بیوپلاستیک چیست

پلاستیک سبز یا بیوپلاستیک چیست ؟

پلاستیک های تولیدی از مشتقات نفتی و صنایع پتروشیمی تحولی عظیم در زندگی بشر ایجاد کرده اند . این صنعت یکی از بزرگترین دست آوردهای بشر در طول تاریخ بوده است . و به یک کالای ضروری و صنعت عمده تبدیل شده که دربرابر تجزیه شیمیایی در محیط طبیعی مقاوم است . این روند برگشت ناپذیری پلاستیک ها، محیط زیست را با چالشی بزرگ روبه رو کرده ؛ افزایش جمعیت و افزایش پس ماند های پلاستیکی ضربه جبران ناپذیری را به محیط زیست و جانداران زمینی و دریایی وارد کرده است . از طرفی بازیافت و بازگردانی این مواد هزینه های زیادی را در برمیگیرد که از نظر اقتصادی به صرفه نیست. بیوپلاستیک ها یا پلاستیک سبز یک دست آورد زیستی جدید محسوب میشود که با به کارگیری محصولات و افزونه های تجدید پذیر زیستی ، به کاهش میزان پس ماند های پلاستیکی و آثار مخرب آن به محیط زیست کمکی بزرگی کرده است .

به دلیل گسترش کاربرد پلاستیک در صنعت های پزشکی، بسته بندی، مواد غذایی، و … حذف این ماده از صنعت تقریبا یک امر ناممکن به شمار می آید .در پی این جریان محققان زیست شناسی همواره در تلاش بودند با استفاده از فناوری های مختلف و منابع گیاهی، محصولی را تولید کنند که در عین کارایی، کمترین آسیب را به محیط زیست وارد کند. این نوع پلاستیک توسط محیط زیست در مدت زمانی کوتاه تجزیه و به کود های گیاهی تبدیل میشوند . در بعضی مواقع افزونه هایی سرعت بازگردانی آن را افزایش میدهد اما بطور کامل از بین نمی برد.

تاریخچه تولید بیوپلاستیک

در سال 1862 میلادی نخستین پلاستیک های زیست تخریب پذیر کشف شد . واحد ساختاری این ماده نیترات سلولز بود که بخاطر خاصیت انطباق پذیری بالایی که داشت مورد توجه عموم قرارگرفت. اما به دلیل هزینه بالای تولید، این محصول تجاری نشد . در سال 1920-1930 دوتا از مهم ترین ترکیبات PHBو PLAتولید شد که در آن سال ها به دلیلی فراوانی و ارزان بودن نفت و مشتقات آن، تولید محصولات بیوپلاستیک مورد توجه قرار نگرفت .درمیان دهه 50 میلادی وبه وجود آمدن بحران های نفتی و اوج گرفتن جنبش های حمایت از محیط زیست، تولید بیوپلاستیک افزایش یافت .

کارایی انواع پلاستیک های زیستی با ترکیبات متفاوت

1- پلاستیک های نشاسته ای

این پلاستیک که حدود 50% از بازار پلاستیک تجزیه پذیر را متشکل است، از مقاومت رطوبتی خوبی برخوردار است . ترکیبات نشاسته ای تجزیه پذیر نیستند اما نسبت به پلاستیک های نفتی اثر کربنی کمتری دارند. نشاسته را معمولا با پلیمرهای زیست تخریب پذیر ترکیب میکنند تا به اسید پلی لاکتیک و اسید نشاسته دست یابند. این ترکیبات در صنعت کاربرد بسیاری دارد و خاصیت کود شدن یکی از ویژگی ای آن می باشد. این ورقه ها در بسته بندی کالا ها، بسته بندی غذا بسته بندی میوه جات، پوشش مجله ها استفاده میشوند .

ورقه های نشاسته ای که بتازگی توسط محققان کشاورزی ساخته شده به عنوان کاغذ نیز کاربرد دارد. در این میان نانو کامپوزیت های نشاسته ای در دست مطالعه هستند که مقاومت رطوبتی بالایی خواهند شد.

2- پلاستیک سلولزی گران ترین نوع بیوپلاستیک ها

از خانواده استرهای سلولوزی هستند و یکی از مشتقات آن سلولوئید می باشد. استات سلولز که نمونه ای از پلاستیک حرارتی می باشد گران قیمت بوده و کمتر از آن در بسته بندی استفاده میشود . فیبرهای سلولوزی که به نشاسته اضافه میشوند، میتوانند خواص نفوذ پذیری پلاستیک را در برابر گاز ها و عبور رطوبت افزایش دهد این ویژگی آب گریز بودن سلولز آن را از نشاسته متمایز کرده است .

3- پلاستیک های پروتئینی 

مثال روشن این دسته پروتئین های گلوتن گندم و گازئین شیر و پروتئین سویا میتواند باشد که ویژگی خوبی را به عنوان ماده اولیه تولید پلیمر زیستی تجدید پذیر ارائه میدهند . استفاده از این دسته از پلاستیک های پروتئینی بخاطر قیمت بالا و حساسیت رطوبتی مقرون نمی باشد . استفاده از پلاستیک های پروتئینی، همراه با پلی استرهای زیست تجدید پذیر حساسیت رطوبتی را افزایش داده و قیمت را کاهش میدهند .

کاربرد بیوپلاستیک در صنعت تولید انواع محصولات

با گسترش تولید بیوپلاستیک ، تولید و ساخت ظروف یکبار مصرف ، قاشق و چنگال های پلاستیکی ، کیسه های فریزر، کیسه های زباله ، بسته بندی ظروف سفالی ، صنایع چاقو سازی ، ساخت گلدان های پلاستیکی، کاسه و لگن، نی نوشیدنی و … گسترش پیدا کرد. طبق آمار به دست آمده در سال 2020 حدود 1% از پلاستیک تولید شده از نوع زیست تخریب پذیر بود.

باتوجه به افزایش تقاضا و عرضه این محصول و ایجاد تنوع بازار این نوع پلاستیک ها رشد افزایشی داشته است. برای حضور گسترده بیوپلاستیک اگر قانون گسترده ای بر مبنای حذف پلاستیک های نفتی و استفاده از پلاستیک های زیست تخریب پذیر در دستور کار قرار بگیرد و حمایت شوند، از نظر اقتصادی مطلوب ومقرون به صرفه می باشد . مانند کشور ایتالیا که در سال 2011 میلادی قانون استفاده از نایلکس تجزیه پذیر را تصویب و به اجرا رساند .از سال 1390 اولین شرکت ایرانی فعالیت خود را در زمینه تولید کیسه های زیست تخریب پذیری آغاز نمود .

ترکیبات ساختاری و فرمولی بیو پلاستیک بر پایه شیمی

ساختار اصلی پلاستیک های سبز یا بیوپلاستیک، از روش ها و ترکیبات گوناگون مونومری تولید میشود . منابعی چون ؛ چربی های گیاهی، سلولز، نشاسته،انواع پروتئین ها،فیبر و چربی های گیاهی، کاه، خرده چوب، خاک اره، ضایعات مواد بازیافتی و … می باشد .

پلاستیک ها بطور کلی از نظر تخریب پذیری شامل دو دسته میشوند ؛

دسته اول بصورت ذاتی ویژگی تخریب پذیری درتماس با آب یا انزیم و باکتری ها را دارند. مانند ترکیب های پلی لاکتیک اسیدهایی که برگرفته از اسید لاکتیک می باشند. این ویژگی در آینده می تواند این دسته را اصلی ترین رقیب پلاستیک های نفتی قراربدهد .
دسته دوم همان مواد پلاستیک پلی اتیلنی می باشد که با افزودن یک ماده تخریب پذیر مانند نشاسته، سرعت تخریب پذیری آن را افزایش میدهد. مشکل اساسی این ترکیب تضعیف ویژگی پلاستیک و افت کیفیت آن به دلیل افزونه های تخریب پذیر می باشد .

در سانیا پلاست بر آن شدیم با تهیه مواد اولیه مرغوب و با استفاده از تکنولوژی های روز دنیا بهترین نوع پلاستیک های تجزیه پذیر را تولید و به بازار عرضه کنیم. برای اطلاع از قیمت و تماس با مشاورین ما در ارتباط باشید .