بیو پلیمرها و بیو پلاستیك ها با نام های گوناگونی شناخته می شوند . آن ها اغلب به عنوان پلاستیك ها و پلیمرهای بر پایه مواد طبیعی یا پلاستیك ها و پلیمرهای زیست تجزیه پذیر شناخته می شوند .
بیو پلیمرها: پلیمرهایی هستند كه در بدن موجودات زنده وجود دارند یا توسط آن ها شناخته می شوند.
بیوپلاستیك ها: پلاستیك هایی هستند كه با استفاده از بیوپلیمرها ساخته می شوند و زیست تجزیه پذیر هستند.
انواع بیو پلیمرها: در حال حاضر هر دو نوع مواد قابل تجدید و یا سنتز شده را برای تولید پلیمر های زیست تخریب پذیر می توان به كار برد.
1- پلیمرهایی كه از موجودات زنده بدست می آیند:
این بیوپلیمرها در بدن موجودات زنده و یا توسط آن ها ایجاد می شوند كه شامل كربوهیدرات ها و پروتئین ها هستند. این پلیمرها می توانند در تولید پلاستیك ها برای اهداف تجاری مورد استفاده قرار گیرند .نمونه هایی از این بیو پلیمرها در این مقاله شرح داده خواهد شد:
1-1- سلولز:
كاربردهای آشنای Cellophone شامل بسته بندی سی دی ها ،شیرینی و سیگار می باشد.این ماده كم كم موفقیت خود را به دلیل قیمت گرانش (5 دلار به ازای هر كیلوگرم) از دست داد. این نوع پلیمر از گلوكز تشكیل شده است كه جزءاصلی دیواره های سلول گیاهی است . و از موادی همچون چوپ،پنبه،ذرت،گندم و غیره قابل حصول است. این ماده شفاف بوده و خاصیت تاشوندگی خوبی دارد. چه در حالت سلولزی خاص و یا پوشش نیترو سلولزی این ماده به طور كامل زیست تخریب پذیر است.
2-1- پروتئین سبوس: این پلیمر همین طور كه از اسمش مشخص است از دانه سبوس قابل حصول است و پروتئینی است كه به طور طبیعی در گیاهان سبوس دار ایجاد می شود.
3-1- نشاسته: نشاسته پلیمری طبیعی است كه همانند گرانول در بافت های گیاهی پدید می آید كه از این طریق می توان آن را به مقدار زیاد بدست آورد. نشاسته در سیب زمینی ،گندم و منابع مشابه موجود است و آن را می توان با ذوب كردن، تغییرشكل دادن و از فرآیندهایی همچون اكستروژن و قالب گیری تزریقی به دست آورد. این ماده همچنین خواص محافظتی خوبی در برابر اكسیژن دارد. علی رغم این مزایا نشاسته ی گرمافرم را برای بسته بندی مایعات به كار نمی برند زیرا مقاومت كمی در برابر تماس با آب دارد.
4-1- پلی استر : این پلی استرها طبیعی از طریق باكتری و در طی واكنش های شیمیایی كه به طور طبیعی توسط انواع مشخصی از باكتری ها انجام می شوند به وجود می آیند.
2- مولكول های پلیمره شده: این مولكولها از منابع طبیعی تجدید شدنی ایجاد می شوند و می توانند پلیمره شوند تا در تولید پلاستیك های تجدید شدنی مورد استفاده قرار گیرند.
1-2- لاكتیك اسید: پلی لاكتیدها (پلیمرهای لاكتیك اسید) از لاكتیك اسید ساخته شده اند كه آن هم از تخمیر ذخیره های قندی مثل لاكتوز ،چغندرقند، سیب زمینی،گندم،ذرت و ..... حاصل شده است.پلی لاكتیدها ضذ آب اندو این مقاومت دربرابر رطوبت را می توان با ایجاد تغییر در باكتری ها و یا مواد مغذی آن ها بدست آورد.
لاكتیك اسید پلیمریزه می شود تا پلی لاكتیك اسید (پلیمری برای تولید پلاستیك های تجزیه پذیر )را ایجاد كند.
2-2- تری گلیسیرید: اینها قسمت عمده ای از چربیهای ذخیره ای كه در سلول های گیاهی و حیوانی یافت می شود را تشكیل می دهند. روغن های گیاهی یكی از منابع ممكن برای تری گلیسیریدها هستند كه می توانند به پلاستیك ها پلیمریزه شوند.
پلیمرهایی كه در گیاهان رشد می كنند:
گیاهان می توانند كارخانه ای برای تولید پلیمرها باشند . محققان به واسطه ی مهندسی ژنتیك، گیاهی به نامArabidopis thaliana به وجود آورده اند. این گیاه ،حاوی آنزیم هایی است كه توسط باكتری ها برای تولید پلیمرها استفاده می شوند. باكتری ها از طریق تبدیل نور خورشید به انرژی، پلیمر تولید می كنند. محققان ژنی كه برای آنزیم خاص ثبت شده را به گیاه منتقل می كنند. در نتیجه گیاه از طریق فرآیند های سلولی اش پلیمر تولید می كند. گیاه جمع آوری شده و پلاستیك با استفاده از حلال از آن استخراج می شود. محصول مایع این فرآیند تقطیر می شود تا حلال را از پلیمر جدا كند.
مزیت های زیست پلیمرها:
علاوه بر دسترس بودن از منابع طبیعی،بیوپلیمرها مزیت اقتصادی محیط زیستی بسیاری دارند . برای مثال جانشین كردن پلی اتیلن استفاده شده در پوشش كاغذها به وسیله یك بیوپلیمر می تواند به حذف كردن تكه های پلاستیك موجود در فرآیند كودسازی كمك كند.
مزیت اصلی بسته بندی زیست تخریب پذیر این است كه می تواند به كود تبدیل شود. اما زیست تخریب پذیری موادخام الزاما به این معنا نیست كه محصول یا بسته بندی ساخته شده از آن ها به خودی خود قابلیت تبدیل به كمپوست را دارد.
مصرف كنندگان علاقه ی زیادی به بیوپلیمرها دارند. پلاستیك های معمولی در باور عمومی با محیط زیست سازگاری ندارند .
لذا بسته بندی زیست تخریب پذیری باید اثر خود را در قیمت ها نیز نمایان كند ،اگر خواهان عملی شدن كاربرد وسیع آن ها در مدت زمان كم هستیم بهتر است در مورد عملكردهای سودمند بسته بندی زیست تخریب پذیر صحبت كنیم و آن را در مصارف و كاربرد وارد كنیم .
منبع: فصلنامه علمی تخصصی دانشكده مهندسی پلیمر / نشریه P.E.T
بیو پلیمرها: پلیمرهایی هستند كه در بدن موجودات زنده وجود دارند یا توسط آن ها شناخته می شوند.
بیوپلاستیك ها: پلاستیك هایی هستند كه با استفاده از بیوپلیمرها ساخته می شوند و زیست تجزیه پذیر هستند.
انواع بیو پلیمرها: در حال حاضر هر دو نوع مواد قابل تجدید و یا سنتز شده را برای تولید پلیمر های زیست تخریب پذیر می توان به كار برد.
1- پلیمرهایی كه از موجودات زنده بدست می آیند:
این بیوپلیمرها در بدن موجودات زنده و یا توسط آن ها ایجاد می شوند كه شامل كربوهیدرات ها و پروتئین ها هستند. این پلیمرها می توانند در تولید پلاستیك ها برای اهداف تجاری مورد استفاده قرار گیرند .نمونه هایی از این بیو پلیمرها در این مقاله شرح داده خواهد شد:
1-1- سلولز:
كاربردهای آشنای Cellophone شامل بسته بندی سی دی ها ،شیرینی و سیگار می باشد.این ماده كم كم موفقیت خود را به دلیل قیمت گرانش (5 دلار به ازای هر كیلوگرم) از دست داد. این نوع پلیمر از گلوكز تشكیل شده است كه جزءاصلی دیواره های سلول گیاهی است . و از موادی همچون چوپ،پنبه،ذرت،گندم و غیره قابل حصول است. این ماده شفاف بوده و خاصیت تاشوندگی خوبی دارد. چه در حالت سلولزی خاص و یا پوشش نیترو سلولزی این ماده به طور كامل زیست تخریب پذیر است.
2-1- پروتئین سبوس: این پلیمر همین طور كه از اسمش مشخص است از دانه سبوس قابل حصول است و پروتئینی است كه به طور طبیعی در گیاهان سبوس دار ایجاد می شود.
3-1- نشاسته: نشاسته پلیمری طبیعی است كه همانند گرانول در بافت های گیاهی پدید می آید كه از این طریق می توان آن را به مقدار زیاد بدست آورد. نشاسته در سیب زمینی ،گندم و منابع مشابه موجود است و آن را می توان با ذوب كردن، تغییرشكل دادن و از فرآیندهایی همچون اكستروژن و قالب گیری تزریقی به دست آورد. این ماده همچنین خواص محافظتی خوبی در برابر اكسیژن دارد. علی رغم این مزایا نشاسته ی گرمافرم را برای بسته بندی مایعات به كار نمی برند زیرا مقاومت كمی در برابر تماس با آب دارد.
4-1- پلی استر : این پلی استرها طبیعی از طریق باكتری و در طی واكنش های شیمیایی كه به طور طبیعی توسط انواع مشخصی از باكتری ها انجام می شوند به وجود می آیند.
2- مولكول های پلیمره شده: این مولكولها از منابع طبیعی تجدید شدنی ایجاد می شوند و می توانند پلیمره شوند تا در تولید پلاستیك های تجدید شدنی مورد استفاده قرار گیرند.
1-2- لاكتیك اسید: پلی لاكتیدها (پلیمرهای لاكتیك اسید) از لاكتیك اسید ساخته شده اند كه آن هم از تخمیر ذخیره های قندی مثل لاكتوز ،چغندرقند، سیب زمینی،گندم،ذرت و ..... حاصل شده است.پلی لاكتیدها ضذ آب اندو این مقاومت دربرابر رطوبت را می توان با ایجاد تغییر در باكتری ها و یا مواد مغذی آن ها بدست آورد.
لاكتیك اسید پلیمریزه می شود تا پلی لاكتیك اسید (پلیمری برای تولید پلاستیك های تجزیه پذیر )را ایجاد كند.
2-2- تری گلیسیرید: اینها قسمت عمده ای از چربیهای ذخیره ای كه در سلول های گیاهی و حیوانی یافت می شود را تشكیل می دهند. روغن های گیاهی یكی از منابع ممكن برای تری گلیسیریدها هستند كه می توانند به پلاستیك ها پلیمریزه شوند.
پلیمرهایی كه در گیاهان رشد می كنند:
گیاهان می توانند كارخانه ای برای تولید پلیمرها باشند . محققان به واسطه ی مهندسی ژنتیك، گیاهی به نامArabidopis thaliana به وجود آورده اند. این گیاه ،حاوی آنزیم هایی است كه توسط باكتری ها برای تولید پلیمرها استفاده می شوند. باكتری ها از طریق تبدیل نور خورشید به انرژی، پلیمر تولید می كنند. محققان ژنی كه برای آنزیم خاص ثبت شده را به گیاه منتقل می كنند. در نتیجه گیاه از طریق فرآیند های سلولی اش پلیمر تولید می كند. گیاه جمع آوری شده و پلاستیك با استفاده از حلال از آن استخراج می شود. محصول مایع این فرآیند تقطیر می شود تا حلال را از پلیمر جدا كند.
مزیت های زیست پلیمرها:
علاوه بر دسترس بودن از منابع طبیعی،بیوپلیمرها مزیت اقتصادی محیط زیستی بسیاری دارند . برای مثال جانشین كردن پلی اتیلن استفاده شده در پوشش كاغذها به وسیله یك بیوپلیمر می تواند به حذف كردن تكه های پلاستیك موجود در فرآیند كودسازی كمك كند.
مزیت اصلی بسته بندی زیست تخریب پذیر این است كه می تواند به كود تبدیل شود. اما زیست تخریب پذیری موادخام الزاما به این معنا نیست كه محصول یا بسته بندی ساخته شده از آن ها به خودی خود قابلیت تبدیل به كمپوست را دارد.
مصرف كنندگان علاقه ی زیادی به بیوپلیمرها دارند. پلاستیك های معمولی در باور عمومی با محیط زیست سازگاری ندارند .
لذا بسته بندی زیست تخریب پذیری باید اثر خود را در قیمت ها نیز نمایان كند ،اگر خواهان عملی شدن كاربرد وسیع آن ها در مدت زمان كم هستیم بهتر است در مورد عملكردهای سودمند بسته بندی زیست تخریب پذیر صحبت كنیم و آن را در مصارف و كاربرد وارد كنیم .
منبع: فصلنامه علمی تخصصی دانشكده مهندسی پلیمر / نشریه P.E.T