طرح تولید ظروف پلاستیکی حل شونده در آب

پلاستیک واژه ای است به معنای شکل پذیر، یا چیزی (مناسب برای قالب گیری). پلاستیک ها بر اثر حرارت، نرم می شوند و مانند خمیر بازی کودکان، به هر شکلی در می آیند. پس پلاستیک ها را می توان حرارت داده و به اشکال گوناگونی در آورد البته پس از سرد شدن، سخت می شوند و به شکلی که یافته اند، باقی می مانند. پلاستیک محصولی است که به منظورهای مختلفی بکار می رود. پلاستیک ممکن است سخت یا نرم باشد شفاف یا مات باشد. می تواند شبیه چوب یا چرم یا ابریشم بنظر آید. در حال حاضر بیش از ۱۰۰۰۰ نوع پلاستیک مختلف وجود دارد. بعضی از انواع پلاستیک ها قابل بازیافت هستند و برخی غیرقابل بازیافت می
باشند.از نظر بعضی ها که پلاستیک ها پسماندهایی هستند که در نهایت غیر قابل تبدیل هستند یا از آنجا که سوختهای فسیلی را مصرف می کنند آنها را انرژی خوار می نامند درصورتی که این چنین نیست و پلاستیکها از لحاظ انرژی و مصرف آن بسیار با صرفه عمل می کنند .یعنی انرژی خیلی کمتری برای ساخت یک بطری پلاستیکی نسبت به ساخت بطری شیشه ای مصرف می شود. همچنین از آنجایی که پلاستیکها وزن سبکی دارند انرژی کمتری برای حمل آنها مصرف می شود.گرچه پلاستیکها به طور کلی سبک هستند ولی دفع آنها در محلهای دفن زمینی گزینه ی خوبی نیست بلکه دو راه دیگر هم وجود دارد بازیافت و زباله سوزی .کاربری این روش ها موجب بازپس گیری برخی ارزشهای پلاستیک می شود که میتواند در ساخت دوباره اقلام پلاستیکی به کار آید.زباله سوزی موجب بازیابی انرژی شیمیایی می شود که می توان از ان به منظور تولید بخار و الکتریسیته بکار برد .در صورتی که دفن زمینی پلاستیکها هیچ کدام از این مزایا را ندارد و بعلاوه دفن بهداشتی پلاستیک به معنی دفن همیشگی است چرا که این نوع پسماند تجزیه هم نمی شود.

کاربردهای ظروف پلاستیکی حل شونده در آب

پلاستیک، عایق حرارت و برق است، وزنی سبک دارد و می توان آن را به گونه ای ساخت که هرگز نشکند یا از ان در ساخت اسباب بازی یا دریچه های قلب استفاده کرد در عصر حاضر پیشرفت فناوری به پیشرفت هایی که در زمینه مواد حاصل شده است ، بستگی دارد . مواد مرکب ، نشانه گامهای بزرگی است که در راه تکامل مواد مهندسی برداشته شده است . با ترکیب فیزیکی ۲ یا چند ماده نه تنها مواد سبک تر و محکم تری به دست می آید که جایگزین مصالح سنتی از قبیل فلزات ، سرامیک ، چوبها و پلیمرهای معمولی می شوند بلکه می توان با توجه به کاربرد مورد نظر ، خواصی مشخصی را در این مواد ایجاد کرد .در ترکیب فیزیکی اجزای تشکیل دهنده ماهیت خود را کاملا حفظ می کنند اما در برخی از مواد مرکب برای پیشرفته بهبود خواص مواد ، اصلاحات جزیی سطحی در مواد تشکیل دهنده اعمال می شود .با توجه به اهمیت و نقش مواد مرکب در توسعه فناوری های نوین محققان دانشگاه تربیت مدرس برای نخستین بار در کشور ، امکان ساخت تخته های چوب پلاستیک را با استفاده از ۲ روش مورد بررسی قرار داده اند و موفق به ساخت چوب پلاستیک از ضایعات خرده چوب و پلی اتیلن سنگین شده اند .ماده مرکب که از ترکیب ۲ یا چند ماده به دست می آید معمولا از یک یا چند فاز ناپیوسته و یک فاز ضعیف پیوسته که همان ماده زمینه است تشکیل شده است . فاز ناپیوسته معمولا سخت تر و قوی تر از فاز پیوسته است و به همین دلیل به آن فاز تقویت کننده نیز می گویند . فاز ناپیوسته می تواند نقش پرکنندگی را در ترکیب ایفا کند . پر کننده ها موادی بی اثر هستند که به پلیمرها اضافه می شوند تا هزینه ساخت مواد مرکب را کاهش و برخی از خواص فیزیکی مانند سفتی و سختی آنها را افزایش دهند .پلیمرهای تقویت شده با الیاف و پرکننده های معدنی ، مصنوعی و آلی از مهمترین مواد مرکب هستند که سالانه مقادیر بسیار زیادی از آنها در سراسر دنیا تولید می شود . مواد مرکب چوب پلاستیک که به اختصار wpc نامیده می شوند ، مخلوطی از مواد لیگنوسلولزی و پلاستیک هستند که گیرنده و با تجهیزات صنایع چوب قابل برش ، متر و سمباده زنی و … هستند . اگر درصد مواد لیگنوسلولزی از ۵۰ درصد کمتر باشد خواص محصول بیشتر به پلاستیک نزدیک است اما اگر درصد مواد لیگنوسلولزی از۵۰ درصد بیشتر باشد خواص محصول تولیدی به چوب نزدیک تر است . کامپوزیت های با ترکیب های چوب پلاستیک در بسیاری از کشورهای پیشرفته به سرعت در حال تولید و گسترش هستند . در ساخت این مواد مرکب محدوده وسیعی از پلیمرها مانند پروپیلن ، پلی اتیلن ، پلی وینیل کلراید ، پلی استرو و …. همراه پر کننده های سلولزی شامل آرد و الیاف چوب ، کتان ، کنف ، بامبو ، کاه ، کلش و … مورد استفاده قرار می گیرند . به دنبال افزایش نسبی قیمت پلاستیک در سالهای گذشته ، افزون پر کننده های طبیعی به منظور کاهش هزینه ها در صنعت پلاستیک و در برخی موارد افزایش تولید ، مورد توجه قرار گرفت .کاهش قیمت ، افزایش قابلیت پر کنندگی و دسترسی به انواع گوناگونی از الیاف از مهمترین مزایای استفاده از این مواد در مقایسه با پر کننده های معدنی مانند رس ، تالک ، آهن و الیاف مصنوعی مانند شیشه و کربن است . قابلیت تخریب بیولوژیکی در طبیعت ، تجدید پذیری و عدم تولید مواد سمی پس از سوختن نیز از دیگر ویژگی های مواد مرکب چوب پلاستیک است .

روش های اصلی تولید صنعتی پلیمر درساخت پلاستیک های زیست تخریب پذیر

نخست استخراج مستقیم پلیمرها از توده زیستی گیاه می باشد پلیمرهایی که از این روش تولید می شوند عمدتا شامل سلولز ، نشاسته ، انواع پروتئین ها ، فیبرها و چربی های گیاهی می باشند که به عنوان شالوده مواد پلیمری و محصولات طبیعی کاربرد دارند. دسته دیگر موادی هستند که پس از انجام فرآیندهایی مانند تخمیر و هیدرولیز می توانند به عنوان مونومر پلیمرهای مورد نیاز صنعت استفاده شوند. مونومرهای زیستی همچنین می توانند توسط موجودات زنده نیز به پلیمر تبدیل شوند. باکتری ها از جمله موجوداتی هستند که این دسته از مواد را به صورت گرانول هایی در پیکره سلولی خود تولید می کنند . این باکتری به سهولت در محیط کشت و رشد داده شده و محصول آن برداشت می شود . رهیافت دیگر جداسازی ژن های درگیر در این فرآیند و انتقال آن به گیاهان می باشد که پروژه هایی در این زمینه از جمله انتقال ژن های باکتریایی تولید PHA (پلی هیدروکسی آلکانوات )به ذرت انجام شده است . نکته ای که نباید فراموش کرد این است که علی رغم قیمت بالاتر تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر ، چه بسا قیمت واقعی آنها بسیار کمتر از پلاستیک های سنتی باشد ؛ چرا که بهای تخریب محیط زیست و هزینه بازیافت پس از تولید هیچ گاه مورد محاسبه قرار نمی گیرد.

بهره برداری از پلیمرهای صنعتی از چند دید

الف ) دید محیط زیستی : این مواد باید سریعا در محیط مورد تجزیه قرار گیرند. بافت خاک را بر هم نزنند و به راحتی با برنامه های مدیریت زباله و بازیافت مواد از محیط خارج شوند . ب) دید صنعتی : این مواد باید خصوصیات مورد انتظار صنعت را از جمله دوام و کارایی را داشته باشند و از همه مهم تر ، پس از برابری یا بهبود کیفیت نسبت به مواد معمول ، قیمت تمام شده مناسبتی داشته باشند . در هر دو بخش ، مخصوصا بخش دوم ، استفاده از مهندسی تولید مواد برای دستیابی به اهداف مورد انتظار ضروری است . تولید پلیمر های تجدید شونده با بهره برداری از کشاورزی ، یکی از روش های تولید صنعتی پایدار می باشد.

انواع پلاستیک زیست تخریب پذیر

به طور کلی دو نوع پلاستیک زیست تخریب پذیر داریم ، یک نوع مخلوطی از پلاستیک های طبیعی و سنتزی ( مصنوعی ) است مانند تهیه فیلم از مخلوطی از نشاسته و پلی اتیلن که بعد از مدتی پس از دور انداخته شدن ، تخریب و تجزیه می شود و از بین می رود . تیم محققان کشور ما بر روی هر دو نوع پلاستیک های زیست تخریب پذیر کار می کند . محققان با مخلوط کردن نشاسته و پلی اتیلن ( پلیمر طبیعی و سنتزی ) فیلمی تخریب پذیر تهیه کرده اند که پس از مدتی از بین می روند از آنجایی که این نوع فیلم های بسته بندی صد در صد تخریب نمی شوند محققان تحقیقات خود را متوجه ساخت ورقه ها و فیلم های خوراکی بسته بندی کرده اند که صد در صد هم تخریب می شوند . این نوع بسته بندی ها توسط میکروب ، باکتری ها و آنزیم های موجود در خاک یا در مجاورت نور خورشید به آب و دی اکسید کربن تبدیل می شود و از بین می روند .

فرآیند تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر

مصرف گسترده پلاستیک برای بسته بندی باعث رشد و افزایش ضایعات و زباله های پلاستیکی شده است . در حال حاضر حدود ۳۰ درصد زباله های شهری را ضایعات پلاستیکی تشکیل می دهد که برای بسته بندی مواد خوراکی ، بهداشتی ، دارویی و غیر خوراکی به کار می رود . ماندگاری بسیار طولانی پلاستیک که عمری حدود ۳۰۰ سال را بالغ می شود علاوه بر آلودگی های زیست محیطی ، سبب از بین رفتن زیبایی شهرها و طبیعت می شود از سوی دیگر بازیافت آن هم دارای مشکلات و هزینه های اقتصادی فراوانی است . به همین دلیل در کشورهای صنعتی و پیشرفته تحقیقات گسترده ای روی ساخت پلاستیک های زیست تخریب پذیر آغاز شده است این پلاستیک ها پس از دور ریخته شدن ظرف یک الی دو هفته تبدیل به اب((H2O وکربن دی اکسید(۲CO) می شوند واز بین می رود. در حال حاضر محققان کشورمان مشغول کار و تحقیق بر روی این نوع پلاستیک ها می باشند وبه منظور رفع این مشکلات ، محققان علوم زیستی در پی تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر از منابع تجدید شونده مثل ریز سازواره ها و گیاهان می باشند .

تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر PHA

تقریبا تمامی پلاستیک های معمول در بازار از محصولات پتروشیمی که غیر قابل برگشت به محیط می باشند ، به دست می آیند . راه حل جایگزین برای این منظور ، بهره برداری از باکتری های خاکزی مانند Ralstonia eutrophus می باشد که تا ۸۰ درصد از توده زیستی خود قادر به انباشتن پلیمرهای غیر سمی و تجزیه پذیر پلی هیدروکسی آلکانوات ( PHA ) هستند . PHA ها عموما از زیر واحدی به نام بتاهیدروکسی آلکانوات و به واسطه مسیری ساده با ۳ آنزیم از استیل – کوآنزیم A ساخته شده و معروفترین آنها پلی هیدروکسی بوتیرات (PHB) می باشد ..

نمونه بسته بندی با پلاستیک زیست تخریب پذیر

تولید پلاستیک ها با استفاده از منابع طبیعی مختلف ، باعث سهولت تجزیه آنها توسط تجزیه کنندگان طبیعی می گردد . برای این منظور و با هدف داشتن صنعتی در خدمت توسعه پایدار و حفظ زیست بوم های طبیعی ، تولید نسل جدیدی از مواد اولیه مورد نیاز صنعت بر اساس فرآیند های طبیعی در دستور کار بسیاری از کشورهای پیشرفته قرار گرفته است . به طور مثال دولت امریکا طی برنامه ای بنا دارد تا سال ۲۰۱۰ ، تولید مواد زیستی را با استفاده از کشاورزی و با بهره برداری از انرژی خورشید با درآمد تقریبی ۱۵ تا ۲۰ میلیارد دلار انجام دهد . در این بین تولید پلیمر های زیستی جایگاه خاصی دارند . تولید اینگونه پلیمر ها توسط طیف وسیعی از موجودات زنده مثل گیاهان ، جانوران و باکتری ها صورت می گیرد . چون این مواد اساس طبیعی دارند ، بنا براین توسط سایر موجودات نیز مورد مصرف قرار می گیرند .

جنس و کاربرد پلاستیک های پروتئینی

پلاستیک های که از نشاسته ذرت ، آب پنیر و پوست میگو تهیه می شوند پلاستیک های پروتئینی هستند که هم عنوان پوششی بر روی میوه جات ، گوشت و مواد خوراکی یا دارویی استفاده می شوند و هم به عنوان مکمل غذایی قابل خوردن هستند . به عنوان مثال پوشش روی بعضی قرص ها و کپسول ها ، خوراکی هستند و پس از مصرف در بدن تجزیه می شود و از بین می رود . نوع دیگرکه محققان کشور ما بر روی ان متمرکز شده اند پلاستیک های هستند که ازآب پنیری که حاوی حدود۳۰ تا ۶۰ درصد پروتئین ساخته می شود ودر ساخت چیپس و پفک کاربرد دارد . محققان از پروتئین آب پنیر و زئین موجود در گلوتین ( ضایعات به جا مانده از ذرت پس از استخراج نشاسته ) ورقه بسته بندی خوراکی و زیست تخریب پذیر ساخته اند که هر چند به مرحله تولید انبوه و صنعتی نرسیده است ولی قابلیت تجاری شدن را دارد از این بسته بندی های خوراکی می توان به عنوان پوششی بر روی شکلات ها ، کیک ها ، میوه جات ورقه زیر پیتزا و شیرینی ها استفاده کرد .
یکی از مشکلاتی که در بخش های لندری مراکز بهداشتی و درمانی وجود دارد نشر آلودگی عفونی ناشی از البسه عفونی بخششها به محیط است .این امر نه تنها سبب آلودگی محیط بلکه مسایل ناشی از خطرات احتمالی آلوده شدن افراد را نیز به دنبال دارد .تکنولوژی روز دنیا در این خصوص راهکار استفاده از کیسه تجزیه پذیر محلول در آب را پیشنهاد می کند. با استفاده از کیسه تجزیه پذیر محلول در آب لازم نیست لباس و ملحفه عفونی و شیمیایی بعد از قرار گرفتن در کیسه های تعبیه شده در بین های اتاق عمل دوباره برای شستشو از کیسه خارج شوند . کافی است لباس ها با کیسه به داخل ماشین لباس شویی رود و پس از رسیدن آب به کیسه ، این کیسه ها درون آب حل می شوند و پس از چند دقیقه دیگر اثری از کیسه باقی نمی ماند . امروزه این کیسه ها در مکان هایی که از نظر بهداشتی بسیار حائز اهمیت می باشند همانند بیمارستان می تواند نقش بسیار موثری در جهت جلوگیری از نشت عفونت هنگام شستشو باشد که علاوه بر آن در جهت افزایش رتبه بهداشتی مرکز مورد نظر نیز موثر می باشد.

ویژگی کیسه تجزیه پذیر محلول در آب

حداقل دمای لازم جهت تجزیه کامل کیسه تجزیه پذیر آبی محلول در آب ۲۳ درجه سانتی گراد که این دما بسیار پایین تر از دمای معمول ماشین لباسشویی های امروزی می باشد.
هر کیسه عفونی آبی حاوی یک بند متصل می باشد که این امر مشکلات ناشی از گره زدن کیسه ها را تسهیل می نماید. سایز موجود برای مصرف در حال حاضر سایز ۱۰۰ × ۶۰ می باشد که استاندارد می باشد. کیسه محلول در آب دارای بسته بندی جعبه ای می باشد و امکان دپوی آن در انبار بسیار آسان می باشد.
حفظ مقاومت فیزیکی مکانیکی کششی فشاری.
تغییر بسیار اندک در قیمت تمام شده (کاملا بصرفه).
صددرصد رقابتی و ارزانتر از نمونه های وارداتی.
تجزیه پلیمر ۶ ماه الی ۲ سال به کود آلی، آب و دی اکسید کربنی که نهایتا در چرخه فنوسنتز به اکسیژن تبدیل می گردد.

تولید پلاستیک های تجزیه پذیر و دستگاه تزریق پلاستیک

پلاستیک هایی که در صنعت بسته بندی استفاده می شوند طبیعتا با توجه به ویژگی هایی که دارند مهم هستند.
به دلیل اینکه پلاستیک ها بعد از مصرف، تبدیل به زباله شده و به طبیعت رها می شوند و یک معضل به شمار می رود پلاستیک های تجزیه پذیری را تولید کنیم. تقریبا ۶۰ درصد از زباله های پلاستیکی که در ایران و دنیا وجود دارد مربوط به پلاستیک های بسته بندی است، تولید پلاستیک های تجزیه پذیر می تواند این معضل را برطرف کند و مدت زمان تجزیه پلاستیک ها را کاهش دهد. به گفته عضو هیات علمی برای تولید این پلاستیک ها از افزودنی های طبیعی که پایه گیاهی دارند استفاده کردیم تا بعد از مصرف تجزیه شود و به چرخه طبیعی بازگردند. این محصول تست های استاندارد گرفته شده است، پلاستیک های تجزیه پذیر مورد استقبال صنایع مختلفی قرار گرفته و بنا داریم در صنعت بسته بندی مواد غذایی از این پلاستیک های تجزیه پذیر بهره ببریم. این پلاستیک ها توسط برخی صنایع مورد تست هایی قرار گرفته و اکنون در حال انجام تست های بلند مدت است. پلاستیک های تجزیه پذیر تولید نیمه صنعتی شده است، این پلاستیک ها حالت سمی و شیمیایی ندارد و قابل تجزیه هستند. امیدواریم امسال یا اوایل سال آینده شاهد استفاده از این پلاستیک ها در صنعت باشیم. پلاستیک های تجزیه پذیر علاوه بر بسته بندی مواد غذایی قابلیت کاربرد در مصارف دیگر را دارند، بازیافت این نوع پلاستیک راحت است و اگر به هر دلیلی وارد طبیعت شوند بدون دخالت انسان بازیافت خواهد شد.
زمان تجزیه این پلاستیک ها در مقایسه با پلاستیک هایی که اکنون استفاده می شود، زمان تجزیه پلاستیک تجزیه پذیر از ۶ ماه شروع می شود و تا دوسال ادامه دارد در صورتیکه هم اکنون پلاستیک ها از ۶۰ تا ۱۰۰ سال زمان برای تجزیه شدن نیاز دارند.

مزایای ظروف پلاستیکی حل شونده در آب

مزایای پلاستیک¬های تخریب¬پذیر
۱-عده ای معتقدند این نوع پلاستیک ها که در ساخت ظروف یکبار مصرف بکار می روند برخلاف پلاستیک های معمولی، سرطان زا نیستند. باید گفت که این موضوع سرطان زا بودن پلاستیک های پتروشیمیائی و یا سرطان زا نبودن نوع زیستی هیچ کدام ثابت شده و علمی نمی باشد و تنها یک ادعاست.
۲- تولید این نوع پلاستیک ها ۳۰- ۲۰ درصد انرژی کمتر از نوع پتروشیمیائی لازم دارد.
۳- انواع گیاهی زود تخریب می¬شوند.

معایب ظروف پلاستیکی حل شونده در آب

۱ – اشکال در بازیافت آنها و مخاطرات محیط زیست
۲ – انتقال مواد مضر ( مونومر ها) به غذا در شرایط خاص
۳ – قابل استفاده در ماکروویو نمی باشد.

معرفی کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید ظروف پلاستیکی حل شونده در آب

۱. کیسه بدون بافت پلاستیکی یک لایه از پلیمر زیست تخریب پذیر بر پایه نشاسته : ۲۵۲۰۵۱۲۷۱۵
۲. پلیمرهای زیست تخریب پذیر : ۲۴۱۳۳۱۲۳۷۷
۳. پلیمرهای زیست تخریب پذیر بر پایه گیاهی : ۲۴۱۳۴۱۲۳۷۹
۴. انواع پوشش یا فیلم خوراکی با ویژگی ضد میکروبی و زیست تخریب پذیر (با پایه طبیعی) : ۱۵۴۹۳۱۲۶۰۶

وضعیت واحد های فعال تولید ظروف پلاستیکی حل شونده در آب

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید کننده ظروف پلاستیکی حل شونده در آب در کشور به تفکیک استان آمده است .