مروری بر پلیمرهای اکسازیست تخریب پذیر: راهکارها و چالش ها

افزایش تولید و مصرف پلاستیک ها، به ویژه پلی الفین هایی مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن، به دلیل خواصی همچون پایداری شیمیایی بالا، استحکام مناسب و قیمت مقرون به صرفه، به مشکلات زیست محیطی منجر شده است. پلی اولفین ها به دلیل ساختار غیرقطبی و جرم مولکولی بالا، به سختی در طبیعت تجزیه می شوند و ممکن است صدها سال باقی بمانند. توسعه روش هایی برای بهبود تجزیه پذیری این مواد ضروری است. راهکارهای مختلفی از جمله آمیزه سازی با پلیمرهای طبیعی، افزودن ترکیبات اکسازیست تخریب پذیر، پرواکسیدانت ها، و اعمال فرآیندهای فیزیکی مانند امواج فرابنفش، برای افزایش زیست تخریب پذیری پلیمرها پیشنهاد شده اند. افزودنی های اکسازیست تخریب پذیر با تسریع اکسایش و تغییر ساختار مولکولی، پلیمرها را به ترکیبات ساده تر و قابل جذب در طبیعت تبدیل می کنند. این افزودنی ها شامل ترکیبات آلی-فلزی مانند آهن و منگنز و ترکیبات بدون فلز نظیر پراکسیدها هستند. همچنین، استفاده از پلیمرهای طبیعی مانند نشاسته به عنوان یکی از پلی ساکاریدهای پرکاربرد در آمیزه سازی با پلی الفین ها رایج است. در ایران، به دلیل دسترسی آسان و هزینه های پایین، استفاده از پلیمرهای طبیعی و افزودنی های اکسازیست تخریب پذیر رواج یافته است. با این حال، چالش هایی مانند عدم تجزیه زیستی کامل و مشکلات بازیافت این مواد مطرح است. این مقاله به بررسی راهکارهای صنعتی برای زیست تخریب پذیری پلیمرها، مرور تحقیقات انجام شده و استانداردها، و تحلیل چالش های موجود در این زمینه می پردازد.

a review of oxo-biodegradable polymers: approaches and challenges

the production and consumption of plastics, particularly polyolefins such as polyethylene and polypropylene, have significantly increased in recent decades due to their desirable properties, including high chemical stability, suitable mechanical strength, and cost-effectiveness. however, this surge has led to serious environmental concerns, as polyolefins, due to their nonpolar structure and high molecular weight, are highly resistant to degradation in natural environments and can persist for hundreds of years. consequently, developing strategies to enhance the degradability of these materials has become crucial. various approaches have been proposed to improve the biodegradability of polymers, including blending polyolefins with natural polymers, incorporating oxo-biodegradable additives, pro-oxidants, and employing physical processes like ultraviolet radiation. oxo-biodegradable additives accelerate polymer oxidation and modify their molecular structure, enhancing non-biological degradation and converting the polymers into simpler compounds that are more readily absorbed by nature. these additives are generally categorized into two types: organo-metallic compounds, such as iron and manganese, and non-metallic compounds, such as peroxides. additionally, the use of natural polymers like starch, one of the most widely used polysaccharides, is common in blending with polyolefins. in iran, the use of natural polymers and oxo-biodegradable additives has expanded due to easier accessibility and lower costs. however, the use of oxo-biodegradable materials also poses certain environmental challenges, such as incomplete biodegradation and recycling issues. this article explores industrial strategies for improving polymer biodegradability and provides an overview of research conducted in this field, along with relevant standards and associated challenges.