گستره کاربرد و استفاده از پلاستیک‌ها در صنایع بسته بندی همواره در حال افزایش و بهبود است. به عبارتی از زمان کشف مواد پلاستیکی و استفاده آن‌ها در صنعت بسته بندی تا به امروزه مواد پلاستیکی با متریال‌های مختلفی تولید شده‌اند. اما در بسته بندی‌های پلاستیکی همواره مسئله زیست تخریب پذیری یک چالش بزرگ است. خوشبختانه با گسترش علم و فناوری در تمامی صنایع به خصوص صنعت بسته بندی، بسته بندی های پلاستیکی زیستی کشف شده و به مرحله تولید انبوه رسیده‌اند. این نوع مواد پلاستیکی به دلیل داشتن ماهیت و ویژگی‌های شیمیایی و بیوشیمیایی متناسب با عوامل تخریب کننده این مواد در محیط زیست سریع‌تر و بهتر از بسته بندی‌های پلاستیکی معمولی تخریب شده و از بین می‌روند.
همواره موضوع پلاستیک های زیستی و جایگزینی آن‌ها در صنایع بسته بندی مسئله‌ای بسیار مهم و چالش برانگیز است، در ادامه این مسئله را از تمامی جوانب به صورت کامل بررسی می‌کنیم.
پلاستیکهای زیستی (زیست تخریب پذیر) چیست؟
پلاستیکهای زیستی عمدتا از مشتقات و فراورده‌های نفتی به وجود می‌آیند. این شکل از پلاستیک‌ها در صنایع پتروشیمی و سایر صنایع وابسته از جمله صنعت بسته بندی تجول عظیمی را به وجود آورده‌اند.
مواد پلاستیکی در کنار مزایای بسیار زیاد خود معایبی دارند که مهم‌ترین آن مسئله تخریب ناپذیری آن‌ها در محیط زیست است. اما خوشبختانه دانشمندان با استفاده از برخی فرایندهای شیمیایی توانسته‌اند این مسئله را برطرف کرده و مواد پلاستیکی را به موادی زیست تخریب پذیر تبدیل کنند.
امروزه در بسیاری از صنایع جامعه بشری به خصوص صنعت بسته بندی از مواد پلاستیکی زیستی استفاده می‌شود، زیرا این نوع مواد هیچ گونه آسیب مخربی برای محیط زیست نداشته و مانع از بروز اختلال در چرخه محیط زیست می‌شوند.
اگر بخواهیم به صورت علمی‌تر به تعریف پلاستیکهای زیستی بپردازیم باید به این نکته اشاره کنیم که پلاستیک بر پایه‌ی زیستی در واقع همان ماده‌ای است که بخش عظیمی از آن منشا گیاهی دارد. در ساخت انواع بسته بندی های پلاستیکی زیستی از دو ماده تجدید پذیر نشاسته و سلولز استفاده می‌شود.
تاریخچه پلاستیک های زیستی
اولین پلاستیک زیستی یا سبز در سال 1862 میلادی توسط شخصی به نام الکساندر پارکر کشف شد، الکساندر در ساخت این نوع مواد پلاستیکی از ترکیبات بهینه یافته سلولزی استفاده کرد تا بتواند سرعت فرایند تخریب و تجدید در این نوع مواد را افزایش دهد.
البته بعد از گذشت حدود یک قرن یعنی سال 1926 شخصی در آمریکا به نام Mariue Lemoigne توانست برای اولین بار پلی هیدروکسی بوتیرات را از باکتری‌ها جداسازی کند، در حقیقت اولین ماده پلاستیکی زیستی جداسازی شده از باکتری‌ها توسط این شخص کشف شد.
در طی این سال‌های متمادی گستره استفاده از پلاستیکهای زیستی در صنایع مختلف از جمله صنعت خودروسازی، تولید قطعات داخلی و خارجی و همچنین بسته بندی به میزان چشمگیری افزایش یافت.
دسته بندی پلاستیک های زیستی
بیوپلاستیک‌ها یا همان پلاستیکهای زیستی به سه گروه اصلی زیر تقسیم بندی می‌شوند:
- پلاستیکهای زیست تخریب ناپذیر مبنی بر زیستی: این دسته از پلاستیکهای زیستی از مواد پلیمری همچون PP، PE و PET ساخته می‌شوند.
- پلاستیکهایی که علاوه بر داشتن پایه زیستی تخریب پذیر نیز هستند، این نوع پلاستیک‌ها عمدتا از مواد پلیمری چون PLA و PHA تشکیل می‌شوند.
- دسته سوم نیز پلاستیکهایی هستند که بر پایه منابع فسیلی و زیست تخریب پذیر ساخته می‌شوند، مواد اولیه سازنده این نوع پلاستیک‌ها PBAT است.
کاربرد انواع پلاستیک های زیستی (زیست تخریب پذیر) در صنعت بسته بندی
بسته بندی های زیستی با ترکیبات مختلفی تولید می‌شوند، این نوع مواد پلاستیکی به دلیل داشتن واکنش‌پذیری بالا در فرایند تجدید و تجزیه همواره بهترین جایگزین برای بسته بندی‌های پلاستیکی معمولی هستند.
پلاستیکهای بسته بندی نشاسته‌ای
این نوع از بسته بندی های پلاستیکی زیستی به دلیل داشتن مقاومت رطوبتی مطلوب خود همواره توانسته‌اند بیش از 50 درصد بازار جهانی پلاستیکهای تجزیه پذیر را تشکیل می‌دهند. در ساخت این نوع بسته بندی‌های سبز همواره نشاسته را با پلیمرهای زیستی ترکیب می‌کنند تا ماده‌ای همچون اسید پلی لاکتیک و اسید نشاسته تشکیل شود.
ترکیبات ذکر شده به دلیل داشتن خاصیت کود شدن در صنایع مختلف از جمله صنعت بسته بندی کاربر بسیار گسترده‌ای دارند. از بسته بندی‌های نشاسته‌ای اغلب در بسته بندی مواد خوراکی و غذایی، بسته بندی میوه‌جات و… استفاده می‌شود.
بسته بندی‌های نشاسته‌ای شکل جدیدی از بسته بندی های پلاستیکی زیستی هستند که به عنوان کاغذ در صنعت بسته بندی بیشترین کاربرد را دارند.
بسته بندی های پلاستیکی زیستی سلولزی
این نوع از بسته بندی اهی پلاستیکی زیستی از خانواده استرهای سلولزی هستند. در این نوع مواد پلاستیکی فیبرهای سلولزی به نشاسته افزوده می‌شوند تا خاصیت نفوذ پذیری پلاستیک در مقابل نفوذ گازها و رطوبت به میزان زیادی افزایش یابد.
خوشبختانه برخی از شرکت‌های تولید کننده لوازم بسته بندی توانسته‌اند با ترکیب این مواد فیلم‌های بسته بندی زیست تخریب پذیر را به صورت انبوه تولید کنند. شرکت نادی پلاستیک نیز از جمله شرکت‌هایی است که توانسته در زمینه تولید انواع بسته بندی های پلاستیکی زیستی عملکرد موفقی داشته باشد.
بسته بندی های پلاستیکی زیستی پروتئینی
این دسته از بسته بندی های پلاستیکی زیستی از ترکیب پروتئین‌های گلوتن گندم، پروتئین سویا و کازئین شیر تشکیل می‌شوند. به همین دلیل تمامی ویژگی‌های کاربردی به عنوان یک ماده زیست تخریب پذیر را دارند.
ترکیب پلاستیکهای پروتئینی با پلی استرهای زیست تخریب پذیر می‌تواند مسئله بالا بودن هزینه این نوع از بسته بندی ها را کاهش داده و همچنین میزان حساسیت رطوبتی آن‌ها را افزایش دهد.
مهم‌ترین مزایای بسته بندی های پلاستیکی زیستی
بسته بندی های پلاستیکی زیستی همواره به دلیل داشتن ویژگی‌ها و خواص بسیار زیاد بیوشیمیایی برای جامعه بشری و همچنین چرخه طبیعی محیط زیست مزایای بسیار زیادی دارند.
صرفه جویی در مصرف مواد اولیه
یکی از مهم‌ترین مزایای بسته بندی های پلاستیکی زیستی این است که میزان مواد اولیه مصرفی به طرز چشمگیری کاهش می‌یابد. همچنین این نوع بسته بندی ها به دلیل داشتن خاصیت انعطاف‌پذیری و شکل‌دهی بالا همواره متناسب با ابعاد کالاهای مختلف تولید می‌شوند.
قابلیت استفاده دوباره از مواد بازیافت شده پلاستیکی
همان گونه که در مطالب بالا گفته شد، مسئله بازیافت بسته بندی های پلاستیکی یکی از موضوعات چالش برانگیز است که خوشبختانه با تولید انواع بسته بندی های زیستی این مشکل برای همیشه برطرف شده است. در واقع در تولید انواع مختلف این نوع بسته بندی‌ها به راحتی می‌توان از تیوب‌های پلاستیکی بازیافت شده استفاده کرد.
افزایش امکان بازیافت زباله و کاهش تولید ضایعات
یکی از مهم‌ترین دلایل جایگزینی بسته بندی های پلاستیکی زیستی در صنعت بسته بندی کاهش چشمگیر میزان تولید زباله‌های غیر قابل استفاده و بازیافت آن‌ها است. فیلم‌های بسته بندی زیستی چون فیلم استرچ، شرینک تولید شده در شرکت نادی پلاستیک به دلیل داشتن ماهیت زیست تخریب پذیر همواره قابلیت بازیافت و استفاده مجدد را دارند.
کاهش شاخص آلایندگی در هوا و آب
مسئله بازیافت مواد پلاستیکی با میزان آلودگی هوا و آب ارتباط مستقیمی دارد، اما چون بسته بندی های پلاستیکی زیستی قابلیت بازیافت سریع داشته و بعد از بازیافت مواد سمی از خود تولید نمی‌کنند همواره تاثیری در آلودگی آب و هوا ندارند.
صرفه جویی در مصرف انرژی
یکی دیگر از مزایای قابل توجه بسته بندی های پلاستیکی زیستی صرفه جویی در مصرف انرژی در تمامی مراحل تولید و بازیافت است.
کاهش میزان استفاده از نفت در تولید بسته بندی های پلاستیکی در چندین سال آینده
با توجه به مطالب بالا می‌توان به این نتیجه رسید که بسته بندی های پلاستیکی زیستی همواره محصولاتی گیاهی هستند، به همین دلیل انتظار می‌رود تا میزان استفاده از منابع طبیعی ارزشمند همچون نفت و گاز طبیعی در تولید پلاستیک برای صنایع مختلف تا چندین سال آینده بین 20 الی 25 درصد کاهش یابد.
البته با توجه بر شواهد و نتایج به دست آمده میزان استفاده از نفت در تولید پلاستیکهای زیستی تا کنون به مقدار زیادی کاهش یافته است، اما همچنان امیدواریم میزان مصرف این منابع طبیعی در آینده نیز کاهش بیشتری داشته باشد.
سخن نهایی
بسته بندی های پلاستیکی سبز امروزه جایگاه ویژه‌ای در صنعت بسته بندی دارند. این نوع مواد پلاستیکی همواره علاوه بر عدم تخریب محیط زیست و آسیب رساندن به آن موجب کاهش هزینه‌ها و اتلاف انرژی در فرایند ساخت و تولید می‌شوند. شرکت نادی پلاستیک نز از جمله شرکت‌های موفق ایرانی است که توانسته لوازم بسته بندی مبتنی بر مواد اولیه زیستی و بیوشیمیایی را تولید و به بازار عرضه کند.