همه ما حتماً در گردهمایی ها و مراسم ها در هنگام مشاهده ظروف یکبار مصرف پلاستیکی با این بحث روبرو شده ایم که بسیاری از افراد، کاربرد این ظرف ها برای سرو غذا و نوشیدنی ها به خصوص در دمای بالا را مضر می دانند. این موضوع چندان دور از واقعیت نیست و بسیاری از این محصولات تحت حرارت، مونومرهای مضری را از خود آزاد می کنند که با ورود به مواد خوراکی و تجمع در بافت های بدن، می توانند به صورت بالقوه زمینه ساز مشکلات جدی برای سلامتی ما باشند. از آنجایی که تولیدکنندگان هم به این نقطه ضعف واقف هستند، تلاش ها برای یافتن یک ماده جایگزین برای این کالاها از سال ها پیش آغاز شده است.
این تلاش ها در چند مسیر و به موازات یکدیگر پیش رفته اند که یکی از این مسیرها استفاده از مواد اولیه گیاهی است. در این مطلب شما را با این تولیدات بیشتر آشنا می کنیم تا نقاط قوت و ضعف آنها را بهتر درک کرده و در صورتی که به دنبال خرید این کالاها باشید، درک بهتری از خصوصیات و کاربردهایشان بدست بیاورید.
فهرست مطالب:
انواع مواد اولیه ظروف یکبار مصرف گیاهی
وقتی در خصوص مواد اولیه مبتنی بر گیاهان در این حوزه صحبت می کنیم، به کرات با اصطلاح بیوپلاستیک روبرو می شوید. این اصطلاح شالوده این ایده برای جایگزینی موادی مانند پلی اتیلن و پلی استایرن را به خلاصه ترین شکل ممکن تعریف می کند: پلاستیکی که اغلب بر اساس مواد طبیعی و آلی به وجود آمده است و اغلب دارای خاصیت زیست تخریب پذیر می باشد، یعنی در طبیعت بدون دخالت مواد ثانویه تجزیه شده و به ترکیبات پایه خود تبدیل می شود که برای محیط زیست کمترین آسیب را به همراه می آورد.
تولید بیوپلاستیک ها با چالش های مختلفی همراه است. جدا از نیاز به تأمین سطح فناوری بالا، بسته به اینکه از چه متریالی استفاده کنید با مقاومت متفاوت در برابر حرارت، سطوح مختلف تحمل رطوبت و درجه های سختی گوناگون برای شکل دهی روبرو می شوید. به طور عمده می توانیم مهمترین مواد در این حوزه و ویژگی هایشان را در جدول زیر خلاصه کنیم:
| ماده تشکیل دهنده | زیست تخریب پذیری | شکل گیری آسان | مقاوم به حرارت | مقاوم به رطوبت |
| نیشکر | √ | × | √ | × |
| PLA | × | √ | √ | √ |
| بامبو | √ | × | √ | × |
| برگ نخل | √ | × | √ | √ |
| نشاسته ذرت | √ | √ | √ | √ |
اکثر این مواد اولیه به عنوان فرآورده های کشاورزی شناخته می شوند یا جزو ضایعات بدست آمده از فرآیند برداشت مواد گیاهی به حساب می آیند. همان طور که می بینید، مشکل عمده بیوپلاستیک ها در شکل گیری دشوار برخی از مدل های آنها و در وهله بعد مقاومت بحث برانگیز این محصولات در برابر رطوبت است. علت مشکل اول به ساختار بافت اصلی برمیگردد، در حالی که آسیب پذیری نسبت به رطوبت مستقیماً با این واقعیت مرتبط می شود که بسیاری از بیوپلاستیک ها به جای اینکه مثل پلاستیک های عادی دافع آب باشند، آن را چذب می کنند.
در این بین، یکی از برگ برنده های تولیدکنندگان این محصولات ماده ای به نام پلی لاکتیک اسید است که با عنوان اختصاری PLA در جدول بالا شناخته می شود. در ادامه این ماده را بیشتر به شما معرفی می کنیم.
پلی لاکتیک اسید (PLA) چیست؟
پلی لاکتیک اسید یک ماده سخت و مقاوم در برابر حرارت است که از محصولات جانبی ذرت بدست آمده و انعطاف پذیری آن قابل مقایسه با پلاستیک های نفتی مانند پلی اتیلن می باشد. برتری عمده آن نسبت به همتایان نفتی قابلیت تجزیه و بازیافت به مراتب آسان تر آن است، گرچه شکی نیست که نمی توان زیست تخریب پذیری را جزو خصوصیات این ماده در نظر گرفت. به عبارت دیگر، این ماده در طبیعت به خودی خود از بین نمی رود، اما بازیافت آن از همتایان نفتی اش دردسر و هزینه کمتری دارد.
به شکل خالص، پلی لاکتیک اسید سخت و شکننده است و مقاومت چندانی در برابر ضربه ندارد. برای مقابله با این مشکل طی سالیان، تولیدکنندگان افزودنی های متفاوتی را امتحان کرده اند که اتیلن گلیکول، گلیسرول، تک استرهای گلوکز، استرهای سیترات و الیگومرها مهمترین آنها به حساب می آیند. نتیجه یک ماده شفاف، منعطف و مقاوم است که می تواند به راحتی در حوزه های مختلف عمومی و تخصصی نیازهای شما را رفع کند. اما چه مزیت هایی آن را برای ظرف های یکبار مصرف مناسب کرده است؟
مزایای استفاده از PLA برای ساخت ظروف یکبار مصرف
در خصوص مزایا، باید به این موضوع پرداخت که با وجود داشتن ضرر و زیان به مراتب کمتر نسبت به متریال هایی مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن، PLA از نظر عملکرد یک رقیب جدی برای این دو پلیمر پرکاربرد به حساب می آید. در واقع این هم ترازی در کارکرد به قدری اهمیت پیدا کرده است که اگر بحث هزینه تولید بالاتر بیوپلاستیک ها مطرح نبود، تا به حال بدون شک با جایگزین شدن پلاستیک های کلاسیک با PLA روبرو می شدیم.
مهمترین مزایای استفاده از این جنس محصولات یکبار مصرف، جدا از نزدیک بودن عملکرد آنها به نمونه های مشابه از جنس پلیمرهای نفتی، شامل موارد زیر است:
- پلیمر بدست آمده از این ماده به شکل بلورین است و نقطه ذوب آن حدود 180 درجه سانتی گراد می باشد. بنابراین مقاومت حرارتی بسیار مناسبی در مقایسه با همتایان نفتی خود دارد.
- استحکام آن از هر نظر با پلی اتیلن و پلی استایرن در دمای اتاق قابل مقایسه است.
- تولید آن در مقایسه با دیگر پلاستیکها راحت تر است و فرآوری گرمایی بهتری هم دارد.
با این وجود این نقاط قوت به معنای این نیستند که با یک محصول بی نقص روبرو هستید. در ادامه معایب آن را هم مطرح می کنیم.
معایب استفاده از PLA برای ساخت ظروف یکبار مصرف
همان طور که گفتیم، شاید مهمترین نکته ای که PLA را از تصاحب جایگاه پلی اتیلن و پلی پروپیلن در بازار پلاستیک های یکبار مصرف بازمیدارد هزینه بالای تولید آن و در نتیجه قیمت تمام شده بیش از حد بالا باشد. فرآیند تولید این ماده سخت نیست و صرفه جویی انرژی قابل توجهی هم دارد، اما هزینه فناوری و تهیه اولیه آن آنقدر بالاست که کمتر فعال صنعتی (به خصوص در ایران) تمایل دارد با عرضه محصولات یکبار مصرف از این جنس با سرمایه خود قمار کند. در سطح جهان با حمایت های نهادهای بین المللی و برخی دولت هایی که حفاظت از محیط زیست را در اولویت بالاتری نسبت به دیگران قرار می دهند، بهینه سازی روند تولید پلی لاکتیک اسید آغاز شده است و می توان انتظار داشت در سالیان آینده عرضه این محصولات با سهولت بیشتری انجام شود. خارج از بحث هزینه، مهمترین معایب دیگر این ماده عبارتند از:
- بیشتر از آن که انعطاف داشته باشد شکننده است. به عبارت دیگر به جای خم شدن تحت فشارهای بالا، خرد می شود. این موضوع بحث انبار کردن و نگهداری آن در حجم بالا را با مشکل روبرو می کند.
- قابلیت تجزیه آسان تر نسبت به پلی اتیلن ها باعث می شود که در مدت زمان کمتری دچار تنزل خواص شود.
- نسبتاً آب گریز است، بنابراین در محیط های بسیار مرطوب احتمال جذب آب و پایین آمدن عمر آن یک تهدید جدی است.
- از لحاظ گرمایی ناپایدار است و بنابراین هرچه داغ تر شود، بیشتر خواص خود را از دست می دهد.
نتیجه گیری
در این مطلب شما را با مواد اولیه گیاهی ظروف یکبار مصرف آشنا کنیم و به خصوص به PLA پرداختیم، ماده ای که انتظار می رود در سالیان آینده به یک بازیگر اصلی در عرصه تولیدات یکبار مصرف تبدیل شود. در مجموعه صنایع پلاستیک خوزستان همواره تلاش ما بر روی جلب رضایت مخاطبان گرامی متمرکز بوده است و پس از مدت ها فعالیت در این بازار و کسب تجربیات فراوان، نتیجه گرفته ایم که بخشی از این رضایتمندی را در قالب به اشتراک گذاشتن دانش خود با شما دنبال کنیم.
امیدواریم هم برای کسانی که به این حوزه و یادگیری بیشتر در آن علاقمند هستند و هم برای فعالان بازار که قصد ورود به تولید محصولات جدید را دارند، بتوانیم اطلاعات مفید و جامعی تهیه کرده و زمینه ساز هموار کردن مسیر برای دستیابی به اهداف آنها باشیم.
