واژه زیست تخریب‌پذیر در واقع به
موادی اطلاق میشود که به سادگی توسط فعالیت موجودات زنده به ریز واحدهای
سازنده خود تجزیه شده و در محیط باقی نمی‌مانند. در فرایند ساخت
پلاستیک‌های زیست تخریب‌پذیر تولید پلیمرهای زیستی نقش بسزایی دارد.
چون این موارد اساس طبیعی دارند،
بنابر این توسط سایر موجودات نیز مورد مصرف قرار میگیرند. اگرچه فرآیند
«زیست تخریب‌پذیری» به آرامی درمحیط‌های خاکی و آبی انجام می‌گیرد ولی به
دلیل آن که دیگر لازم نیست هزینه چندانی صرف تصفیه مواد زائد ورودی به
طبیعت شده و طبیعت طی چرخه ذاتی خود این مواد را به‌طور کامل تخریب می‌کند
حائز اهمیت است برای تولید هرچه بیشتر این پلیمرها دو دیدگاه کلی باید
مدنظر قرار گیرد:
?- دید زیست محیطی: در واقع این
مواد باید به گونه‌ای باشند که سریعاً مورد تجزیه قرار گرفته و به راحتی
با برنامه‌های مدیریت پسماندها و بازیافت از محیط خارج شوند.
2- دید صنعتی: این مواد باید دارای
دوام و کارایی کافی و مناسب بوده و قیمت تمام شده آنها نیز مناسب و در
مجموع استفاده از آنها مقرون به صرفه و اقتصادی باشد.
علاوه بر راه‌حل‌هایی جهت اصلاح مواد
رایج موجود در پلاستیک نظیر استفاده از پلیمرهای طبیعی در ساخت آنها،
استفاده صحیح و به‌جا از این مواد و ترویج الگوهای صحیح مصرف و همچنین
برنامه‌ریزی جهت بازیافت و دفع مناسب این مواد، از دیگر راهکارهای مناسب
ارایه شده است که مخاطرات استفاده روزافزون پلاستیک را برای انسان و طبیعت
کاهش خواهند داد. ساز و کار ذاتی و درونی طبیعت و توانایی خود تنظیمی آن،
نمی‌تواند بر مشکلات ناشی از آلاینده‌های نوظهوری که سنخیت چندانی با
طبیعت ندارند، غلبه کند. بشر برای این که بتواند محیطی راحت و آرام برای
خود بسازد، باید همواره همراه و هماهنگ با طبیعت گام برداشته و از منابع و
ذخایر آن به‌طور متعادل بهره‌برداری کند.
پرنیاز ارباب - کارشناس ارشد علوم محیط زیست
منبع:http://www.hamshahrionline.ir/News/?id=3064 در این پلیمرها به چه طریق و با چه موادی تولید می شوند؟ به جز مطالبی که فرمودید چه مزیت های دیگری برای این نوع پلیمرها نسبت به پلیمرهای شیمیایی قابل فرض است ؟ چه کشورهایی در این زمینه پیشرو هستند ؟ از پلیمرهای گیاهی به جز ظروف بسته بندی چه کالاهای دیگری می توان تولید کرد؟ نحوه تجزیه پذیری این مواد چگونه است؟ در پایان هاشمی اظهار داشت: منبع : شماره 48 ماهنامه بسپار (www.iranpolymer.com)
آخرین نمایشگاه ایران پلاست و پس از آن در نمایشگاه چاپ و بسته بندی، یک
اتفاق تازه در صنعت رو به رشد و قابل توجه پلاستیک های زیست تخریب پذیر در
دنیا، در ایران افتاد.
برای آشنایی با تولید در مقیاس صنعتی این پلیمرها در کشور و در شرکت کیمیا شیمی زنگان، گفت و گویی با مدیرعامل این شرکت انجام شد.
مدیر
عامل این شرکت، آقای دکتر هاشمی در آغاز می گوید: اصولاً شرکت ما براساس
تولید بیوپلیمرها تأسیس شده است. از همان زمان کار تکمیل فرمولاسیون و
تکمیل طراحی ماشین آلات و طراحی فرآیند و نهایتاً ساخت ماشین آلات را شروع
کرده و در اواخر سال 83 کار نصب آن را به انجام رساندیم. از ابتدای سال 84
ضمن تولید آزمایشی، معرفی این محصولات به دوستان و صنایع مختلف همکار آغاز
شد و این مسأله در نهایت به نقطه ای رسید که در انتهای بهمن ماه سال گذشته
این واحد با حضور وزیر بهداشت، آقای دکتر لنکرانی افتتاح شد و محصولات خود
را به بازار عرضه کرد.
مدیر عامل شرکت کیمیا شیمی زنگان در ادامه می
گوید: هدف نهایی شرکت ما این است که به تولید کنندگان، پلیمرهای گیاهی در
قالب گرانول و شاید نهایتاً ورق تحویل بدهیم و کار ساخت محصولات نهایی را
به تولید کنندگان در بخش صنایع بسته بندی و دیگر صنایع واگذار کنیم .
هاشمی
: ابتدا لازم است سابقه ای از تولید این مواد در دنیا را به خوانندگان
مجله شما ارایه کنیم. کار به روی پلیمرهای گیاهی از سال 1970 و در زمان
بحران نفت آغاز شد. در آن زمان کشورهای پیشرفته از جمله آمریکا، به فکر
تولید موادی جهت صنایع بسته بندی افتادند که وابسته به مواد نفتی و فسیلی
نباشند. بنابراین پلیمرهای گیاهی با ترکیبانی چون سیب زمینی، ذرت و گندم
را مورد آزمایش قرار دادند. این پلیمرهای هیدروکربنی دارای خواص ضعیف
پلیمری هستند که با تغییر و اصلاح آنها می توان به شرایط پلیمرهای نفتی
رسید. با توجه به روند روزافزون استفاده مردم دنیا از ظروف یکبار مصرف
پلاستیکی و کلاً پلاستیک های ساخته شده از مواد نفتی و عمر 300 ساله این
مواد بعد از دفن در خاک، آنها متوجه شدند بعد از مدت کوتاهی کره زمین را
یک پوسته ی پلاستیکی احاطه خواهد کرد و تأثیرات کوتاه مدتی چون سرطان زایی
و بلند مدتی چون تغییرات ژنی برای نسل های بعدی به همراه خواهد داشت . به
طور مثال مصرف مواد غذایی داغ در ظروف یکبار مصرف شیمیایی باعث مهاجرت
باکتریها از بدنه ظروف به داخل مواد غذایی و اثرات نامطلوب بر روی بدن
انسان خواهد شد.
هاشمی : مزیت های متفاوتی دارد :
1- همان مسأله زیست محیطی و بهداشتی است که درباره اش صحبت کردیم.
2- مسأله
دیگر این است که وقتی سیستم به شکل انبوه به سمت استفاده از پلیمرهای
گیاهی برود یک توسعه عمده در بخش کشاورزی به وجود می آید و این اثر ثانویه
ای است که خیلی از کشورها آن را مطرح می کنند.
3- یکی دیگر از مزیت هایی که این نوع پلیمرها دارند، عدم وابستگی آنها به منابع نفتی و عدم
تأثیر
پذیری آنها ازنوسانات قیمت این منابع می باشد. مسلماً قیمت پلیمرهای نفتی
به تبع افزایش و یا کاهش قیمت نفت دارای نوسانات زیادی است و این مسأله
برای تولید کنندگان ایجاد مشکل می کند.
4- مزیت دیگر مسأله تجزیه شدن
پلیمرهای گیاهی در خاک است که نه تنها ایجاد آلودگی نمی کند بلکه باعث
حاصلخیزی خاک هم می شود. در حال حاضر در کشورهای اروپایی روی این موضوع
کار می کنند. ما هم کارهای مشابهی انجام داده ایم و از ضایعات این مواد
جهت ایجاد خوراک دام استفاده کردیم .
5- مزیت دیگر صرف انرژی کمتر برای تولید پلیمرهای گیاهی است .
6-
پلیمرهای گیاهی جهت تولید دمای بالای 190 درجه پلیمرهای معمول را نیاز
ندارد. بلکه احتیاج به دمایی در حدود 130 درجه دارند و این اختلاف 60 درجه
دما باعث صرفه جویی مالی زیادی در طول سال می شود. به طور مثال اگر یک
شرکت دارای 20 دستگاه جهت تولید است با این روش سه تا چهارمیلیون تومان در
ماه هزینه برق آن کمتر می شود. در هر صورت این مجموعه دارای مزایایی است
که ما می توانیم برای این نوع پلیمرها قائل شویم تا در اصل جذابیت خودش را
نشان بدهد.
هاشمی :
اولین کشوری که تولید این نوع پلیمرها را آغاز کرد آمریکا بود. در کشورهای
اروپایی هم انگلستان پیشتاز بود. ژاپنی ها هم در آسیا اولین کشور بودند.
این فنّآوری 4 سال است که به طور جدی آغاز شده و به طور مثال انگلستان از
سال 2002 تولید آن را به طور رسمی آغاز کرده است. در حال حاضر توفانی از
جانب غرب و شرق کل دنیا را گرفته به طوری که تمام ظروف بسته بندی و حتی
کالاهای تبلیغاتی در المپیک 2008 چین که المپیک سبز نامیده شده از
پلیمرهای گیاهی تولید می شوند و خود چینی ها بالای یکصد کارخانه در این
زمینه در حال احداث دارند.
مواد تشکیل دهنده این پلیمرها در نقاط
مختلف دنیا براساس فراوانی مواد گیاهی فرق می کند. به طور مثال در اروپا
بیشتر نشاسته سیب زمینی استفاده می کنند و در ایالات متحده و کشورهای قاره
آمریکا از نشاسته ذرت و استرالیایی ها نیز از نشاسته گندم استفاده می
کنند. البته نشاسته سیب زمینی از لحاظ خواص پلیمری دارای بیشترین خاصیت
است. بعد از آن، نشاسته ذرت و ضعیف ترین آن نشاسته گندم است. نشاسته ای که
شرکت ما استفاده کردة بر مبنای موجودی آن در ایران نشاسته ذرت است که
مازاد تولید زیادی دارد و به خاطر همین مسأله عوارض واردات آن بسیار سنگین
است.
هاشمی
: امروزه دیگر محدودیتی برای نوع کالا وجود ندارد و با پلیمرهای گیاهی
انواع قطعات ساخته می شوند. به طوری که در اروپا آنقدر در این زمینه تنوع
ایجاد کردند که حتی قطعه ای که برای کاشت توپ گلف در زمین قرار می دهند،
دیگر بیرون نمی آورند بلکه خودش در زمین می پوسد. مثال دیگر کیسه های
پلاستیکی بیمارستانی است که دفن آنها آلودگی زاست. می دانید که در
بیمارستان ها مهمترین منبع آلودگی کیسه های پلاستیکی است که جهت انتقال
لباس های بیماران و پزشکان به بخش لباسشویی بیمارستان استفاده می شود. در
حال حاضر این نایلون ها را با استفاده از پلیمرهای گیاهی تولید می کنند و
حلالیت آن را در آب افزایش می دهند. با این روش کیسه ها را به همراه لباس
داخل لباسشویی قرار داده این کیسه ها بعد از مدت ده دقیقه در آب حل می
شوند. مجموعاً دیگر محدودیتی برای استفاده از این مواد وجود ندارد مگر
اینکه منظور، استفاده در قطعاتی باشد که اصلاً تجزیه شدن مدنظر نیست. به
طور مثال قطعات خودرو که برای استفاده طولانی مدت تولید می شوند. امروزه
بحث این است که وقتی از دل زمین و با مشکلات بسیار زیاد نفت استخراج شده و
روی آن فنّآوری می شود حیف است که در انتها تبدیل به یک ظرف یکبار مصرف
شود که بعد از مصرف دور انداخته شده و خود تبدیل به یک عامل آلودگی محیط
زیست می شود . منابع ارزشمند نفتی باید در کالاهایی با طول عمر بیشتر
استفاده شوند.
هاشمی: تجزیه شدن این پلیمرها تحت چهار عامل انجام می گیرد:
1- مهمترین
آن ها میکرو ارگانیسم های خاک هستند. باکتری های خاک با شاخه های هیدرات
کربنی پلیمرهای گیاهی یک نوع محیط رشد برای خود فراهم کرده و از همان جا
این پلیمرها را هضم
می کنند.
2- عامل حرارت و گرمای خاک
3- پارامتر
رطوبت خاک است که اینها همه به فعالیت میکرو ارگانیسم ها کمک می کنند.
عامل آخر هم استرس خاک است. البته در شرایط مختلف نحوه و مدت زمان تجزیه
پذیری متفاوت است . به طور مثال قطعه ای که در عمق 40 سانتی دفن می شود با
قطعه ای که در عمق 80 سانتی دفن
می شود از لحاظ زمان تجزیه پذیری
متفاوت است . همین مسأله در مورد قطعه ای که در کویر دفن می شود یا در یک
منطقه سردسیر صدق می کند. مسلماً فعالیت باکتری ها در مناطق گرم بیشتر
است. همچنین در مناطقی با رطوبت دمای بالا مثل شمال ایران مواد خیلی
سریعتر نسبت به مناطق خشک تجزیه می شوند. بنابراین زمان تجزیه شدن در
شرایط گوناگون متفاوت است. اتحادیه اروپا زمان تجزیه شدن را تا سال 2004
بدین شکل اعلام کرده بود که پلیمرهایی را زیست تخریب پذیر می نامند که
حداکثر ظرف مدت یکسال بپوسد. در حال حاضر اتحادیه اروپا این زمان به شش
ماه رسانده است. چنانگه می گویند باید ظرف مدت سه ماه 90 درصد آن زیر خاک
قطعه قطعه شود و ظرف شش ماه بپوسد و چیزی از آن باقی نمی ماند. البته این
استاندارد اروپا است و استاندارد آمریکا همان یکسال می باشد.
ما
برای اولین بار در خاور میانه این کار را انجام دادیم و مایل هستیم صاحبان
قدرت و مجریان امر از ما حمایت کنند. البته منظور حمایت مالی نیست بلکه
دولت باید کاری بکند که فرهنگ استفاده از کالاهایی که با این پلیمرها
تولید می شوند در کشور جا بیافتد. این انقلابی است که در دنیا صورت گرفته
و تمایل داریم افراد متخصص و تولید کنندگان دیگر هم وارد این حیطه شوند و
جمعی بشویم که به اتفاق هم اثرات مثبت استفاده از کالاهای ساخته شده با
این نوع پلیمر را به مردم نشان بدهیم .
|
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| نایلونها از گروه پلیمرهای پلی آمید هستند. این پلیمرها از طریق واکنشهای چند تراکمی یا پلی کندانسیون تولید می‌شوند. می‌دانیم که نایلونها کاربردهای صنعتی فراوانی دارند. از جمله کاربردهای این پلیمرها در تهیه الیاف پارچه است. |
 |
|
|
 |
|
|
کروماتوگرافی گازی یک روش فیزیکی جداسازی مخلوط مواد است . با تبدیل کردن مخلوط مورد نظر به بخار یا گاز و عبور آن از یک فاز ساکن اجزاء سازنده‌اش را از یکدیگر جدا می‌کنند. حاصل این جداسازی تعیین نوع و مقدار اجزاء سازنده درمخلوط است. این روش سریع و ساده است و برای تشخیص ناخالصی‌های موجود در یک ماده فرار یا مقادیر کم کاربرددارد.شرط جداسازی یک مخلوط بوسیله روش کروماتوگرافی گازی آن است که نمونه مورد آزمایش در حین حرارت و تبدیل شدن به گاز تجزیه نشود.
مخلوط را همراه یک گاز بی اثر از درون ستون حاوی ماده جاذب عبورمی دهند.گاز حامل باید یک گاز بی‌اثر باشد تا با فاز ساکن، حلال و یا نمونه واکنش ندهد، به همین دلیل معمولاَ از نیتروژن یا هلیم استفاده میشود. در دمای ثابت، فشار و سرعت جریان گاز به طرف ستون را با تنظیم کنندة فشار و جریان سنج، ثابت نگه می‌دارند. این ستون که یک لوله شیشه ای ویا فلزی می باشد معمولا قطری بسیار نازک ( قطر داخلی حدودا mm ?/?? )وطولی بلند ( 30 -15 ) داشته ودر محوطه ایی که درجه حرارت آن قابل کنترل است قرار دارد.
در کروماتوگرافی گازی، فاز متحرک یک گاز است. فاز ساکن یک مادة جاذب جامد یا مایع پوشش داده شده و یا دارای پیوند با یک جامد بر روی دیواره ستون است. اگر فاز ساکن جامد باشد، روش را کروماتوگرافی گاز- جامد (GSC) و اگر فاز ساکن مایع باشد، روش را کروماتوگرافی گاز- مایع (GLC) می‌نامند. هر چند هر دو روش در تجزیه به کار می‌روند ولی GLC بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.جدا شدن اجزای یک نمونه فرار در GLC بر اساس تقسیم آنها بین دو فاز مایع و گاز است. نمونه در فاز متحرک حل شده و فاز ساکن یک مایع دیرجوش است که به صورت لایة نازکی (./25-5 ?m ) بر روی ذرات یک جامد گسترده شده است. کروماتوگراف گازی از قسمت‌های زیر تشکیل شده است .
ابتدا گاز بی اثرازدستگاه عبور می کند سپس مقدار مشخصی ازمخلوط مورد آزمایش درابتدای لوله جاذب تزریق می شود ( به دو روش تزریق نمونه صورت می گیرد) ومقدار اندکی (درحدود یک میلی لیتر) ازمخلوط واردستون بسیارنازک ( مویین)حلقویی که حاوی ماده جاذب است ? شده وتوسط عمل کروماتوگرافی جداسازی می شوند.جدا شدن مواد در ستون، نظیر فرایند استخراج است. نمونه که در فاز گاز محلول است از بالای ستون وارد می‌گردد و اجزای آن بر حسب ضریب توزیع خود بین دو فاز گاز-مایع (GLC) ویا گاز- جامد (GSC) تقسیم می‌شوند.. در نتیجه اجزای موجود در نمونه بر حسب تمایلی که ستون برای نگهداری آنها دارد از یکدیگر جدا شده و به وسیله عبور گاز حامل، اجزا مخلوط جدا می‌شوند.دمای ستون GC را میتوان روی دمای معینی تنظیم کرده و دردمای ثابتی عمل جداسازی را انجام داد. در برخی موارد که اجزای نمونه در ستون به خوبی جدا نمی‌شوند، دمای ستون را با سرعتی مناسب افزایش می‌دهند تا مواد به تدریج از یکدیگر جدا شوند .
درقسمت بعدی دستگاه ?گاز ها یونش یافته و به یک الکترومتر هدایت می شود ? بدینوسیله هدایت حرارتی هرجزء اندازه گیری می شود.گازها ازنظر هدایت حرارتی متفاوت عمل می کنند و سپس از روی آشکار ساز عبور کرده وشناسایی می شوند.
طریقه رسم منحنی درکروماتوگرافی بدین صورت است که درموقع تزریق خط عمودی کوچکی رارسم می کند ونقطه صفر مشخص می شود? سپس براثر عبور گازها ازدستگاه هدایت سنج نقاط ماکزیممی به دست می آید که فاصله آن ازنقطه شروع مشخص کننده جسم می باشد.مقدار گاز موجود درمخلوط را می توان از روی مساحت زیر قله نمودار تعیین نمود.
تقطیر، در واقع، جداسازی فیزیکی برشهای نفتی است که اساس آن ، اختلاف در نقطه جوش هیدروکربن های مختلف است. هر چه هیدروکربن سنگین تر باشد، نقطه جوش آن زیاد است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج میشود. اولین پالایشگاه تاسیس شده در جهان ، در سال 1860 در ایالت پنسیلوانیای آمریکا بوده است. نفت خام ، از کوره‌های مبدل حرارتی عبور کرده، بعد از گرم شدن وارد برجهای تقطیر شده و تحت فشار و دما به دو صورت از برجها خارج میشود و محصولات بدست آمده خالص نیستند. انواع برجهای تقطیر در زیر توضیح داده می‌شوند.
در برجهای تقطیر با سینی کلاهکدار ، تعداد سینی ها در مسیر برج به نوع انتقال ماده و شدت تفکیک بستگی دارد. قطر برج و فاصله میان سینی‌ها به مقدار مایع و گاز که در واحد زمان از یک سینی می‌گذرد، وابسته است. هر یک از سینی‌های برج ، یک مرحله تفکیک است. زیرا روی این سینی ها ، فاز گاز و مایع در کنار هم قرار میگیرند و کار انتقال ماده از فاز گازی به فاز مایع یا برعکس در هر یک از سینی‌ها انجام میشود. برای اینکه بازدهی انتقال ماده در هر سینی به بیشترین حد برسد، باید زمان تماس میان دو فاز و سطح مشترک آنها به بیشترین حد ممکن برسد.
.
در برجهای با سینی مشبک ، اندازه مجراها یا شبکه‌ها باید چنان برگزیده شوند که فشار گاز بتواند گاز را از فاز مایع با سرعتی مناسب عبور دهد. عامل مهمی که در بازدهی این سینی ها موثر است، شیوه کارگذاری آنها در برج است. اگر این سینی ها کاملا افقی قرار نداشته باشند، بلندی مایع در سطح سینی یکنواخت نبوده و گذر گاز از همه مجراها یکسان نخواهد بود. خورندگی فلز سینی ها هم در این نوع سینی ها اهمیت بسیار دارد. زیرا بر اثر خورندگی ، قطر سوراخ ها زیاد میشود که در نتیجه مقدار زیادی بخار با سرعت کم از درون آن مجاری خورده شده گذر خواهد کرد. و می‌دانیم که اگر سرعت گذشتن گاز از حد معینی کمتر گردد، مایع از مجرا به سوی پایین حرکت کرده بازدهی کار تفکیک کاهش خواهد یافت.
این نوع سینی ها مانند سینی های مشبک هستند. با این اختلاف که دریچه‌ای متحرک روی هر مجرا قرار گرفته است. درصنعت نفت، دو نوع از این سینی ها بکار می‌روند:.
1. انعطاف پذیر: همانطور که از نام آن برمی‌آید، دریچه‌ها می‌توانند بین دو حالت خیلی باز یا خیلی بسته حرکت کنند.
2. صفحات اضافی: در این نوع سینی ها ، دو دریچه یکی سبک که در کف سینی قرار می‌گیرد و دیگری سنگین که بر روی سه پایه‌ای قرار گرفته ، تعبیه شده است. هنگامی که بخار کم باشد، تنها سرپوش سبک به حرکت در می‌آید. اگر مقدار بخار از حد معینی بیشتر باشد، هر دو دریچه حرکت می‌کنند.
