همه ما در هنگام استفاده از ظروف یکبار مصرف و پلاستیکی نگران آسیبی هستیم که به محیط‌زیست وارد می‌کنیم. از آنجایی که نمی‌توان این ظروف را از زندگی بشر حذف کرد، دانشمندان علم شیمی نوعی جدید از پلیمر با نام پلیمرهای بیو قابل تجزیه را ابداع کردند.
این پلیمرها برای تولید انواع ظروف رستورانی و یکبار مصرف مورد استفاده قرار می‌گیرد و پس از آن که مصرف می‌شوند به موادی مانند اکسیژن، دی‌اکسیدکربن، آب و نمک‌های معدنی تبدیل می‌شوند. این مواد هیچ ردپای کربنی از خود باقی نمی‌گذارند.
در این مقاله از پیکنیک برند قصد داریم تا شما را با پلیمرهای بیو و دیگر مشخصات و کاربردهای آن‌ها آشنا کنیم. پس تا پایان این مطلب مفید و آموزنده با ما همراه باشید.
ضرورت استفاده از پلیمرهای بیو قابل تجزیه
از گذشته دور تا کنون از پلیمرهای کلاسیک با منشأ نفتی برای تولید انواع پلاستیک در بازار جهانی استفاده کرده‌ایم. با توجه به اینکه بشر مدت زمان زیادی را به تولید این پلاستیک‌ها پرداخته است، دانش فنی بسیاری در این زمینه دارد.
بحران‌هایی که در محیط‌زیست به وجود آمد باعث شد تا دانشمندان به فکر تولید پلاستیک‌هایی بیفتند که در عین حال قابلیت تجزیه هم داشته باشند. به همین دلیل این پلاستیک‌ها با مواد زیستی و قابل تجزیه ترکیب شدند. در نهایت پلیمر بیو قابل تجزیه به بازارهای جهانی وارد شد.
سازندگان با تغییر خواص و افزودن قابلیت‌های جدید به پلیمر بیو توانستند ترکیبی از پلاستیک‌های نفتی و مواد زیست تخریب پذیر دست پیدا کنند. این پلیمر کاربردهای زیادی دارد و نه تنها آسیبی به سلامتی فرد نمی‌زند بلکه محیط‌زیست را هم تهدید نمی‌کند.
از ترکیب نشاسته خالص گیاهی با پلی‌استرهای مصنوعی که قابلیت تجزیه دارند برای تولید ظروف زیست تخریب پذیر و دیگر محصولات پلاستیکی استفاده می‌شود. عمر این پلیمرها از پلی‌استرهای خالص تجزیه‌پذیر کمتر است.
این محصول تحولی عظیم در بازار جهانی ایجاد کرد. در آینده تولید این نوع پلیمر از وابستگی صنایع مختلف به نفت کم می‌کند. با استفاده از پلیمر بیو قابل تجزیه برای تولید ظروف پلاستیکی نه تنها از منابع نفتی کمتر استفاده می‌شود بلکه صدمه‌ای به محیط‌زیست وارد نمی‌کند.
بیوپلیمرها چه خواصی دارند؟
با وجود اینکه پلیمرهای بیو قابل تجزیه در محیط‌زیست شباهت‌های بسیاری به پلاستیک‌های معمولی با منشأ نفتی مانند پلی‌پروپیلن، پلی‌اتیلن و پلی‌استایرن دارند اما با ساختار شیمیایی ویژه خود دارای خواص منحصربه‌فرد و متفاوتی نیز هستند.
برخی از خواص این پلیمرهای پرکاربرد عبارت‌اند از:
- ضریب عبور بخار آب (PLA) بالا: از این پلیمرها برای تولید لباس‌های ورزشی استفاده می‌شود زیرا بخار آب به راحتی از آن عبور می‌کند و به اصطلاح قابلیت تنفس دارند.
- تهویه مناسب هوا: از دیگر کاربردهای پلیمرهای قابل تجزیه بسته‌بندی انواع مواد غذایی مانند نان و شیرینی است. این محافظ‌ها باعث طولانی‌تر شدن عمر محصول و تازه نگه داشتن آن‌ها خواهد شد.
- حفظ رطوبت: با استفاده از این محصولات در بسته‌بندی سبزیجات و میوه‌ها تازه باعث حفظ رطوبت آن و رضایت مصرف‌کنندگان می‌شود.
این نوع پلاستیک‌ها بسیار نوظهور و جدید هستند و با توجه به این موضوع رشد قابل توجهی در چند سال آینده خواهند داشت. این محصول دانش بنیان به زودی در صنایع مختلفی به کار برده می‌شود. برای آشنایی بیشتر در ادامه انواع پلیمرهایی که به راحتی بازیافت می‌شوند را به شما معرفی می‌کنیم.
انواع پلیمر بیو قابل تجزیه
همان‌طور که از کلمه بیو در نام این نوع پلیمر پیداست این مواد منشأیی طبیعی دارند. تعداد بیوپلیمرهایی که زیست تخریب پذیر هستند محدود است. در ادامه به بررسی سه دسته مهم از پلیمرهای بیو می‌پردازیم که کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف علی‌الخصوص صنعت تولید ظروف یکبار مصرف دارند:
1) پلیمرهای قابل تجزیه طبیعی
پلیمرهای زیست تخریب پذیر و زیست پایه دارای انواع مختلفی هستند که هر یک دارای کاربردهای بسیاری در پزشکی، داروسازی، کشاورزی، باغبانی، خودرو، لوازم الکترونیکی مصرفی، منسوجات و صنایع بسته‌بندی هستند.
پلیمرهای قابل تجزیه‌ای که تا به امروز از آن استفاده می‌کردیم به مواردی مانند پلی لاکتیک اسید یا پلی لاکتید (PLA)، پلی بوتیلن ادیپات ترفتالات (PBAT)، پلی کاپرولاکتون (PCL)، پلی هیدروکسی آلکانوات (PHA)، پلی هیدروکسی بوتیرات (PHB) و پلی استرامید محدود می‌شود.
هزینه بالایی که برای تولید این پلیمرهای تجزیه پذیر لازم است به همین دلیل آن‌ها جایگزین مناسبی برای پلیمرهای سنتی نیستند. در عوض استفاده از پلیمرهای بیو قابل تجزیه مانند لیگنین، نشاسته، سلولز و کلاژن به عنوان جایگزین مورد توجه افراد بسیاری قرار گرفت.
از میان انواع مختلف پلیمرهای طبیعی، نشاسته خواص و امکانات بی‌شماری دارد که آن را برای تولید مواد سازگار با محیط‌زیست و مصارف تجاری مناسب می‌کند. این پلیمر بیو از دی‌اکسیدکربن و آب از طریق فتوسنتز در گیاهان احیا خواهد شد.
به دلیل قابلیت تجزیه نشاسته در محیط‌زیست، هزینه پایین تولید و قابلت بازسازی مجدد می‌توان از آن برای کاربردهای فراوانی در صنعت بسته‌بندی استفاده کرد. تاکنون دانشمندان تلاش کرده‌اند تا پلیمرهای بر پایه نشاسته را توسعه دهند. بدین ترتیب منابع پتروشیمی حفظ شده و همچنین آسیب کمتری به محیط‌زیست وارد شود.
2) پلیمرهای قابل تجزیه حاصل از تخمیر
پلیمرهای قابل تجزیه از تخمیر پلی‌ساکاریدها و پلی‌استرهای خنثی تولید شده توسط میکروارگانیسم‌ها به وجود می‌‌آیند. تحقیقات زیادی در زمینه PHA ها انجام شده است، این تحقیقات نشان داده است که پلیمرهای بیو میزان تجزیه‌پذیری زیستی بالایی دارند. یکی از مهم‌ترین مزایای این بیوپلیمرها قدرت تحمل حرارت بالای آن‌ها است، اکثر آن‌ها نقطه ذوبی در حدود ۱۷۵ درجه سانتی‌گراد دارند.
3) پلیمرهای قابل تجزیه طبیعی که به صورت شیمیایی اصلاح شدهاند
این محصولات شامل پلیمرهایی مانند پلی‌ساکاریدها هستند که از واحدهای فروکتوز و گلوکز تشکیل شدهاند. سلولز و نشاسته انواع پلیمرهای بر پایه روغن هستند که در مقیاس بزرگ و با هزینه بسیار پایین تولید می‌شوند.
نشاسته ماده‌ای ارزان است که در طبیعت تجزیه می‌شود. اما حلالیت آب در نشاسته‌ها و خواص مکانیکی ضعیف آن‌ها مانع از رواج پلیمرهای بیو بر پایه نشاسته در تجارت و صنایع مختلف شده است. این ایراد را به صورت شیمیایی اصلاح و آن‌ها را برای مصارف صنعتی آماده می‌کنند.
امروزه پلیمرهای نشاسته‌ای بیشترین سهم را در بازار ظروف گیاهی دارند. پلاستیک‌های تولید شده بر پایه نشاسته به خودی خود شکننده هستند اما اگر آن‌ها را با موادی چون گلیسرول گلیکول و سوربیتول مخلوط کنیم، در برابر حرارت مقاوم‌تر می‌شوند.
پلاستیک‌های قابل تجزیه نشاسته‌ای را معمولاً با پلیمرهای زیست تجزیه پذیر ترکیب می‌کنند. این نوع پلیمرها مخصوصاً در پزشکی، محیط‌زیست، صنایع بسته‌بندی و ساخت ظروف زیست تخریب پذیر کاربرد فراوانی دارند.
کاربرد پلیمرهای بیو قابل تجزیه در صنعت بسته‌بندی
بزرگ‌ترین بخش صنایع پلاستیک، بازار بسته‌بندی است. این بازار در اتحادیه اروپا حدود ۳۰ درصد از ۳۵ میلیون تن پلاستیک مصرفی در بخش بسته‌بندی را به خود اختصاص داده است. این محصولات معمولاً به صورت یک بار مصرف تولید می‌شوند.
فراموش نکنید که هدف اصلی از بسته‌بندی مواد مختلف این است که از محتویات داخلی به بهترین نحو محافظت کرد. این دلیل اصلی موفقیت بسته‌بندی‌های BDP است. به طور مثال در کشور انگلیس بسیاری از مشاغل از بسته‌بندی‌های BDP استفاده می‌کنند.
اخیراً پلیمرهای بیو در کشور عزیزمان ایران نیز موردتوجه قرار گرفته‌اند. تولیدکنندگان بسیاری با توجه به خواص این پلیمرها از آن‌ها برای ساخت ظروف یکبار مصرف مختلف استفاده می‌کنند. اگر خریداران نیز به محیط‌زیست احترام گذاشته و از این محصولات استقبال کنند به زودی این بازار رونق گرفته و گسترش پیدا می‌کند.
سخن آخر
همان‌طور که ملاحظه کردید پلیمرهای بیو قابل تجزیه جایگزین بسیار مناسبی برای پلاستیک‌های نفتی هستند. این مواد ردپای کربنی از خود باقی نمی‌گذارند و هزینه تولید آن‌ها نیز تا حد زیادی کاهش پیدا کرده است. توجه داشته باشید که این محصولات از منابع طبیعی ساخته می‌شوند و به راحتی در طبیعت بازیافت می‌شوند.
فروشگاه اینترنتی پیکنیک برند افتخار دارد که محصولاتی یکبار مصرف تولید شده از بیوپلیمرها را به شما مشتریان عزیز عرضه کند. ما تمام تلاش خود را برای حمایت از تولید این مواد و حفاظت از محیط‌زیست انجام می‌دهیم. شما نیز سهم خود را با خرید ظروف تجزیه پذیر بر عهده گرفته تا با یکدیگر آینده‌ای زیباتر برای کره زمین بسازیم.
