في السنوات الأخيرة ، اكتسب خطاب المواد المستدامة زخماً غير مسبوق ، بالتوازي مع الوعي المتزايد بالعواقب البيئية المرتبطة بالمواد البلاستيكية التقليدية. ظهرت مواد قابلة للتحلل الحيوي كمنارة للأمل ، حيث تجسد روح الاقتصاد الدائري واستخدام الموارد المسؤول. المواد القابلة للتحلل تشمل مجموعة متنوعة من الفئات ، كل منها يساهم بشكل فريد في الحد من التأثير البيئي.
1.pha
polyhydroxyalkanoates (PHA) هي البوليمرات القابلة للتحلل الحيوي التي تم تصنيعها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة ، وعادة ما تكون البكتيريا ، في ظل ظروف محددة. يتألف PHA من مونومرات حمض الهيدروكسيالكانويك ، ويعتبر PHA من أجل التحلل الحيوي ، ومصادر متجددة من السكريات النباتية ، وخصائص المواد متعددة الاستخدامات. مع التطبيقات التي تتراوح من التعبئة والتغليف إلى الأجهزة الطبية ، تمثل PHA بديلاً واعداً للبيئة للبلاستيك التقليدي ، وإن كان مواجهة التحديات المستمرة في فعالية التكلفة والإنتاج على نطاق واسع.
2.pla
حمض بولييلاكتيك (PLA) هو لاعب بالحرارة قابل للتحلل بيولوجي مستمد من الموارد المتجددة مثل نشا الذرة أو قصب السكر. معروف بطبيعته الشفافة والبلورية ، يعرض PLA خصائص ميكانيكية جديرة بالثناء. يستخدم على نطاق واسع في التطبيقات المختلفة ، بما في ذلك التغليف والمنسوجات والأجهزة الطبية الحيوية ، ويتم الاحتفال به من أجل توافقه الحيوي وقدرته على تقليل التأثير البيئي. كبديل مستدام للمواد البلاستيكية التقليدية ، تتوافق PLA مع التركيز المتزايد على المواد الصديقة للبيئة في الصناعات المتنوعة. عملية الإنتاج من حمض بولييلاكتيك خالية من التلوث والمنتج قابل للتحلل. يدرك دورة في الطبيعة وهي مادة بوليمر خضراء.
3. الخلل
السليلوز، مستمدة من جدران الخلايا النباتية ، هي مادة متعددة الاستخدامات تكتسب الانتباه بشكل متزايد في صناعة التغليف. كمورد متجدد ووفرة ، يقدم السليلوز بديلاً مستدامًا لمواد التغليف التقليدية. سواء تم الحصول عليها من اللب الخشبي أو القطن أو المخلفات الزراعية ، فإن التغليف القائم على السليلوز يوفر العديد من المزايا. التعبئة القائمة على الكيلولوز قابلة للتحلل بطبيعتها ، مما يؤدي إلى انهيار مع مرور الوقت. يمكن أيضًا تصميم بعض المستحضرات لتكون قابلة للتسميد ، مما يساهم في الحد من النفايات البيئية التي تم تحريكها في مواد التغليف التقليدية ، وغالبًا ما يكون للخيارات القائمة على السليلوز بصمة كربونية أقل.
4.PPC
كربونات البولي بروبيلين (PPC) هي بوليمر للبدول الحراري الذي يجمع بين خصائص البولي بروبيلين مع تلك الموجودة في البولي. إنها مادة قائمة على الحيوية وقابلة للتحلل ، توفر بديلاً صديقًا للبيئة للبلاستيك التقليدي. PPC مشتقة من ثاني أكسيد الكربون وأكسيد البروبيلين ، مما يجعله خيارًا متجددًا ومستدامًا.تم تصميم PPC لتكون قابلة للتحلل في ظل ظروف معينة ، مما يسمح لها بالانهيار إلى مكونات طبيعية مع مرور الوقت ، مما يساهم في انخفاض التأثير البيئي.
5.phb
polyhydroxybutyrate (PHB) هو بوليستر قابل للتحلل والحيوية ويعتمد على عائلة polyhydroxyalkanoates (PHAS). يتم تصنيع PHB بواسطة الكائنات الحية الدقيقة المختلفة كمواد تخزين الطاقة. إنه ملحوظ بالنسبة لقابليته للتحلل الحيوي ، ومصادره المتجددة ، وطبيعة البلاستيك الحراري ، مما يجعلها مرشحًا واعداً في السعي للحصول على بدائل مستدامة للبلاستيك التقليدي. PHB قابلة للتحلل بطبيعتها ، مما يعني أنه يمكن تقسيمه بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في بيئات مختلفة ، مما يساهم في انخفاض التأثير البيئي مقارنة بالمواد البلاستيكية غير القابلة للتحلل.
6.starch
في عالم التغليف ، يلعب Starch دورًا محوريًا كمواد مستدامة وقابلة للتحلل ، مما يوفر بدائل صديقة للبيئة للبلاستيك التقليدي. مستمدة من مصادر النبات ، تتماشى التعبئة والتغليف القائمة على النشا مع الجهد العالمي لتقليل التأثير البيئي لمواد التعبئة والتغليف.
7.pbat
PBAT هو بوليمر قابلة للتحلل وقابل للتحلل إلى عائلة copolyesters aliphatic-aromatic. تم تصميم هذه المادة متعددة الاستخدامات لمعالجة المخاوف البيئية المرتبطة بالمواد البلاستيكية التقليدية ، مما يوفر بديلاً أكثر استدامة. يمكن اشتقاق PBAT من الموارد المتجددة ، مثل المواد الأولية القائمة على النبات. يتماشى هذا المصادر المتجددة مع هدف الحد من الاعتماد على الموارد الأحفورية المحدودة. وهي مصممة للترجمة الحيوية في ظل ظروف بيئية محددة. الكائنات الحية الدقيقة تحطم البوليمر إلى منتجات ثانوية طبيعية ، مما يساهم في انخفاض في النفايات البلاستيكية.
يمثل إدخال المواد القابلة للتحلل الحيوي تحولًا كبيرًا نحو الممارسات المستدامة في مختلف الصناعات. هذه المواد ، المستمدة من المصادر المتجددة ، لديها القدرة الكامنة على التحلل بشكل طبيعي ، مما يقلل من التأثير البيئي. وتشمل الأمثلة البارزة polyhydroxyalkanoates (PHA) ، حمض البولييلاكتيك (PLA) ، وكربونات البولي بروبيلين (PPC) ، كل منها يقدم خصائص فريدة مثل التحلل الحيوي ، المصادر المتجددة ، والتنوع. يتماشى احتضان المواد القابلة للتحلل الحيوي مع الدفعة العالمية للبدائل الصديقة للبيئة للبلاستيك التقليدي ، معالجة المخاوف المتعلقة بالتلوث واستنفاد الموارد. تجد هذه المواد تطبيقات في التغليف والمنسوجات والأجهزة الطبية ، مما يساهم في اقتصاد دائري حيث تم تصميم المنتجات مع مراعاة اعتبارات نهاية العمر. على الرغم من التحديات مثل فعالية التكلفة والإنتاج على نطاق واسع ، فإن الأبحاث المستمرة والتقدم التكنولوجي تهدف إلى تعزيز صلاحية المواد القابلة للتحلل ، مما يعزز مستقبلًا أكثر استدامة ووعيًا بيئيًا.
وقت النشر: ديسمبر 07-2023