مرجع پلیمر در بازار ایران: یکی از مواد مصنوعی که تولید آن در انواع و کاربردهای مختلف روز به روز در حال افزایش است، پلاستیک و ترکیبات پلاستیکی است. گرچه بسته بندی پلاستیکی با قیمت نازل امکان حفاظت از محصولات مختلف خصوصاً مواد غذایی را فراهم می کند ولی متاسفانه معضل بزرگ زیست محیطی حاصل از آن گریبان گیر بشریت شده است. اکثر پلاستیک های معمول در بازار از فرآورده های نفتی و زغا سنگ تولید شده و غیرقابل بازگشت به محیط هستند و تجزیه آنها چند صدسال طول می کشد. برای رفع این مشکل، تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر از منابع تجدید شونده مثل زیرسازواره ها و گیاهان می باشند.
زیست تخریب پذیر یعنی چه:
واژه زیست تخریب پذیر یا Biodegradable به معنی موادی است كه به سادگی توسط فعالیت موجودات زنده به زیر واحد های سازنده خود تجزیه شده و بنابراین در محیط باقی نمی مانند .
چگونگی استاندارد های یك محصول تخریب پذیر:
استاندارد های متعددی برای تعیین زیست تخریب پذیری یك محصول وجود دارد كه عمدتا به تجزیه 60 تا 90 درصد از محصول در مدت دو تا شش ماه محدود می گردد . این استاندارد در كشورهای مختلف متفاوت است.
دلایل زیست تخریب پذیرنبودن پلاستیكهای معمولی:
دلیل اصلی زیست تخریب پذیر نبودن پلاستیك های معمول ، طویل بودن طول مولكول پلیمر و پیوند قوی بین مونومرهای آن بوده كه تجزیه آن را توسط موجودات تجزیه كننده با مشكل مواجه می كند .
*سرعت های تجزیه مواد مختلف درطبیعت:
- كاغذبرگ…………………………………..2-4 هفته
- پوست درخت……………………………1-3ماه
- پاكت پرتقال……………………………….6 ماه
- كیسه شیر………………………………..5 سال
- ظروف پلاستیكی…………………………10 تا 20 سال
- قوطی پلاستیكی……………………….50 تا80سال
- قوطی آلومینیومی……………………….80 سال
- بطری حلبی……………………………. 100 سال
- بطری پلاستیكی نوشابه…………….. 450 سال
- بطری شیشه ای…………………….. 500 سال
- یونولیت…………………………………..هرگز
درسال های اخیر، افزایش روز افزون استفاده ازمواد پلیمری درصنایع مختلف، به ویژه صنایع بسته بندی و پزشكی دركنار مشكلات ناشی از بازیافت این مواد، به یك نگرانی جدی برای محیط زیست تبدیل شده است، به همین منظور نسل جدیدی از پلیمرها به عنوان “پلیمرهای زیست تخریب پذیر” مورد توجه قرار گرفته اند. رزین نشاسته به عنوان زمینه بسیاری از كامپوزیت های زیست تخریب پذیر مورد استفاده قرار می گیرد، با این حال جذب رطوبت بالا و پایین بودن خواص مكانیكی، مانع از تولید انبوه این خانواده از پلیمرهای زیست تخریب پذیر شده است.
به طور كلی می توان پلیمرها را به دو گروه عمده زیست تخریب پذیر و غیر تخریب پذیر تقسیم بندی نمود و پلیمرهای زیست تخریب پذیر را براساس اجزای تشكیل دهنده ، روش تهیه ، روش ساخت و یا كاربرد آن ها نیز تقسیم بندی نمود.
پلیمرهای سنتزی غیر تخریب پذیر
مونومر این پلیمرها از منابع نفتی بوده و به وسیله الیاف كربن و شیشه مقاوم می شوند كه سعی گردیده در مقابل عوامل محیطی مقاوم باشند كه خود باعث آلودگی محیط زیست به دلیل عدم تخریب پذیری آن ها توسط محیط زیست می شود كه از آن جمله می توان به: پلی اتیلن ، پلی پروپیلن ، پلی یورتان ، پلی استایرن و غیره اشاره كرد.
پلیمرهای زیست تخریب پذیر
پلیمرهای زیست تخریب پذیر براساس اجزای تشكیل دهنده از نظر خاستگاه طبیعی و غیرطبیعی تقسیم بندی می گردد كه به شرح زیر است.
الف) پلیمرهای زیست تخریب پذیر با خاستگاه طبیعی
- پلی ساكاریدها مانند نشاسته و سلولز
- پروتئین ها مانند ژلاتین ، پروتئین موجود در شیر ، ابریشم ، پشم
- لیپیدها نظیر روغن كرچك و چربی اشباع شده حیوانی
- پلی استرهای تولید شده از میكرو ارگانیسم ها یا گیاهان مانند پلی هیدروكسی آلكانوآت ها یا پلی هیدروكسی بوتیرات
- پلی استرهای ساخته شده بر پایه مونومر طبیعی نظیر پلی لاكتیك اسید
- یك گروه از پلیمرهای گوناگون نظیر لاستیك طبیعی
ب) پلیمرهای زیست تخریب پذیر سنتزی
پلیمرهای زیست تخریب پذیر زیادی وجود دارد كه از مواد اولیه پتروشیمی تولید می شوند و بعضی وقت ها تعدادی از آن ها در محیط اطراف ما یافت می شوند نظیر نخ های بخیه كه در پزشكی مصرف می شوند.
- پلی استرهای آلیفاتیك نظیر پلی گلایكولیك اسید
- پلی استرهای آروماتیك یا تركیب با پلی استرهای آلیفاتیك
- پلی الفین های اصلاح شده
- پلی وینیل الكل ها
هر كدام از نمونه های بالا دارای خواص ویژه و كاربردهای بالقوه ای هستند.
روش های تخریب پلیمرهای زیست تخریب پذیر
پلیمرها به روش های میكروبی ، نوری و شمیایی تخریب می شوند. هر سه روش تحت عنوان زیست تخریب پذیری تقسیم بندی می شوند كه محصولات نهایی حاصل از تخریب در طبیعت یافت می شوند.
الف) تخریب از طریق نور
در این روش با تابش نور خورشید پلیمر به قطعات كوچك تر تبدیل می گردد. بیشتر تخریب میكروبی بعد از تخریب نوری شروع می شود. پلی الفین ها از آن دسته پلیمرهایی هستند كه توسط نور تخریب می شوند.
روش های پیشنهادی جهت تخریب نوری عبارتند از:
- اضافه كردن افزودنی نظیر بنزو فنون به داخل ساختار پلیمر.
- اصالح ساختار پلیمر با اضافه كردن جاذب اشعه فرابنفش
- ساخت پلیمرهای حساس به نور
ب) تخریب از طریق میكروبی
پلیمرهایی كه از مواد طبیعی ساخته می شوند نظیر الیاف كتان یا نشاسته مستعد به تخریب شدن از طریق مواد بیولوژیك هستند. سرعت تخریب پلیمرها در سیستم تخریب بیولوژیكی بستگی به نوع فرمولاسیون و میكروب مورد نیاز برای تخریب دارد. در این روش با وارد كردن نشاسته به ساختار پلیمر و بعد از آن كه در تماس خاك یا آب قرار می گیرند به وسیله میكروب ها حمله می شود كه در ابتدا نشاسته تجزیه شده و پلیمر به ساختار اسفنجی تبدیل می شود كه بسیار ضعیف می گردد. بعد از آن كه نشاسته تجزیه می شود بافت پلیمر به وسیله حمله آنزیمی شروع به تخریب می كند. هر واكنش آنزیمی باعث قیچی شدن مولكول و كوچك تر شدن پلیمر شده تا این كه كل پلیمر تخریب شود.
روش دیگر جهت تخریب میكروبیولوژیكی پلیمرها استفاده از میكرو ارگانیسم ها در پلیمرهاست كه برای هدفی خاص به منظور تخریب مواد پلیمری انجام می گیرد. این روش بسیار پر هزینه بوده و باعث توقف استفاده از منابع تجدید پذیر می شود. میكرو ارگانیسم های مورد نظر به منظور تخریب پلاستیك های برپایه نفت طراحی شده اند. البته این روش كمكی به حفظ منابع تجدید ناپذیر نمی نماید و تنها از آلودگی محیط زیست جلوگیری می كند.
ج) تخریب شیمیایی
بعضی از پلیمرها وقتی در محلول های آبی قرار می گیرند به سرعت تخریب می شوند. نمونه ای از این نوع ، دیپارت 1 است (نام تجاری دانه های پلی وینیل الكل است كه در قالب گیری تزریقی به عنوان فدا شونده عمل می نماید این ماده توسط یك شركت انگلیسی تولید می شود) كه به سرعت در آب گرم حل شده و به پلی وینیل الكل و گلیسرین تبدیل می شود. مشابه بسیاری از پلاستیك های تخریب پذیر به وسیله نور ، در این پلیمر نیز تخریب عامل پلیمر بعد و از طریق میكروبی اتفاق می افتد. میكرو ارگانیسم های مناسب به راحتی در مكان های تصفیه آب یافت می شوند. از جمله پلیمرهای زیست تخریب پذیر دیگری كه می توان به آن اشاره كرد نوداكس 2 است. نوداكس قابل تخریب در محیط قلیایی بوده و به سرعت تخریب می شود.
منبع: https://standardkala.com
