استفاده روزافزون بشر از پلاستیک و مشتقات آن و کاربرد وسیعی که در زمینه‌های مختلف از ظروف و لوازم آشپزخانه تا پنجره‌های هواپیما دارد، غیرقابل‌انکار است. پلاستیک نسبت به چوب، فلز، سنگ و … جدیدتر بوده و به علت تنوع، وزن مناسب، قیمت و استحکام جایگاه بالاتری از مواد دیگر کسب کرده است. اما در کنار همه ویژگی‌های مفید، تنها با یک مشکل گریبان‌گیر بشر شده که آن هم تجزیه‌ناپذیری و مشکلات زیست‌محیطی ناشی از آن است.
در سال‌های اخیر با افزایش کاربرد پلاستیک، مشکلات بیشتری برای محیط‌زیست و درنتیجه جامعه و نسل‌های آینده ایجاد شده، اما از طرفی دل کندن از این ماده کاربردی و مستحکم غیرممکن است! پس راهحل چیست؟
در نهایت با پیشرفت روزافزون علم شیمی و پلیمرها، پلیمری به نام پلی هیدروکسی آلکانوآت (PHA) که از میکروارگانیسمها تولید میشود، پا به عرصه طبیعت میگذارد تا بخشی از مشکلات به وجود آمده را حل کند. وب‌سایت پیک نیک برندینگ شما را به همراهی تا انتهای این مطلب دعوت میکند تا از چیستی و ویژگی‌های پلاستیک‌های زیستی PHA اطلاعاتی را در اختیار شما عزیزان قرار دهد.
بررسی ساختار پلاستیک‌های زیستی PHA
در مقایسه با سایر پلاستیک‌هایی که مشتق شده از نفت هستند، پلاستیک‌های زیستی PHA از پلیمر‌های طبیعی و از دسته ترموپلاستیک بوده و در حضور میزان بالای کربن و کمبود عناصری مانند اکسیژن، فسفر و نیتروژن تولید میشوند. به طور کلی برای تولید این پلیمرها با بهرهگیری از شیوه‌های کشاورزی، 2 روش اصلی وجود دارد:
- استخراج مستقیم پلیمرها از توده زیستی گیاه که پلیمر‌های این روش شامل فیبر، چربی و پروتئین‌‌های گیاهی هستند.
- موادی که با انجام فرایند‌هایی نظیر هیدرولیز و تخمیر به عنوان مونومر پلیمر در صنعت قابل استفاده هستند. در این دسته مونومر‌های زیستی میتوانند توسط موجودات زنده به پلیمر تبدیل شوند که نمونه آن پلی هیدروکسی آلکانوآت است.
پس به طور کلی میتوان گفت این پلاستیکها ساختار گیاهی دارند و از زیست توده‌هایی نظیر چربی و روغن گیاهان، ذرت و نشاسته تشکیل شدهاند. همچنین پلیمر‌هایی باکتریایی و سازگار با محیط‌زیست هستند و به‌خاطر شباهت با مواد اولیه پلاستیک، جایگزین مناسبی برای این مواد هستند.
البته به طور کلی پلاستیک‌های زیستی ماده جدیدی نیستند و از دهه 1850 شناخته شده بودند و در سال 1862 محصولاتی با ساختار نیترات سلولز تولید و به بازار عرضه شدند. اما امروزه به سبب نیاز و مشکلات جدی نظیر گاز‌های گلخانه‌ای و گرم شدن زمین، بیشتر مورد توجه قرار میگیرند.
از دیگر نکات قابل‌تأمل در ساختار پلاستیک‌های نفتی، پیوند قوی میان مونومرها و طویل بودن مولکول‌‌های پلیمر است که تجزیه این مواد توسط موجودات تجزیه‌کننده را در طی سالها با مشکل مواجه میکند. در مقابل، تولید پلاستیک از منابع طبیعی باعث سهولت در تجزیه کامل مواد، بین 2 تا 6 ماه میشود و با وجود خواص شیمیایی و فیزیکی مشابه با پلاستیک، پلاستیک مصنوعی ندارد. به همین علت استفاده از پلاستیک‌های PHA راهی تازه در صنایع بستهبندی و ظروف یکبار مصرف، کشاورزی، پزشکی و … باز کرده است.
ویژگی و کاربرد‌های متنوع پلاستیک‌های زیستی PHA
کاربرد گسترده پلاستیک‌های زیستی را نمیتوان در یک یا دو مورد خلاصه کرد. این پلیمر حالتی سخت و سفتی پلی‌کربنات (PC) و پلی‌آمید 6 (PA6) را داراست و قابلیت زیستی 100 درصد دارد. در نتیجه از پرکاربردترین مصارف آن در صنایع غذایی و تولید ظروف یکبار مصرف به‌خصوص ظروف یکبار مصرف گیاهی است و از آنجایی که امروزه مصرفکنندگان و توزیعکنندگان ارزش زیادی برای محصولات تجزیه‌پذیر، کمپوست پذیر و بازیافت قائل هستند، ظروف پلاستیکی گیاهی مورد توجه قرار گرفته است. ظروف یکبار مصرف ساخته شده از این ماده میتواند کیفیت غذا را به خوبی حفظ کرده و کنشی میان مواد غذایی و ظرف رخ نمیدهد. درنتیجه تأثیر بسزایی در سلامت مصرف‌کننده داشته و سازگار با محیط‌زیست است.
از دیگر کاربرد‌های پلاستیک‌های زیستی PHA میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- صنایع بستهبندی نظیر انواع ظروف یکبار مصرف، ظروف آشپزخانه، کیسه‌های پلاستیکی
- صنایع کشاورزی
- صنعت پزشکی مانند ایمپلنت‌های دندان‌پزشکی و بستهبندی دارویی و…
- لوازم منزل، آشپزخانه، جالباسی و…
چرا از پلاستیک‌های زیستی استفاده کنیم؟
نکته حائز اهمیتی که هماکنون میخواهیم درباره پلاستیک‌های زیستی PHA به آن بپردازیم این است که فواید مهم این ماده چیست و چرا باید آن را تهیه کنیم؟ آیا در کنار فواید معایبی هم دارد؟ اکنون نگاهی به فواید و معایب پلاستیک‌های زیستی میپردازیم تا میزان اهمیت و کاربرد آنها را دریابیم:
فواید پلاستیک‌های زیستی PHA عبارت‌اند از:
- به حداقل رساندن آسیب به طبیعت در هنگام تولید
- افزایش عمر مواد غذایی و حفظ کیفیت آنها
- توانایی تبدیل به کمپوست
- تولید این نوع پلیمر توسط طیف وسیع موجودات زنده در طبیعت
- توانایی تجزیه بیولوژیکی به CO2
- قابلیت بازیافت
اما پلاستیک‌های زیستی میتوانند مانند هر ماده دیگری معایبی داشته باشند. البته این نکته قابل ذکر است که معایب آن در مقایسه با فواید، آسیب جدی به طبیعت وارد نمیکند و ارزش استفاده از آنها را کاهش نمیدهد. اما با این حال ذکر همه نکات مهم درباره این ماده نسبتاً جدید در زندگی انسان، اهمیت زیادی دارد.
اما معایب استفاده از پلاستیک‌های زیستی PHA نیز به صورت زیر است:
- هزینه بالا در تولید پلاستیک‌های زیستی
- خواص فیزیکی و مکانیکی ضعیفتر در مقایسه با پلاستیک‌های نفتی
- استحکام کمتر نسبت به پلاستیک‌های نفتی
- عدم امکان تجزیه این نوع پلاستیک در هر شرایطی مکانی و تجزیهپذیری در دما، رطوبت و نور مخصوص به خود
لازم به ذکر است راهحل تولیدکنندگان برای کاهش هزینه، افزایش استحکام و بهینه‌سازی خواص زیست سازگاری، جایگزینی برخی مواد با منابع کربن ارزانتر یا استفاده از محیط کشت ارزان برای تولید ظروف یکبار مصرف زیستی است.
سخن پایانی
استفاده از منابع تجدیدپذیر در زندگی انسان دیگر موضوع جدیدی به شمار نمیآید و امروزه افراد علاوه بر سلامت خود به بهداشت مواد غذایی و مهمتر از آن، حفظ محیط‌زیست که منبعی مهم برای زندگی انسان است، اهمیت میدهند. وب‌سایت پیک نیک برندینگ این مطلب را با هدف قدردانی از شما به‌خاطر توجه به منابع زیستی و آشنایی شما با پلاستیک‌های زیستی PHA که به منظور حفظ کره زمین و موجودات زنده است، به نگارش درآورده و امید است این مطلب برای شما سودمند واقع شده باشد.
