برای معرفی پلاستیک های PHA باید با ساختار پلاستیک آشنایی داشته باشید. به طور کلی پلاستیک ها عموما از مواد مصنوعی و از مشتقات نفتی تهیه میشوند. به دلیل نوع اتصالات بین مواد تشکیل دهنده در پلاستیکها امکان تجزیه در آن ها به شدت پایین است. از این رو محققین برای رسیدن به پلاستیک تجزیه پذیر دست به تولید پلاستیکهایی با ساختار گیاهی زدند. این مواد در شرایط خاص و در یک زمان مشخص تجزیه شده و به مواد طبیعی دیگر تبدیل میشوند. پلی هیدروکسی آلکانوآت یکی از مهمترین پلاستیکهای طبیعی ساخته شده از این روش میباشد. در ادامه به معرفی پلاستیک های PHA خواهیم پرداخت.

معرفی پلاستیک های طبیعی PHA :

پلاستیک های طبیعی PHA یکی از پلی استر های ساخته شده از پلیمر های طبیعی میباشد. همچنین این مواد از دسته ترموپلاستیک میباشد. مواد تشکیل دهنده ای این پلیمرها به میکروارگانیسم های موجود در آب و خاک امکان تجزیه این مواد را میدهد. به همین دلیل طی مدت زمان مناسب ( 2 تا 6 ماه ) به صورت کامل تجزیه میشوند. این ماده به طور عمده به عنوان منبع کربن و ذخیره کننده انرژی در بدن موجود است. دارای خواص فیزیکی و شیمیایی مشابه پلاستیک های مصنوعی است و پلاستیک های مصنوعی ندارد. دارای خواص بسیار عالی مانند تجزیه پذیری زیستی ، سازگاری زیستی ، فعالیت نوری ، پیزوالکتریکی و خواص مانع گاز است. استرهای اسیدهای چرب پلی هیدروکسی چشم انداز کاربرد گسترده ای در مواد بسته بندی زیست تخریب پذیر ، مواد مهندسی بافت ، مواد با رهایش پایدار ، مواد الکتریکی و مواد پزشکی دارند. این محدودیت در استفاده از پلاستیک های PHA به دلیل هزینه بالای تولید آن است.

معرفی بزرگترین مشکل استفاده از پلاستیک PHA :

همان طور که گفته شد تولید پلاستیک های PHA نیاز به هزینه های بالایی دارد. از این رو نمیتوان از این رو استفاده از آن قیمت زیاد تری نسبت به پلاستیک های معمولی خواهد داشت. به عبارت دیگر مشکل اساسی در تهیه PHA هزینه بالای تولید و خواص فیزیکی و مکانیکی ضعیف آنها است. در صورتی که پلاستیکهای معمول مشتق شده از نفت قیمتی به مراتب پایین‌تر دارد.

راه حل مشکل هزینه تولید PHA :

تولید کنندگان به خصوص در زمینه ظروف یکبار مصرف پلاستیک PHA را با موادی دیگر ترکیب میکنند. از این رو هم توان زیست تخریب پذیری مواد حفش میشود. هم هزینه تولید کاهش میابد. به عبارت دیگر برای بهینه شدن بین خواص زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری و قیمت مناسب با خواص فیزیکی و مکانیکی مطلوب میتوان از موادی در آنها برای کاهش هزینه و افزایش استحکام به کار برد. برای مثال میتوان از محیط کشت ارزان و منابع کربن ارزان نظیر روغن گیاهی، اسید چرب، پسابهایی نظیر آب پنیر و باکتری موجود در آن، پسماند روغن سرخ کردنی، مواد زائد کشاورزی استفاده کرد.

تفاوت روش های محتلف در تولید پی اچ ای :

روشهای مختلفی برای افزایش تولید PHA و تولید PHA های جدید در آزمایشات مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از چالش‌ها در تولید این پلاستیک ها ضخامت آن است. این موراد که نسبت به پلیمرهای نفتی بیشتر میباشد ، سبب مزایای بهتر و استفاده بیشتر مواد پایه و افزایش هزینه پلاستیک های PHA شده است.

معرفی مزایای پلاستیک های PHA :

میتوان تخریب پذیری را برای معرفی مزایای پلاسیک PHA نام برد. این مورد یکی از مهمترین مزیت های این ماده میباشد. زیست تخریبی پذیری یک ماده پلاستیک عموماً برای تولید ظروف یکبار مصرف مزایای بسیاری دارد. در ادامه به صورت خلاصه مزایای پلاستیکهای پی اچ ای بیان شده است.

• قابلیت تجزیه بیولوژیکی آنها به CO2 و آب
• ایجاد کمترین خطرات برای محیط زیست
• تولید از منابع قابل تجدید به جای منابع فسیلی
• امکان تولید آنها با استفاده از ضایعات کارخانجات صنایع غذایی و سایر صنایع
• قابلیت فرایندپذیری و کوپلیمر شدن برای افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی
• عدم آلودگی محیط زیستی در حین فرایند تولید
• افزایش عمر مفید مواد غذایی بسته بندی شده
• قابلیت تبدیل به کمپوست

کاربرد های PHA :

پلاستیک های PHA کاربرد های فرآوانی دارند. همجنین نوع فوم آن در تولید ظروف یکبار مصرف گیاهی کاربرد بسیاری دارد. به دلیل اینکه این پلاستیک از دسته ترموپلاستیک بوده و حالت سخت دارد؛ طیف گسترده‌ای از کاربرد از الاستومر تا رزین را در برمیگیرد. این پلیمر زیستی به سفتی پلی آمید ۶ (PA6) و پلی کربنات (PC) است؛ بنابراین با خواص ویژه زیست تخریب پذیری، قابلیت زیستی ۱۰۰ درصد و کاهش گاز گلخانه‌ای تولید آن مهم است. به همین دلیل کاربرد PHA در صنایع غذایی و مصارف دیگر اهمیت زیادی دارد.