الاتجاه الجديد | البلاستيك القابل للتحلل الحيوي بالكامل يضيء مستقبلاً أخضر

التلوث البلاستيكي ليس أزمة إقليمية بل "كابوس أبيض" عالمي. واستجابةً لهذا التحدي، توصلت العديد من البلدان والمناطق في جميع أنحاء العالم إلى توافق في الآراء لرفع مستوى إجراءات الحد من البلاستيك تدريجيًا، واعتماد تدابير مختلفة. وتشمل هذه التدابير حظر المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد، وزيادة المعروض من المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي وغيرها من المنتجات الخضراء، وتشجيع إعادة تدوير البلاستيك، وتعزيز إصلاحات التغليف. وقد أسفرت هذه الجهود عن بعض النجاحات.

في الصين، تم إصدار العديد من الوثائق مثل "الآراء بشأن زيادة تعزيز مكافحة التلوث البلاستيكي"، و"الخطة الخمسية الرابعة عشرة لتنمية الاقتصاد الدائري"، و"خطة العمل الخمسية الرابعة عشرة لمكافحة التلوث البلاستيكي". وتهدف هذه الوثائق إلى القضاء على التلوث البلاستيكي، وتنظيم التطوير المنظم للمنتجات البلاستيكية القابلة للتحلل، وبناء صين جميلة.

بحلول نهاية عام 2025، تهدف الصين إلى إنشاء نظام إدارة شامل لإنتاج المنتجات البلاستيكية وتداولها واستهلاكها وإعادة تدويرها. ومن المتوقع أن يتحسن مستوى تطوير وتطبيق المنتجات البديلة بشكل أكبر. ووفقًا للتوقعات، ستشكل الصين تدريجيًا أكبر سوق للبلاستيك القابل للتحلل الحيوي في العالم.

سلسلة المنتجات القابلة للتحلل

أقنعة قابلة للتحلل

جميع المكونات مصنوعة من مواد قابلة للتحلل الحيوي مثل PLA، لتحل محل مواد PP. وهي غير سامة وغير ضارة وذات كفاءة ترشيح عالية ومقاومة تنفس منخفضة.

قفازات قابلة للتحلل

تم منح القفازات المصنوعة من النتريل قابلية التحلل البيولوجي، حيث اجتازت اختبارات قابلية التحلل البيولوجي المعترف بها دوليًا. وتتشابه خصائصها الفيزيائية مع قفازات النتريل التقليدية. وفي ظل ظروف مثل المدافن الطبيعية أو التسميد، تتحلل إلى ثاني أكسيد الكربون والميثان والماء من خلال عملية الأيض الميكروبية.

عباءات العزل القابلة للتحلل

مصنوعة من مواد قابلة للتحلل الحيوي بالكامل، وهي عبارة عن قماش غير منسوج مغزول PLA مقترن بغشاء مسامي من PBAT، مما يوفر حاجزًا عاليًا ونفاذية عالية للرطوبة، مما يضمن السلامة والراحة.

أداء المواد القابلة للتحلل الحيوي بالكامل

تتحلل المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي من خلال عمل الكائنات الحية الدقيقة التي تحدث بشكل طبيعي في بيئات مثل التربة أو الرمال أو ظروف التسميد أو الهضم اللاهوائي أو المستنبتات المائية، وتتحلل في النهاية إلى ثاني أكسيد الكربون والميثان والماء والأملاح غير العضوية الممعدنة والكتلة الحيوية الجديدة. تشمل المواد البلاستيكية الشائعة القابلة للتحلل الحيوي البولي بروبيلين متعدد الكلور (PBAT) وجيلاستيك PLA وPBS. يمكن اعتبار هذه المواد على أنها بولي إيثيلين البولي إيثيلين مع روابط استر في سلاسلها الجزيئية، مما يمنحها قابلية التحلل الحيوي وخصائص البولي إيثيلين البولي إيثيلين. تحتاج المواد البلاستيكية الواعدة القابلة للتحلل الحيوي إلى كل من قابلية التحلل الحيوي وخصائص البولي إيثيلين. ويُعد كل من PBAT و PLA أكثر المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي القابلة للتحلل الحيوي بالكامل قبولاً في السوق واستخداماً على نطاق واسع.

مقارنة بين PLA و PBAT:

الفئة	مزايا	العيوب	التطبيقات
PLA	شفافية عالية، ولمعان عالي، وصلابة عالية، واستخدام واسع، ومصدر متجدد	متطلبات معدات معالجة عالية، مقاومة ضعيفة للحرارة، هشاشة عالية، سهولة التحلل المائي	التعبئة والتغليف، وأدوات المائدة، وإلكترونيات السيارات، والطبية
PBAT	أداء معالجة ممتاز، وقوة تمزق وقوة صدمة أعلى من البولي إيثيلين البولي إيثيلين	صلابة ضعيفة، تتطلب تعديلاً احترافيًا	أكياس التسوق، وأكياس التعبئة والتغليف، والأفلام الزراعية، وأكياس القمامة

تطوير الأقمشة القابلة للتحلل

في الوقت الحالي، تفتقر المواد المستخدمة في المنتجات الواقية مثل الملابس الواقية وأغطية الأحذية إلى الملاءمة الفعالة للبيئة. وقد نجحت شركة Damao في تطوير نسيج مركب قابل للتحلل يعتمد على قماش غير منسوج من البلاستيك PLA وغشاء من مادة PBAT المسامية الدقيقة القابلة للتنفس. يفي أداء النسيج بالمعايير المحلية والدولية، مع ضغط هيدروستاتيكي يزيد عن 400 سم H2O ونفاذية رطوبة تزيد عن 1000 جم/(م2*يوم). يمكن أن يصل معدل تحلل السماد لمدة 90 يومًا إلى 94%.

المادة: بلاستيك قابل للتحلل الحيوي بالكامل

التصميم: قماش غير منسوج PLA + غشاء قابل للتهوية من مادة PBAT

المزايا: حاجز عالٍ (ضغط هيدروستاتيكي ≥ 400 سم H2O) نفاذية رطوبة عالية (نفاذية رطوبة ≥ 1000 جم/(م2*يوم)) أداء آمن ومريح قابل للتحلل الحيوي بالكامل معدل تحلل حيوي لمدة 90 يومًا ≥ 90%

قفازات النتريل القابلة للتحلل

عن قفازات النتريل القابلة للتحلل

تتشكل قفازات النتريل من خلال الفلكنة بدرجة حرارة عالية. أثناء عملية الفلكنة، يحفز وجود معينات الفلكنة الربط المتقاطع بين سلاسل جزيئات النتريل، مما يشكل بنية شبكية مترابطة شديدة الثبات. وتمنح هذه البنية المتشابكة قفازات النتريل خصائص ميكانيكية ممتازة ولكنها تجعل التخلص من القفازات المستعملة صعباً أيضاً. ولذلك، فإن تطوير وإنتاج قفازات قابلة للتحلل الحيوي وإنتاجها أمر مهم في ظل هذه الخلفية.

كيفية تحقيق التحلل البيولوجي

يتم تحقيق التحلل الحيوي للنتريل في المقام الأول عن طريق إدخال مساعدات قابلة للتحلل الحيوي في نظام لاتكس النتريل. ومن منظور المعالجة، يجب أن تتسم المواد المساعدة القابلة للتحلل الحيوي بالخصائص التالية:

1. تشتت جيد في نظام اللاتكس;
2. مقاومة جيدة للحرارة، قادرة على تحمل درجات حرارة أعلى من 150 درجة مئوية;
3. يجب ألا يؤثر إدخال المواد المساعدة القابلة للتحلل بشكل كبير على أداء القفازات.

كيف تتحلل القفازات المستعملة

لا يكون التحلل البيولوجي فعالاً إلا في التربة النشطة. وتنطوي الآلية على دفن القفازات المستعملة في التربة النشطة حيث تجذب المواد المساعدة القابلة للتحلل الحيوي الكائنات الحية الدقيقة في التربة. تفرز هذه الكائنات الدقيقة إنزيمات تقوم بتحلل السلاسل الجزيئية أو الروابط المتقاطعة مائيًا، مكونةً بوليمرات منخفضة الوزن الجزيئي. ثم تمتص الكائنات الحية الدقيقة هذه المواد منخفضة الوزن الجزيئي وتقوم باستقلابها إلى ثاني أكسيد الكربون والماء، وبالتالي تحقيق التحلل الحيوي للقفازات.