فیلم های زیست تخریب پذیر پلی تن Polythene

دسته: مقالات منتشر شده در 24 فروردين 1399
نوشته شده توسط Admin بازدید: 991

فیلم ها (لایه های) زیست تخریب پذیر پلی تن و انواع آن کدامند؟

فیلم ها (لایه های) پلی تن و یا پلی اتیلن خاصیت زیست تخریب پذیری طبیعی دارند ولی ممکن است مدت بسیار زیادی طول بکشد تا آنها در طبیعت از بین بروند. روش هایی وجود دارد که به کمک آن ها می توان این خاصیت را بهبود بخشید مانند قرارگیری در معرض نور خورشید، رطوبت، اکسیژن و یا کود سازی و همچنین کاهش خواص آب ترس پلیمر و افزایش خواص آب دوست. در صورتی که فیلمهای پلی اتیلن دور انداخته شوند می توانند کمی برای حیات وحش خطرناک باشند و عده ای نیز باور دارند که تولید کیسه های خرید پلاستیکی با قابلیت زیست تخریب پذیری باعث می‌شود تا زباله های باز با سرعت بسیار بیشتری تخریب شود. بازیافت پلاستیک ها باعث بهبود استفاده از منابع خواهد شد ولی باید فیلم های زیست تخریب پذیر را به روش‌های جداگانه‌ای بازیافت نمود و از آلوده سازی پلیمر هایی که در این مسیر قرار دارند، جلوگیری کرد. در صورتی که زباله های پلاستیکی در محل های بهداشتی دفن زباله قرار بگیرند، نمی توانند تجزیه شوند. علاوه بر آن شرایط استریل محل های دفن زباله مسدود شده (بسته شده) نیز از تخریب پذیری پلیمرهای زیست تخریب پذیر جلوگیری می‌کند. پلی اتیلن نوعی پلیمر است که از زنجیره های بلندی از مونومرهای اتیلن و یا اتن ساخته شده است. نامگذاری علمی پیشنهادی برای پلی تن ناشی از نام علمی مونومر آن می باشد. بهتر است در مواردی خاص از نامگذاری های مبتنی بر ساختار استفاده شود و نام پلی متیلن در چنین شرایطی بیشتر پیشنهاد خواهد شد. تفاوت موجود به دلیل نحوه جداسازی پیوندهای دوتایی مونومری در طی بسپارش می باشد. در صنعت پلیمر معمولاً پلی اتیلن با نام کوتاه PE نشان داده می شود و این مورد دقیقاً همانند سایر پلیمرها ست که دارای نام های اختصاری میباشند مانند پلی پروپیلن و پلی استایرن که به ترتیب و به صورت اختصاری با PP و PS نشان داده میشود. در کشور انگلستان پلیمر یاد شده با نام کلی پلی تن به کار برده می‌شود اما این نام از نظر علمی چندان شناخته شده نیست. مولکول اتمی که در دنیا بیشتر اتیلن نام دارد، دارای فرمول شیمیایی CH2=CH2 بوده و از دو گروه CH2 ساخته شده است که با پیوندهای دوتایی به یکدیگر متصل شده اند و این درحالی است که پلی اتیلن از طریق بسپارش اتن تولید می‌شود. این بسپارش ها می توانند شامل بسپارش های رادیکالی، آنیونی اضافی وسایر موارد باشند. این مورد ناشی از آن است که اتن فاقد هر گونه گروه زیر مجموعه می باشد که می تواند بر پایداری بخش انتشاری پلیمر اثر گذار باشد. هر کدام از روش های یاد شده، پلی اتیلنی با نوع متفاوت را تولید خواهد کرد.

 

انواع فیلم های زیست تخریب پذیری پلی تن کدامند؟

همانطور که پیش از این نیز گفته شد فیلم های ساخته شده از پلی اتیلن و یا پلی تن این قابلیت را دارند که به صورت طبیعی در محیط زیست از بین بروند و این ممکن است چندین دهه طول بکشد. دو روش متفاوت به منظور حل این مشکل وجود دارد. روش اول شامل ایجاد تغییراتی در زنجیره کربنی پلی اتیلن با استفاده از مواد افزودنی می‌شود و در نهایت مقدار زیست تخریب پذیری ماده افزایش پیدا میکند. روش دوم نیز تولید سایر فیلم ها با خواص مشابه فیلم های پلی اتیلنی از مواد زیست تخریب پذیر همانند نشاسته می باشد ولی این روش بسیار گران تر است.

 

۱.فیلم های نشاسته ای و یا زیستی که قابلیت تخریب پذیری هیدروژنی دارند

این نوع از فیلم های تخریب پذیر از ذرت، سیب زمینی و یا گندم گرفته می‌شوند و ۹۰ درصد از ساختار آنها در طی ۹۰ روز در دمای کمتر از ۱۴۰ درجه فارنهایت تخریب خواهد شد. اما متاسفانه انواعی از محصولات که از دو نوع از این فیلم‌ها تولید می‌شوند ممکن است با استانداردهای موجود همخوانی نداشته باشد. نمونهای از آن ها عبارتند از پلی کاپرولاکتون، پلی وینیل کلراید و پلی لاکتیک اسید. به منظور تخریب این نوع از فیلم ها در کارخانه های کود سازی به حرارت، رطوبت و هوا نیاز است بنابراین در صورتیکه این مواد در محیط زیست ساخته شده باشند امکان تخریب آنها وجود نخواهد داشت.

 

مزایا و معایب فیلم ها و کیسه های نشاسته ای

مزیت های فیلمهای یاد شده عبارتند از:

           ·            می توان در کارخانه های صنعتی آن را به کود تبدیل کرد

           ·             محتوای سوخت فسیلی موجود در آنها با توجه به نوع فیلر کمتر می باشد.

 معایب این فیلم‌ها نیز شامل این موارد می شود:

           ·            برای مصرف روزانه بسیار گران هستند

           ·             در این روش سوخت های فسیلی سوزانده شده و کربن دی اکسید در فرایندهای تولیدی کشاورزی به وجود خواهد آمد

           ·             این روش در مقایسه با به کارگیری مواد افزودنی از استحکام مکانیکی کمتری برخوردار است

           ·             معمولاً قدرت این مواد به اندازه ای نیست که بتوان از آنها در ماشین های سریع استفاده کرد

           ·             تخریب پذیری این نوع از فیلم‌ها در محل های دفن زباله بسته شده حداقل ۶ ماه طول می کشد

           ·            این مواد باعث انتشار دی اکسید کربن در شرایط هوازی و متان در شرایط غیر هوازی می‌شوند

           ·             در صورتی که با مواد یاد شده سایر پلاستیک ها برای بازیافت ترکیب شوند امکان دارد تا فرایند بازیافت با مشکلات و خطراتی روبرو گردد.

 

مصارف فیلم های نشاسته‌ای کدامند؟

کیسه های زباله، کیفهای ویژه خرید، کیسه های سبزیجات و سایر موارد در دسته مصارف این فیلم ها قرار می گیرند ولی مصرف آنها هنوز در مقایسه با فیلم های پلاستیکی نفتی بسیار محدود می باشد.

 

۲.تولید فیلم با استفاده از مواد افزودنی

می‌توان مواد افزودنی را به پلیمر های سنتی اضافه کرد تا به آنها قابلیت زیست تخریب پذیری در برابر اکسیژن و یا خاصیت آب دوست بخشید و در نهایت امکان حملات میکروبی برای آنها فراهم میشود. معمولاً فیلم های تخریب پذیر توسط اکسیژن با افزودن موادی به پلیمرهای معمولی ساخته می شوند تا خاصیت اکسیداتیو به آنها بخشیده و در پس از آن با استفاده از مکانیسم های بیولوژیکی آن‌ها تخریب خواهند شد. این حالت معمولاً در محیط زیست حدود ۶ ماه تا یک سال طول می‌کشد به شرط آنکه در معرض مقدار کافی از اکسیژن قرار بگیرند. این نوع از تخریب پذیری یک فرآیند دو مرحله ای است که در مرحله اول پلاستیک با واکنش با اکسیژن به موادی با وزن مولکولی پایین و خاصیت آبدوست تقدیم می‌شود و سپس این مولکول های اکسید شده کوچک تخریب خواهند شد یا به کربن دی اکسید، آب و یا زیست توده ها توسط میکروارگانیسم های طبیعی تبدیل می شوند(نور حرارت و یا فشار می تواند فرایند را تسریع کند ولی به کارگیری انها ضروری نیست).

 

افزایش خاصیت آبدوستی در مواد پلیمری

این فیلم‌ها به صورت ذاتی پس از مدتی طولانی در طبیعت تجزیه می شوند. با استفاده از مواد افزودنی در پلیمرها می‌توان ویژگی آب ترس را به خاصیت آب دوست تبدیل کرد و در نهایت با این ویژگی میکرو ارگانیسم‌ها به راحتی می‌توانند مولکولهای بزرگ محصول را مصرف کنند. محصولات یاد شده به راحتی با محصولات تخریب پذیر اکسیژنی اشتباه گرفته می شوند ولی کارکرد کاملا متفاوتی دارند. بهبود خاصیت آب دوست مواد پلیمری باعث می‌شود تا قارچها و باکتریها آن را با سرعت بسیار بیشتری مصرف کنند و از کربن موجود در زنجیره پلیمری به منظورتولید انرژی استفاده کنند. این افزودنی ها انواع ویژه ای از میکرو ارگانیسم های موجود در طبیعت را به خود جذب می کنند. آزمایشات متفاوتی به منظور ترکیب پلیمرهای سنتزی و زیستی که خاصیت زیست تخریب پذیر دارند، انجام گرفته است تا بتوان خاصیت زیست تخریب پذیری پلیمرهای سنتزی رانیز افزایش داد.

 

مزایا و معایب فیلم های حاوی مواد افزودنی کدامند؟

از مزیت های فیلم های حاوی مواد افزودنی می‌توان به این موارد اشاره کرد:

           ·            در مقایسه با پلاستیک های نشاسته ای بسیار ارزان تر میباشد

           ·             می‌توان آن را با استفاده از سیستم‌های نرمال تولید کرد و در سیستم های پرسرعت نیز قابل استفاده می باشد بنابراین نیازی به ایجاد تغییرات در تامین کننده اصلی و ایا اخراج کارگران نمی باشد

           ·             این موادشناخته شده میباشند

           ·             این فیلم ها ظاهر و رفتاری مشابه با رقبای غیر تخریب پذیر خود در دوران کارکرد خود دارند ولی در صورتی که دور انداخته شوند به سرعت تجزیه می شوند

           ·             میتوان آنها را با پلاستیک های نرمال و معمولی بازیافت کرد

           ·             این مواد کاملاً غیر سمی بوده و میتوان از آن‌ها برای بسته بندی مواد غذایی و یا قرار گیری در معرض مواد غذایی هم استفاده کرد.

معایب فیلم های حاوی مواد افزودنی شامل این موارد میشود:

           ·            تخریب پذیری در صورتی انجام می‌گیرد که ماده در معرض هوا قرار گیرد

           ·             این مواد به گونه ای طراحی نشده اند که بتوانند در محل های دفن زباله تجزیه شوند و فقط در حضور اکسیژن چنین امکانی وجود دارد (میتوان آن‌ها را با ایمنی کامل در این امکان دفن کرد) اما شایان ذکر است که مواد یاد شده در محل های دفن زباله گاز متان از خود آزاد نمی‌کنند

           ·             نمی‌توان میزان دقیق تخریب پذیری و یا تخریب پذیری زیستی آنها را مشخص کرد ولی در مقایسه با زباله های طبیعی همانند نی و یا سایر موارد سرعت بیشتری دارند و این مورد در خصوص پلاستیک های معمولی نیز صدق میکند،

           ·             این فیلمها همانند پلاستیک های معمولی از محصولات جانبی نفت و گاز طبیعی گرفته می شوند.

 

مصارف فیلم های حاوی مواد افزودنی کدامند؟

 کیسه های زباله، کیسه های کود، کیسه های خرید و تقریباً تمام انواع پلاستیکهای بسته بندی که عمر کوتاهی دارند.