تولیدات پلاستیک و چگونگی تجزیه آن ها

تجزیه در دمای بالا (مانند فن‌آوری پیرولیز) باعث انتشار گازهای سمی می شود. بنابراین تجمع پلاستیک در طبیعت منجر به مشکلات عدیده‌ای در جهان حال حاضر و آینده خواهد شد. از مشکلات زیست محیطی‌ ایجاد شده توسط پلاستیک‌ها می‌توان به تغییر در چرخه دی اکسید کربن، مشکلات در تولید کمپوست و افزایش انتشار گاز‌های سمی اشاره نمود. به همین دلیل دانشمندان در حال بررسی‌ استفاده بهینه از پلاستیک‌ها می باشند. دو استراتژی برای بازیافت و یا تولید پلاستیک هایی که نیاز به زمان زیادی برای تجزیه نداشته باشند ، موجود است.

طبقه بندی پلاستیک‌های تجزیه پذیر

پلاستیک‌های تجزیه پذیر توسط انجمن تست مواد آمریکا (ASTM D20.96) طبقه بندی میشوند:

الف) پلاستیک‌های نور تخریب پذیر: پلاستیکی که توسط نور روزانه تجزیه میشود.
ب) پلاستیک تجزیه پذیر اکسیداتیو: پلاستیکی که توسط اکسیداسیون تجزیه میشود.
ج) پلاستیک تجزیه پذیر هیدرولیتیکی: پلاستیکی که توسط هیدرولیز تجزیه میشود.
د) پلاستیک‌ زیست تخریب پذیر: پلاستیکی که توسط میکرو ارگانیسم‌هایی‌ طبیعی چون باکتری، قارچ و جلبک تجزیه می شود.

در ۳ گروه اول پلاستیک‌ها نیازمند ورودی‌های اضافی چون اشعه UV و یا اکسیژن برای عمل تجزیه می باشند. حال آنکه گروه آخر که پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر می باشند، به صورت طبیعی تجزیه میشوند. از جمله محصولاتی که به این طریق تولید و تجزیه میشوند می توان به ظروف یکبار مصرف گیاهی اشاره نمود.

پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر، پلیمر‌هایی‌ هستند که علاوه بر داشتن خواص مشابه پلاستیک، به هیدرولیز آنزیم‌های طبیعی و یا سایر حملات شیمیایی حساس هستند. در نتیجه این نوع پلاستیک‌ها یا به الیگوساکارید ها (نوعی کربو هیدرات) و یا به مونومرها ازطریق تجزیه پلیمری و یا به اجزای گازی از طریق مینرالیزاسیون تبدیل میشوند. نشاسته، پلیمر طبیعی می‌باشد که زیست تخریب پذیر بوده و نقش مهمی‌ در تولید ظروف گیاهی و زیست تخریب پذیر به عهده دارد.

تولیدات پلاستیک زیست تخریب پذیر

طراحی پلیمر‌هایی‌ که بر پایه نشاسته هستند و کامپوزیت‌های زیست تخریب پذیر با مقاومت بالای مکانیکی و ضد آب هنوز با چالش‌های فراوانی‌ همراه است. اگر چه نشاسته ترموپلاستی به عنوان جایگزینی برای پلیمرهای پایه نفتی‌ ظاهر شده است ولیکن پایداری ضعیف آن در شرایط مرطوب و خشک، مانع انتخاب آن به عنوان پلیمر برگزیده می‌باشد.

از سوی دیگر، گرانول نشاسته اصلاح نشده، هنگامی که با ترمو پلاستیک‌های دیگر در غلظت بالای ۵% ترکیب می شوند، مشکلاتی چون هم فاز نبودن و خوب ترکیب نشدن را به همراه دارند. که از این طریق تولید الاستومر‌های زیستی‌ با خاصیت ضد آب و مقاومت مکانیکی بیشتر را ممکن می سازد.

بسته به میزان گرانول نشاسته مورد مصرف، خواص مکانیکی و کشسانی این الاستومر‌ها بهبود خواهند یافت. علاوه بر این، گرانول نشاسته به طرز قابل توجهی‌ ضریب اصطکاک سطحی شبکه پلی ارگانو سیلوکسان را کاهش می دهند. گرانول نشاسته ذرت دارای سازگاری بسیار خوبی با پلی سیلوکسان اصلاح شده دارد. صرف نظر از غلظت نشاسته، تمامی‌ الاستومر‌های زیستی‌ توسعه یافته، سطحی ضد آب با ضریب اصطکاک کمتری داشته و نیز ظرفیت جذب آب آنها در مقایسه با نشاسته‌های ترمو پلاستیکی بسیار کمتر می‌باشد.

الاستومر‌های زیستی‌ با محیط زیست سازگار بوده و تخمین زده میشود که در دریای مدیترانه در طی سه‌ تا شش سال تجزیه شوند.