরে স্টার্চ সামগ্রীর জন্য স্থিতিশীল বুদ্বুদ গঠন বজায় রাখার জন্য ডাই গ্যাপ সামঞ্জস্য এবং ব্লোয়িং প্রেসার বৃদ্ধির প্রয়োজন হতে পারে। অপূর্ণ পিই ফিল্মের তুলনায় পৃষ্ঠের গুণমান এবং চকচকে হ্রাস হতে পারে, যা প্রিমিয়াম অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলির প্রয়োজন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ততাকে প্রভাবিত করে।
জৈব-ভিত্তিক রজন, PP ST, এবং PE ST-এর মধ্যে সিদ্ধান্তটি শেষ পর্যন্ত নির্দিষ্ট কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা এবং লক্ষ্য অ্যাপ্লিকেশনের জীবনের শেষ পথ দ্বারা চালিত হয়। নিম্নলিখিত কাঠামো বাস্তব-বিশ্বের প্রয়োজনীয়তার সাথে উপাদান পছন্দকে সারিবদ্ধ করতে সহায়তা করে:
| আবেদন | প্রস্তাবিত রজন | মূল কারণ |
|---|---|---|
| খাদ্য পরিষেবা নিষ্পত্তিযোগ্য (কাপ, ট্রে, কাটলারি) | জৈব-ভিত্তিক PLA (EN 13432 প্রত্যয়িত) | প্রকৃত কম্পোস্টবিলিটি, খাদ্য যোগাযোগের অনুমোদন, নিয়ন্ত্রক সম্মতি |
| ক্যারিয়ার ব্যাগ / শপিং ব্যাগ (আংশিক বায়ো কন্টেন্ট সহ) | PE ST (15-30% স্টার্চ) | ড্রপ-ইন প্রক্রিয়াযোগ্যতা, খরচ নিরপেক্ষতা, আংশিক জীবাশ্ম সামগ্রী হ্রাস |
| অনমনীয় ইনজেকশন-ঢাকা অংশ পিপি-সমতুল্য কর্মক্ষমতা প্রয়োজন | PP ST (≤20% স্টার্চ) বা Bio-PP | কাঠামোগত অংশগুলির জন্য পর্যাপ্ত কঠোরতা এবং প্রভাব বজায় রাখে |
| প্রসাধনী / ব্যক্তিগত যত্ন বোতল এবং বন্ধ | বায়ো-পিই (Braskem or equivalent) | ড্রপ-ইন ড্রপ প্রতিস্থাপন, পিই স্ট্রীমে পুনর্ব্যবহারযোগ্য, প্রিমিয়াম পজিশনিং |
| কৃষি মাল্চ ফিল্ম | PBAT/PLA মিশ্রণ বা PE ST (প্রত্যয়িত) | শস্যচক্রের পরে মাঠ ক্ষয়, মাটিতে প্লাস্টিকের অবশিষ্টাংশ এড়িয়ে যায় |
| কম্পোস্ট ব্যাগ (জৈব বর্জ্য সংগ্রহের জন্য) | TPS/PBAT মিশ্রণ বা PLA (প্রত্যয়িত কম্পোস্টেবল) | কম্পোস্টিং সুবিধাগুলিতে গ্রহণযোগ্যতার জন্য অবশ্যই EN 13432 পূরণ করতে হবে |
জীবনের শেষ হ্যান্ডলিং হল যেখানে এই রজনগুলির মধ্যে ব্যবহারিক পরিবেশগত পার্থক্য সবচেয়ে ফলপ্রসূ হয়ে ওঠে - এবং প্রায়শই ভুলভাবে উপস্থাপন করা হয়।
PP ST এবং PE ST উপকরণের জন্য সবচেয়ে প্রতিরক্ষাযোগ্য পরিবেশগত অবস্থান তাই প্রতি ইউনিট ওজনে জীবাশ্ম কার্বনের পরিমাণ কমে গেছে — একটি পরিমাপযোগ্য, যাচাইযোগ্য দাবি — বায়োডিগ্রেডেবিলিটি বা কম্পোস্টেবিলিটির পরিবর্তে দাবি করে যে উপাদানটির রসায়ন সম্পূর্ণ সার্টিফিকেশনের মাধ্যমে সমর্থন করতে পারে না৷