Bioplastik

Bioplastik ialah plastik yang dihasilkan daripada bahan terbitan gula seperti kanji dan selulosa, tetapi juga terutamanya daripada sumber-sumber biojisim seperti minyak dan lemak sayuran, kanji (seperti tepung jagung) atau mikrobiota. Ia juga boleh dihasilkan daripada bahan sampingan dalam pertanian serta pengitaran semula botol plastik menggunakan mikroorganisma. Plastik jenis ini kurang menggunakan bahan mentah serta melepaskan jumlah gas rumah hijau yang jauh kurang berbanding plastik jenis biasa yang berasaskan bahan api fosil (petrobased polymer) seeprti petroleum atau gas asli. Kebanyakan jenis bahan bioplastik mengurai lebih cepatnya daripada plastik terbitan bahan api fosil.

Penghasilan bioplastik mewakili sekitar 0.2% pasaran polimer global secara keseluruhannya (bernilai 300 juta tan).

Penggunaan

Bioplastik biasa digunakan dalam produk pakai buang seperti kemasan makanan dan katering (pecah-belah, sudu garpu, panci, mangkuk, penyedut minuman). Ia juga sering digunakan dalam pembuatan tas, nampan, bungkusan bahan manakan mentah seperti buah-buahan, sayuran, telur dan daging serta botol menyimpan minuman ringan dan produk susu

Pada saat ini, terdapat kajian yang sedang dikembangkan mengenai pengunaan bioplastik untuk tujuan penggunaan kekal termasuk selongsong telefon bimbit, gentian membuat permaidanu karpet, interior dalaman autmobil, paip saluran bahan bakar serta bahan pengalir arus elektrik.

Implan perubatan yang terbuat dari PLA mudah larut dalam tubuh, membuat pasien tidak harus dioperasi lagi untuk mengambil implan. Dalam pertanian, guni kompos dibuat dari polimer kanji, sehingga setelah kompos digunakan kantung dapat dibiarkan pada lahan.

Jenis bioplastik

Bioplastik berasaskan kanji

Bioplastik kanji saat ini merupakan bioplastik yang paling banyak digunakan dengan sekitar 50 peratus dari pasaran bioplastik. kanji murni memiliki karakteristik mampu menyerap kelembapan, oleh demikian bisa digunakan untuk menghasilkan kapsul ubat di sektor farmasi. Bahan pemulur dan peliat seperti sorbitol dan gliserin ditambah ke dalam acuan mentah sehingga kanji juga dapat diproses menjadi bersifat thermoplastik. Pempelbagaian jumlah zat penambah dimasukkan menjejaskan ciri-ciri bahan akhir yang disesuaikan mengikut keperluan khusus yang dikehendaki. Plastik kanji sederhana dapat dibuat di rumah.

Bioplastik berasaskan selulosa

Bioplastik berasaskan selulosa terutama ester selulosa, (termasuk selulosa asetat dan nitroselulosa) dan turunannya, termasuk seluloid.

Poliester alifatik

Biopoliester alifatik terutama polihidroksialkanoat (Odha) seperti poli-3-hidroksibutirat (PHB), polihidroksivalerat (PHV) dan polihidroksiheksanoat (PHH).

Plastik asid polilaktik (PLA)

PLA adalah plastik yang terbuat dari tebu atau glukosa. Plastik ini tidak hanya menyerupai plastik petrokimia umum (seperti PE dan PP) tetapi juga dapat diproses dengan mudah, menggunakan peralatan standard yang sedia ada untuk penghasilan plastik konvensional meskipun memakan kos lebih mahal

Poli-3-hidroksibutirat (PHB)

Biopolimer poli-3-hidroksibutirat adalah poliester anggota polihidroksi alkanoat yang dihasilkan oleh bakteria tertentu pengolah glukosa, kanji jagung atau air limbah. Karakteristiknya menyerupai petroplastik polipropilena. PHB dibedakan berdasarkan ciri fizikalnya di mana bahan ini akan membentuk lapisan lutsinar pada titik lebur melebihi 130 darjah Celcius, dan dapat mengurai tanpa sebarang sisa yang tinggal

Polihidroksialkanoat (PHA)

Polihidroksi alkanoat adalah poliester linier yang diproduksi di alam dalam proses fermentasi gula atau lemak oleh bakteria. Poliester ini diproduksi oleh bakteria untuk menyimpan karbon dan tenaga. Pada proses penghasilan dalam peringkat industri, poliester diekstrak dan ditapiskan daripada bakteria penapai dengan mengoptimalkan keadaan fermentasi gula. Lebih dari 150 monomer yang berbeda dapat dikombinasikan dalam keluarga ini untuk memberikan bahan dengan sifat yang sangat berbeda. PHA lebih ulet dan kurang elastik dibanding plastik lainnya, dan juga dapat terurai. Plastik ini sedang banyak digunakan dalam industri perubatan.

Poliamida 11 (PA 11)

PA 11 adalah biopolimer yang berasal dari minyak semula jadi. polimer ini juga dikenal dengan nama dagang Rilsan B, dikomersialisasikan oleh Arkema. PA 11 masuk dalam keluarga polimer teknis dan tidak dapat terurai. Sifat-sifatnya yang mirip dengan PA 12, meskipun dalam proses pembuatannya, menggunakan lebih sediki emisi gas rumah kaca dan konsumsi sumber daya tak terbarukan. Daya tahan terhadap panas juga lebih tinggi dibandingkan dengan PA 12.

Kelebihan ini membolehkan PA 11 diaplikasikan dalam saluran yang memerlukan tahap persekitaran tinggi seperti saluran bahan api automotif, pneumatik tabung rem, selubung kabel elektrik, paip minyak fleksibel dan pipa gas, kasut olahraga, komponen peranti elektronik serta kateter. Plastik yang serupa dengan PA 11 adalah Poliamida 410 (PA 410), 70% berasal dari minyak jarak, di bawah nama dagang EcoPaXX yang dikomersialisasikan oleh DSM. PA 410 adalah poliamida dengan performa tinggi yang menggabungkan keunggulan dari titik lebur yang tinggi (sekitar 250 °C), penyerapan air rendah dan ketahanan yang sangat baik untuk berbagai zat kimia.

Sejarah pembangunan

Konsep penghasilan plastik yang berkesan daripada bahan semula jadi mula tercetus apabila Alexander Parkensine mempersembahkan ciptaannya Parkenisine, sejenis nitroselulosa hasil perawatan selulosa tumbuhan dengan asid nitrik, di Pameran Raya London (The Great London Exhibition) tahun 1862.

Lihat juga

• Bahan api biologi
• Biopolimer
• Seluloid

Pautan luar

• Annual Biopolymers Symposium (United States)
• SPI Bioplastics Council Diarkibkan 2018-12-30 di Wayback Machine (United States)
• Bioplastics at Agriculture and Agrifood Canada
• Plastics 2020 Challenge: Debate on the future role of Bioplastics
• Biopolymer.net - links to bioplastics producers and information