چرا نی‌های کاغذی که زمانی محبوب بودند، ناپدید شدند؟ مروری بر تاریخچه بازگشت نی‌های PLA

زمانی، ممنوعیت پلاستیک اجرا شد. نی‌های پلاستیکی به سرعت از بازار حذف شدند، در حالی که نی‌های کاغذی در مدت زمان بسیار کوتاهی رواج یافتند.

نی‌های موجود در مغازه‌های چای شیر همگی با نی‌های کاغذی جایگزین شده‌اند و وضعیت بازار نی‌های کاغذی امیدوارکننده است.

این نکته باید مورد توجه قرار گیرد. طعم و کیفیت نی‌های کاغذی در مقایسه با نی‌های پلاستیکی بسیار بد است و حتی نوشیدنی بوی خمیر کاغذ می‌دهد. اما چند سال بعد، نی‌های پلاستیکی دوباره به چشم ما می‌آیند. مگر ما قبلاً استفاده از پلاستیک‌های سنتی را محدود نکرده‌ایم؟

اگر با دقت نگاه کنید، متوجه خواهید شد که روی بسته‌بندی بیرونی نی، یک ردیف کلمه نوشته شده است: PLA قابل تجزیه است.

اینجا چه خبره؟ (or: اینجا چه خبره؟)

بیایید ابتدا در مورد مسئله خود نی کاغذی صحبت کنیم. سطح نی کاغذی بسیار سازگار با محیط زیست به نظر می‌رسد، اما در واقع، از چسب برای اتصال استفاده می‌شود و نقش مهمی در شکل‌دهی دارد. بنابراین ما هنوز از حوزه مواد پلیمری جدا نشده‌ایم.

متأسفانه، کیفیت چسب مورد استفاده توسط تولیدکنندگان نی کاغذی بسیار متفاوت است. بسیاری از آنها الزامات حفاظت از محیط زیست را برآورده نمی‌کنند، اما الزامات مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر انحلال را نیز برآورده نمی‌کنند. در طول استفاده، مواد سمی مانند PFAS (مواد پرفلورینه و پلی فلوئوروآلکیل) آزاد می‌کنند.

پلی لاکتیک اسید (PLA)، به عنوان یک ماده زیست تخریب پذیر، با استخراج مواد اولیه نشاسته از منابع گیاهی تجدیدپذیر مانند ذرت ساخته می‌شود.

منشأ مواد تجزیه‌پذیر

در اوایل سال ۱۹۳۲، شرکت آمریکایی دوپونت که نایلون را اختراع کرد، از اسید لاکتیک به عنوان ماده اولیه برای سنتز اسید پلی لاکتیک با وزن مولکولی بالا استفاده کرده بود.

از دهه ۱۹۶۰، به دلیل زیست‌سازگاری عالی، پلی‌لاکتیک اسید به طور گسترده در مواد پزشکی مانند بخیه، مواد پشتیبان بازسازی بافت و مواد مکانیسم برای سیستم‌های رهایش آهسته دارو مورد استفاده قرار گرفته است.

تا سال ۱۹۸۰، با افزایش روزافزون مشکل زباله‌های پلاستیکی، پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر به تدریج توجه‌ها را به خود جلب کردند و بنابراین پلی‌لاکتیک اسید به یک ماده‌ی مورد توجه جهانی تبدیل شد.

PLA چگونه به تجزیه‌پذیری دست می‌یابد؟

PLA می‌تواند پس از استفاده توسط میکروارگانیسم‌ها در طبیعت به طور کامل تجزیه شود و در نهایت دی اکسید کربن و آب تولید کند، بدون اینکه محیط زیست را آلوده کند. این ماده به عنوان یک ماده سازگار با محیط زیست شناخته می‌شود.

در مقابل، روش معمول تصفیه برای پلاستیک‌های معمولی عمدتاً سوزاندن است که مقدار زیادی گازهای گلخانه‌ای آزاد کرده و آنها را در هوا تخلیه می‌کند.

دی اکسید کربن تولید شده توسط تخریب پلاستیک پلی لاکتیک اسید دفن شده در خاک می‌تواند مستقیماً وارد مواد آلی خاک شود یا توسط گیاهان جذب شود و در هوا تخلیه نشود، بنابراین باعث اثر گلخانه‌ای نمی‌شود.

چگونه مواد PLA را پردازش کنیم؟

اولین قدم این است که ماده اولیه PLA نشاسته است. برای به دست آوردن نشاسته، باید آن را از گیاهان استخراج کرد. بنابراین محصولات پوسته‌دار مانند ذرت خرد می‌شوند، نشاسته از آنها استخراج می‌شود و سپس نشاسته به گلوکز تصفیه نشده تبدیل می‌شود.

مرحله دوم تخمیر است. فرآیند تخمیر شبیه تولید آبجو یا الکل است. با تخمیر گلوکز، آن به اسید لاکتیک مشابه آنچه به غذا اضافه می‌شود و در بافت ماهیچه انسان استفاده می‌شود، تبدیل می‌شود.

مرحله سوم، به دست آوردن محصولات واسطه‌ای است که مونومرهای اسید لاکتیک را به محصولات واسطه‌ای - اسید لاکتیک و لاکتید کاهش یافته با آب - از طریق یک روش تغلیظ ویژه تبدیل می‌کنند.

مرحله چهارم پلیمریزاسیون است. پس از خالص‌سازی مونومر لاکتید در خلاء، عمل باز شدن حلقه به روشی بدون حلال انجام می‌شود تا پلیمریزاسیون مونومر حاصل شود.

مرحله پنجم اصلاح پلیمر است. با توجه به وزن مولکولی و بلورینگی متفاوت پلیمرها، خواص مواد بسیار متفاوت است. بنابراین، PLA با توجه به محصولات کاربردی مختلف، به طور متفاوتی اصلاح خواهد شد.

اگرچه سرعت تخریب محصولات پلاستیکی قابل تجزیه در محیط طبیعی بسیار کند است، اما برخی شرایط محیطی خارجی برای افزایش سرعت تخریب مورد نیاز است.

برای مثال، در شرایط کمپوست‌سازی صنعتی، معمولاً لازم است که دما بالای ۵۵ درجه سانتیگراد باشد، اکسیژن فراوان باشد، میزان رطوبت تقریباً ۶۰٪ باشد و همچنین مدت زمان کافی، حدود یک تا دو ماه، برای تجزیه کامل لازم است.

در مقایسه با نی‌های کاغذی که خود را فریب می‌دهند، نی‌های PLA بسیار واقعی‌تر هستند.

این ماده نه تنها خواسته‌های مصرف‌کنندگان را برای طعم و بافت نوشیدنی‌ها برآورده می‌کند، بلکه خود نیز ماده‌ای غیرسمی، بی‌ضرر و تجزیه‌پذیر است.

رهبر زنجیره معتقد است که محصولات سازگار با محیط زیست که احساسات مصرف‌کنندگان را در نظر می‌گیرند و می‌توانند خواسته‌های محیط بازار را برآورده کنند، محصولات خوبی هستند.