ظروف یک بار مصرف، رایج‌ترین و عمومی‌ترین آلاینده محیط زیست قلمداد می‌شوند. از سویی روش زندگی امروزی و سهولت کاربرد این ظرف‌ها، موجب رواج و گسترش کاربرد آنها می‌شود و از سوی دیگر به همین نسبت به سرعت محیط زیست را تخریب می‌کند.
به تازگی چاره‌ای معقول برای این پدیده پیدا شده است، ظرف‌هایی که از مواد گیاهی و قابل تجزیه هستند. این فن‌آوری که منابع آن در کشور ما موجود است، شاید چاره خوبی برای استفاده از ظروف یکبار مصرف باشد.
واژه زیست تخریب‌پذیر به معنی موادی است که به سادگی توسط فعالیت موجودات زنده به زیر واحدهای متشکله خود، تجزیه شده و بنابراین در محیط باقی نمی‌مانند. استانداردهای متعددی برای تعیین زیست تخریب‌پذیری یک محصول وجود دارد که اغلب با تجزیه 60 تا 90 درصد از محصول در مدت دو تا شش ماه مشخص می‌شود.
تولید پلاستیک‌ها با استفاده از منابع طبیعی مختلف، باعث سهولت تجزیه آنها توسط تجزیه‌کنندگان طبیعی می‌شود. برای این منظور و با هدف داشتن صنعتی در خدمت توسعه پایدار و حفظ زیست بوم‌های طبیعی، تولید نسل جدیدی از مواد اولیه مورد نیاز صنعت بر اساس فرآیندهای طبیعی در دستورکار بسیاری از کشورهای پیشرفته قرار گرفته است.
در این بین، تولید پلیمرهای زیستی جایگاه خاصی دارند. تولید این‌گونه پلیمرها توسط طیف وسیعی از موجودات زنده مثل گیاهان، جانوران و باکتری‌ها صورت می‌گیرد. چون این مواد اساس طبیعی دارند، بنابراین توسط سایر موجودات نیز مورد مصرف قرار می‌گیرند و تجزیه‌کنندگان از جمله مهم‌ترین این موجودات زنده در موضوع مورد بحث ما هستند.
بهره‌برداری از پلیمرهای گیاهی در صنعت باید از دو نقطه‌نظر مورد توجه قرار گیرد:
الف) نقطه‌نظر محیط زیستی: این مواد باید به سرعت در محیط مورد تجزیه قرار گیرند، بافت خاک را بر هم نزنند و به راحتی با برنامه‌های مدیریت زباله و بازیافت مواد از محیط خارج شوند.
ب) نقطه‌نظر صنعتی: این مواد باید خصوصیات مورد انتظار صنعت (از جمله دوام و کارایی) را داشته باشند و از همه مهم‌تر، پس از برابری یا بهبود کیفیت نسبت به مواد معمول، قیمت تمام شده مناسبی داشته باشند.
بنابراین تولید پلیمرهای تجدید شونده با بهره‌برداری از کشاورزی، یکی از روش‌های تولید صنعتی پایدار برای منظور دو روش اصلی به شمار می‌رود.
ویژگی بارز پلیمر گیاهی این است که در محیط‌های مختلف در مدت زمان کوتاهی تجزیه می‌شود. به همین سبب دولت طی بخشنامه‌ای به تازگی دستگاه‌های دولتی را به استفاده از ظروف یکبار مصرف گیاهی پوسیدنی ملزم ساخته و این موضوع بازار مصرف گسترده‌ای را برای تولید‌کنندگان این محصول بوجود آورده، به نوعی که در حال حاضر بازار مصرف این محصول با نوعی کمبود عرضه مواجه است.
مراحل فرآوری
تبدیل نشاسته‌های حاصل از محصولات گیاهی به گرانول و سپس تولید ورق و سرانجام فرم‌دهی ورق‌ها به صورت ظرف‌های مختلف، در این‌جا به اختصار توضیح داده می‌شود:
الف - گرانول گیاهی
گرانول گیاهی از نشاسته ذرت ، گندم و سیب‌زمینی قابل تولید است. در این تکنولوژی، توانایی استفاده از انواع نشاسته های ذرت، گندم و سیب‌زمینی وجود دارد. در ابتدا نشاسته ذرت ، گندم و یا سیب‌زمینی که از منابع داخلی قابل تامین است، در یک میکسر حرارتی به صورت گرانول درمی‌آید.
با افزودن مواد رنگی مجاز می‌توان انواع مستربچ‌های رنگی گرانول گیاهی تولید کرد. با انجام تغییراتی در خط تولید گرانول نیز می‌توان انواع گریدهای مختلف گرانول‌های گیاهی نظیر گرید تزریق و وکیوم فرمینگ ، گرید بطری و گرید فیلم و غیره تولید کرد.
ب- ورق‌های گیاهی زیست تخریب پذیر
در مرحله بعد گرانول‌های تهیه در دستگاه میکسر، وارد یک دستگاه اکسترودر دومارپیچه طراحی شده برای گرانول‌های گیاهی می‌شود. در این تکنولوژی می‌توان به‌جای گرانول گیاهی از انواع گرانول‌های پلیمری نظیر پلی‌استایرن ، پلی‌پروپیلن ، پلی‌اتیلن و غیره نیز استفاده کرد.
در نهایت گرانول گیاهی در یک دستگاه اکسترودر ، تولید ورق گیاهی می‌شود.
ورق‌های گیاهی در اندازه و ضخامت‌های گوناگون به عنوان جایگزین مناسبی برای ورق‌های تهیه شده از پلیمرهای نفتی می‌باشد و با استفاده از کلیه ماشین‌آلات وکیوم فرمینگ و ترموفرمینگ رایج می‌توان کلیه ظروف یکبار مصرف و موارد مشابه را از این ورق‌ها به دست آورد. البته در آینده این ورق‌ها قابلیت استفاده در سایر صنایع را نیز خواهند داشت.
ج- انواع ظروف بستهبندی یکبار مصرف مواد غذایی
این مجموعه در نهایت با استفاده از ماشین‌آلات وکیوم فرمینگ و فرمینگ حرارتی قادر است با ورق‌های گیاهی کلیه ظروف یکبار مصرف مورد نیاز در صنایع بستهبندی مواد‌غذایی را تولید کند.
تکنولوژی و فرآیند تولید
گفتیم تولید پلیمرهای زیست تخریب‌پذیر شامل سه مرحله تولید گرانول گیاهی از نشاسته، تولید ورق گیاهی و در پایان تولید انواع ظروف هستند. در این‌جا برخی جنبه‌های فنی این فرآیند بازگو می‌شوند:
الف - فرآیند تولید گرانول گیاهی
در این مرحله مخلوط تهیه شده از نشاسته ذرت و مواد افزودنی در میکسر حرارتی به صورت کامپاند یکنواخت و هموژن در می‌آید.
به نشاسته ذرت اصلاح شده مواد افزودنی چون موم عسل، اسیدهای چرب گیاهی و بیزوواکس و سلولز و ... جهت ارتقای خواص فیزیکی پلیمر چون براقیت، نرمی و مقاومت حرارتی اضافه شده، پس از مخلوط شدن کامل در میکسرهای حرارتی ویژه به صورت گرانول در آمده و به بخش اکستروژن منتقل می‌شود.
ب- فرآیند تولید ورق گیاهی زیست تخریب پذیر
در مرحله بعد، مستربچ تهیه شده در مرحله قبل، وارد یک اکسترودر خاص با طراحی ویژه مارپیچ و سیلندر مختص پلیمرهای گیاهی شده و پس از اکستروژن کامل از هد دستگاه (T-Pie)به صورت ورق خارج و وارد سیستم کلندر می‌شود. در کلندرها ورق تعیین ضخامت شده و پس از پرس شدن و کاهش دما به‌صورت رول جمع‌آوری می‌شود. رول ورق گیاهی با عرض مناسب بستهبندی و آماده ارسال به بخش ترموفرمینگ یا تولید انواع ظروف می‌شود.
ج- تولید انواع ظروف بستهبندی زیست تخریب‌پذیر
در این بخش ورق تهیه شده با ضخامت و پهنای معین وارد دستگاه ترمو و وکیوم فرمینگ می‌شود. در این دستگاه ورق در کوره حرارتی ابتدا تا دمای 80 درجه سانتیگراد پیش‌گرم و سپس در گرمکن اصلی به دمای حدود 120 درجه می‌رسد. سپس ورق نرم شده وارد بخش قالب‌گیری شده و تحت خلا ایجاد شده به فرم قالب در می‌آید و پس از شکل‌پذیری، برش‌خورده و به تعداد مورد نظر در بسته‌ها قرار می‌گیرند.
گفتنی است که ضخامت محصولات می‌تواند از2 / 0 میلی‌متر تا 5 / 2 میلی‌متر باشد و نوع رزینی که برای
چاپ روی آنها استفاده می‌شود شبیه به چاپ ظروف پلا‌ستیکی است.
ماشین‌آلات
ماشین آلات اصلی خط تولید عبارتند از:
میکسر حرارتی تولید گرانول گیاهی
اکسترودر دومارپیچه تولید ورق گیاهی
دستگاه وکیوم فرمینگ و تولید ظروف گیاهی تخت مثل بشقاب و سینی
دستگاه فرمینگ حرارتی و تولید ظروف گود مثل لیوان
دستگاه خشک کن مغناطیسی
دستگاه پانچینگ
دستگاه انتقال گرانول به قیف اکسترودر
دستگاه خردکن و بازیافت ضایعات
خط تولید و استانداردها
برای مثال ماشین‌آلات یک خط دارای ظرفیت تولید 1300تن در سال (معادل 72 میلیون قطعه ) بوده و دارای گواهی نامه FDAآمریکا و گواهی نامه 14855 ISO است. بر اساس این استاندارد 91 درصد وزنی بخش تجزیه‌پذیر محصولات در طول 102 روز تجزیه شده و به طبیعت باز می‌گردد، از لحاظ فیزیکی تا دمای 120 درجه سانتیگراد مقاومت دارد و هیچ گونه تغییری در شکل ظاهری آن به‌وجود نخواهد آمد. خط تولید این محصول دارای گارانتی یک ساله برای ماشین‌آلات و گارانتی 6 ماهه برای بخش الکتریکال و همچنین دارای وارانتی 10 ساله است.
تولید ظروف گیاهی در سال 88 افزایش می‌یابد
استفاده از ظروف تجزیه‌پذیر در ایران تاکنون آن‌طور که باید مورد توجه مردم قرار نگرفته است. رئیسی ضمن بیان این مطلب، می‌گوید: <هم‌اکنون تعداد انگشت‌شماری از واحدهای تولیدی از جمله کیمیا شیمی زنگان هستند که ظروف تجزیه‌پذیر گیاهی را تولید می‌کنند.
شرکت هواپیمایی کشور، شرکت‌های خودروسازی، شهرداری تهران و شرکت‌های تابعه شرکت نفت، از اصلی‌ترین مصرف‌کنندگان این نوع محصولات به شمار می‌آیند.>
به گفته رئیسی تولیدات چند واحدی که در حال حاضر مشغول به فعالیت هستند، پاسخگوی نیاز مصرف کشور نیست و با شناخته شدن و مصرف آنها در میان مردم، ظرفیت تولید این محصولات باید در کشور بیشتر شود.
او یادآور می‌شود: <در حال حاضر در چند شهر ایران از جمله مشهد و اصفهان، سرمایه‌گذاری قابل توجهی برای خرید و راه‌اندازی خطوط تولید این نوع ظروف انجام شده است که تا سال 88 تولید ظروف تجزیه‌پذیر گیاهی را به طور جدی آغاز خواهند کرد.>
تولید ظروف تجزیه‌پذیر در مشهد
محمد جلالی مدیر شرکت کیمیا پایازیست به خاطر علاقه‌مندی به مسایل زیست‌محیطی، سرمایه‌گذاری 30 میلیارد ریالی برای راه‌اندازی ماشین‌آلات تولید ظروف یک بار مصرف راآغاز کرده است.
جلالی در این باره توضیح می‌دهد: <هم اکنون ماشین‌آلات در حال ساخت هستند و در اوایل بهار 88 به ایران وارد و طی چند هفته نصب و راه‌اندازی خواهند شد.> او ادامه می‌دهد: <برای خرید و راه‌اندازی خط کامل تولید ظروف یک بار مصرف تجزیه‌پذیر گیاهی نزدیک به 30 میلیارد ریال سرمایه‌گذاری شده که البته برای گرفتن وام هم توافقاتی انجام گرفته است.>
به گفته جلالی، فضایی به وسعت 6 هزار متر مربع و 1800 متر مربع سوله برای راه‌اندازی این پروژه اختصاص داده شده که با نصب ماشین، حدود 1400 تن انواع ظروف یک بار مصرف گیاهی تولید خواهد شد. گفتنی است که با نصب این ماشین کل پروسه تولید چاپ و بستهبندی این ظروف در یک خط انجام خواهد گرفت.