ความหมายและการจำแนกประเภทของพลาสติกที่ย่อยสลายได้

ปัจจุบันเราใช้วัตถุดิบฟิล์มบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นวัสดุที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ แม้ว่าหลายประเทศและหลายบริษัทจะมุ่งมั่นพัฒนาวัสดุที่ย่อยสลายได้ แต่วัสดุที่ย่อยสลายได้ที่สามารถนำมาผลิตบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นยังไม่ถูกแทนที่ด้วยการผลิตขนาดใหญ่ ด้วยความที่ประเทศให้ความสำคัญกับการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมมากขึ้น หลายจังหวัดและหลายเมืองจึงได้ออกกฎหมายจำกัดการใช้พลาสติก หรือแม้แต่ในบางพื้นที่ของกฎหมายห้ามใช้พลาสติก ดังนั้น สำหรับผู้ประกอบการบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับวัสดุที่ย่อยสลายได้ จึงเป็นการนำวัสดุที่ย่อยสลายได้มาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด เพื่อบรรลุหลักการบรรจุภัณฑ์สีเขียวที่ยั่งยืน

การเสื่อมสภาพของพลาสติกหมายถึงสภาพแวดล้อม (อุณหภูมิ ความชื้น ออกซิเจน ฯลฯ) โครงสร้างมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ และกระบวนการสูญเสียประสิทธิภาพ

กระบวนการย่อยสลายได้รับผลกระทบจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหลายประการ กลไกการย่อยสลายของพลาสติกสามารถแบ่งออกได้เป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ด้วยแสง พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ พลาสติกที่ย่อยสลายได้ด้วยแสง และพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางเคมี พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสามารถแบ่งออกได้เป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์ และพลาสติกที่ทำลายทางชีวภาพไม่สมบูรณ์

1. พลาสติกที่ย่อยสลายได้ด้วยแสง

พลาสติกที่ย่อยสลายได้ด้วยแสง หมายถึงพลาสติกที่เมื่อโดนแสงแดดจะเกิดปฏิกิริยาการแตกตัวของวัสดุ เมื่อโดนแสงแดดเป็นระยะเวลาหนึ่ง พลาสติกจะสูญเสียความแข็งแรงเชิงกล กลายเป็นผง บางส่วนอาจสลายตัวโดยจุลินทรีย์ เข้าสู่วัฏจักรระบบนิเวศตามธรรมชาติ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ เมื่อสายโซ่โมเลกุลของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ด้วยแสงถูกทำลายโดยวิธีทางเคมีแสง พลาสติกจะสูญเสียความแข็งแรงและความเปราะบาง จากนั้นจะกลายเป็นผงเนื่องจากการกัดกร่อนของธรรมชาติ ลงสู่ดิน และกลับเข้าสู่วัฏจักรชีวภาพอีกครั้งภายใต้อิทธิพลของจุลินทรีย์

2. พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

โดยทั่วไปแล้ว การย่อยสลายทางชีวภาพ (biodegradation) หมายถึง กระบวนการเปลี่ยนสภาพทางเคมีของสารประกอบโดยอาศัยการทำงานของเอนไซม์ชีวภาพ หรือการย่อยสลายทางเคมีที่เกิดจากจุลินทรีย์ ในกระบวนการนี้ อาจเกิดการย่อยสลายด้วยแสง การไฮโดรไลซิส การย่อยสลายด้วยออกซิเดชัน และปฏิกิริยาอื่นๆ ได้ด้วย

กลไกของพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ คือ แบคทีเรียหรือวัสดุพอลิเมอร์ไฮโดรเลส เปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน น้ำ เกลืออนินทรีย์ที่เป็นแร่ธาตุ และพลาสติกชนิดใหม่ กล่าวอีกนัยหนึ่ง พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ คือ พลาสติกที่ย่อยสลายโดยการทำงานของจุลินทรีย์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น แบคทีเรีย รา และสาหร่าย

พลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในอุดมคติคือวัสดุพอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม ซึ่งสามารถย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์โดยจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อม และในที่สุดก็กลายเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรคาร์บอนในธรรมชาติ กล่าวคือ การย่อยสลายเป็นโมเลกุลระดับถัดไปอาจถูกย่อยสลายหรือดูดซับโดยแบคทีเรียตามธรรมชาติ เป็นต้น

หลักการย่อยสลายทางชีวภาพแบ่งออกเป็นสองประเภท ประเภทแรกคือการย่อยสลายทางชีวภาพ เมื่อจุลินทรีย์เข้าทำลายวัสดุพอลิเมอร์หลังจากการกัดกร่อน ทำให้ส่วนประกอบของพอลิเมอร์บางลงเนื่องจากการเจริญเติบโตทางชีวภาพ ไฮโดรไลซิส ไอออนไนเซชัน หรือโปรตอน และแตกตัวเป็นโอลิโกเมอร์ โครงสร้างโมเลกุลของพอลิเมอร์จะไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งหน้าที่ทางชีวฟิสิกส์ของพอลิเมอร์ในกระบวนการย่อยสลาย ประเภทที่สองคือการย่อยสลายทางชีวเคมี ซึ่งเกิดจากการกระทำโดยตรงของจุลินทรีย์หรือเอนไซม์ การสลายตัวของพอลิเมอร์หรือการย่อยสลายด้วยออกซิเดชันเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก จนกระทั่งคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำสลายตัวในที่สุด โหมดการย่อยสลายนี้จัดอยู่ในโหมดการย่อยสลายทางชีวเคมี

2. การย่อยสลายทางชีวภาพของพลาสติก

พลาสติกย่อยสลายได้ที่สามารถทำลายล้างได้ หรือเรียกอีกอย่างว่าพลาสติกยุบตัว เป็นระบบผสมของพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและพลาสติกทั่วไป เช่น แป้งและโพลีโอเลฟิน ซึ่งผสมรวมกันในรูปแบบหนึ่งและไม่ย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์ในสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ และอาจก่อให้เกิดมลพิษทางรองได้

3. พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์

จากแหล่งข้อมูลต่างๆ พบว่าพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์มี 3 ประเภท ได้แก่ พอลิเมอร์และอนุพันธ์ พอลิเมอร์สังเคราะห์จากจุลินทรีย์ และพอลิเมอร์สังเคราะห์ทางเคมี ปัจจุบัน พลาสติกประเภทแป้งเป็นบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด

4. พลาสติกย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ

พลาสติกชีวภาพธรรมชาติ หมายถึง พลาสติกพอลิเมอร์ธรรมชาติ ซึ่งเป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งผลิตจากวัสดุพอลิเมอร์ธรรมชาติ เช่น แป้ง เซลลูโลส ไคติน และโปรตีน วัสดุชนิดนี้มาจากหลายแหล่ง สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์ และปลอดภัย ปราศจากสารพิษ

จากการย่อยสลายด้วยวิธีต่างๆ รวมถึงในส่วนต่างๆ ของคำขอ ขณะนี้เราต้องการข้อมูลประจำตัวลูกค้าของวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์ การย่อยสลายและการฝังกลบหรือปุ๋ยหมัก ต้องใช้วัสดุพลาสติกที่มีอยู่ที่ย่อยสลายได้สำหรับวัสดุเช่นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และเกลืออนินทรีย์แร่ สามารถดูดซับโดยธรรมชาติหรือรีไซเคิลโดยธรรมชาติได้อย่างง่ายดาย