تاثیر مثبت استفاده از الیاف زیست تخریب پذیر در محیط زیست
چکیده
در این مقاله کوششی هدفمند برای بررسی ضایعات نساجی به عنوان ماده اولیه تولید الیاف نساجی و از طرفی به عنوان ماده مغذی خاک پرداخته شده است. با توجه به کمبود ماده اولیه نساجی مورد نیاز صنعت مد و پوشاک به دلیل سیاست حفظ محیط زیست در جهان استفاده از پسماندهای نساجی از جمله زباله های پلاستیکی PET و منابع طبیعی زیست تخریب‌پذیر برای تامین مواد اولیه صنعت مد را اجتناب‌ناپذیر کرده است. و از طرف دیگر، استفاده از پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر کامپوزیتی که پلیمری تجدید شونده و زیست‌تخریب‌پذیر است به جای الیاف نساجی معمول، امری ضروری و مهم به نظر می‌رسد. از این رو، با میل به مد پایدار و دوست‌دار طبیعت و تغییر رفتار‌های اجتماعی خود به سمت چرخه طبیعی انرژی‌ها، می توان از تولید بی‌رویه مصنوعات نساجی کاست و کم کم رشد و گسترش الیاف زیست‌تخریب‌پذیر را ترویج داد.
کلمات کلیدی: الیاف زیست‌تخریب‌پذیر – کامپوزیت، الیاف پایدار، الیاف PET
مقدمه
اصطلاح زیست‌تخریب‌پذیر کامپوزیت به رده‌ی جدیدی از الیاف نساجی گفته می‌شود که در اصل یـک ترکیـب صد در صد تجزیه زیستی است. این ماده از منابع سازگار با محیط زیست مانند: نشاسته و نیشکر و غیره به دست می‌آید. گسترش استفاده از این مواد بیولوژیکی در ساخت محصـولات نساجی به دلیل کاهش آلاینده‌های زیستی و حفظ چرخه طبیعت است. از سـوی دیگر کمبود منابع طبیعی و فرسایش خاک ها از جدیدترین چالشهای حال حاضر دنیا در بخش صنعت مد و محصولات نساجی می‌باشد. استفاده از پسماند پلاستیکی و نساجی (PET) به عنوان منابع تجدیدشونده از مهم‌ترین راهکارهایی می‌باشد که طی سال‌های اخیر مطـرح بوده و موضوع جدیدی نمی‌باشد و روی آوردن به استفاده از منابع طبیعی تجزیه زیستی کامپوزیتی (زیست‌تخریب‌پذیر) مبحث جدیدی است که به نظر اجتناب‌ناپذیر مـی‌رسـد. ایـن نکـات باعث شده است که در سطح جهان تحقیقات و پژوهش زیادی در ساخت مـواد نساجی کامپوزیتی انجام بگیرد. طیف وسیعی از مواد زیست‌تخریب‌پذیر وجود دارند که می‌توانند در ساخت الیاف کامپوزیـت مورد استفاده قرار گیرند. از جمله این مواد می‌توان به الیاف کتان، کنف، و انواع نو ظهوری چون جلبک، چای، شیر و غیره اشاره نمود. از ایـن رو منابع زیست‌تخریب‌پذیر بـه علـت تولید همسو با طبیعت، تجدیدشوندگی، مسائل زیست محیطی و مغذی بودن برای زمین و خاک به عنوان یک جایگزین مناسب برای منابع طبیعی و شیمیایی معمول نساجی مـورد توجـه قـرار می‌گیرند.
- الیاف نساجی
الیاف نساجی به دو دسته ی طبیعی مانند: کنف، پنبه، پشم و مصنوعی مانند: پلی استر، نایلون تقسیم‌بندی می‌شوند. الیاف طبیعی بر خلاف اسمشان، در مرحله تولید، از لحاظ آسیب به محیط زیست، هم طراز با الیاف مصنوعی می‌شوند. به عبارت دیگر، تولید الیاف پنبه بیشترین مساحت زمین کشت و بالاترین میزان مصرف آب و آفت‌کش ها را نسبت به دیگر الیاف نیاز دارد و این خود نوعی تخریب محیط زیست به حساب می‌آید و یا برای تولید پارچه ویسکوز هم بیش از هفتاد میلیون درخت قطع می‌شود. از این رو برای تغییر این پروسه به یک پروسه همسو با چرخه طبیعت بهتراست که تولید و مصرف الیاف صد در صد زیست‌تخریب‌پذیر را رواج داد و از مصرف الیاف مصنوعی و شیمیایی و تولید و انباشت بی رویه ضایعات نساجی شیمیایی در طبیعت بیش از پیش کاست، تا در نهایت، هم از منابع طبیعی آب، خاک و غیره به شکل معتدل‌تری استفاده شود و همچنین، آلودگی‌های زیست‌محیطی کاهش یابد.
۱-۱- الیاف پایدار
صنعت مد به طور میانگین حدود پانزده میلیون تن زباله پوشاک و پارچه زائد درجهان تولید می‌کند که بدون خاصیت زیست‌تخریب‌پذیری وارد چرخه طبیعت شده و سبب ایجاد انواع آلودگی‌های زیست‌محیطی می‌شوند. یکی از راه‌های ممکن برای حل این مشکل، جایگزینی الیاف طبیعی و مصنوعی با الیاف بازیافتی و زیست‌تخریب‌پذیر است یا همان گسترش مد پایدار است. مد پایدار یا دوست‌دار طبیعت با هدف اصلی پایداری و بقای منابع طبیعی، روش‌ها و مکانیزم‌های همیشگی تولید در صنعت مد و نساجی را با توجه به سه رویکرد زیر تغییر داد:
الف . استفاده گسترده از منابع ارگانیک و سازگار با محیط زیست در مرحله تولید و رنگرزی الیاف و پارچه یا همان مبحث اکوفشن .
ب. کاهش سرعت چرخه تولید و مصرف پوشاک و مد یا به نوعی نفی “مد سریع و تند” و در مقابل، افزایش طول عمر و کیفیت پوشاک و منسوجات یا همان “مد آرام”
ج. کاهش تولید زباله و پسماندهای نساجی
۲-۱- الیاف بازیافتی
در ادامه شیوه مد پایدار الیاف بازیافتی بوجود آمدند. ماده اولیه الیاف بازیافتی، ماده PET – پلی‌اتیلن‌ترفتلات، یک پلیمر ترموپلاستیک از خانواده پلی‌استرها است که به روش پلیمریزاسیون مرحله‌ای از واکنش بین اسید‌ترفتالیک خالص (PTA) و مونواتیلن‌گلیکول(MEG) تولید می‌گردد. این ماده پلیمری است که در اغلب کشورها به عنوان ماده خام برای تولید الیاف پلی‌استر مورد استفاده قرار می‌گیرد یک ماده زیست‌تخریب‌پذیراست اما پروسه تخریب آن در محیط زیست بیش از ۳۰۰ سال طول می‌کشد.
- الیاف زیست‌تخریب‌پذیر
مادهPLA یا پلی‌لاکتیک اسید، ماده‌ای زیست‌تخریب‌پذیر است که از تخمیر مواد اولیه گیاهی و ۱۰۰% تجزیه‌پذیر مانند: نشاسته ذرت – نشاسته و نیشکر – سویا استخراج می‌شود و پروسه تولید مصرف انرژی‌های فسیلی و تولیدات گازهای گلخانه‌ای را به حداقل رسانده است. این پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر، پلیمری تجدیدشونده و دوست‌دار طبیعت است و از انواع مواد گیاهی سازگار با محیط زیست گرفته می‌شود، لذا برای طبیعت غیرسمی و بی خطر می‌باشد. واژه زیست‌تخریب‌پذیر به معنی موادی است که به سادگی توسط فعالیت موجودات زنده به زیر واحـدهای سـازنده خـود تجزیه شده و بنابراین در محیط باقی نمی‌مانند. از این رو دلیل اصلی زیست‌تخریب‌پذیر نبودن پلاستیک‌های معمول، طویـل بـودن طول مولکول پلیمر و پیوند قوی بین مولکول‌های آن بوده که تجزیه آن را توسط موجودات تجزیه‌کننده با مشکل مواجه مـی‌کند. مواد اولیه زیست‌تخریب‌پذیر هستند که به راحتی در آب و اکسید کربن، اشعه خورشید و میکروب‌ها و آنزیم‌ها تجزیه و تخریب می‌شود. از جمله این مواد الیاف کامپوزیت هستند. این دسته از مواد صد در صد تجزیه‌پذیر هستند و از همه مهم‌تر، قابلیت کودشدن و تغذیه خاک و گیاهان را دارند. از این دسته می‌توان به پلی‌هیدروکسی‌آلکونات‌ها (PHAs) و پلی‌هیدروکسی‌بوتیراتها (PHB) اشاره کرد. از انواع طبیعی آن می‌توان به الیاف کنف، کتان، و الیاف پروتئینی شیر، الیاف به دست آمده از چای و جلبک‌ها و غیره اشاره کرد. [۱] پارچه شیر جزء این دسته از الیاف می‌باشد. این پارچه شبیه به ابریشم و پشم است. فرآیند تولید الیاف آن با خشک کردن شیر مایع آغاز می‌شود که در واقع این همان فرآیندی است که صنعت برای تولید پودر شیر و شیر خامه – که مواد غذایی ارزشمند در بسیاری از کشورها و جوامعی است که جایگزین شیر مادر و شیر تازه شده است، می‌باشد. از این پروتئین خشک شده، پروتئین شیر استخراج می‌شود.پروتئین شیر قبل از اینکه در یک ماشین مخصوص پردازش شوند، با استفاده از مواد شیمیایی حل می‌شوند سپس در دستگاه مواد با ترکیب الیاف، یک ماده را برای ریسیده شدن تشکیل می‌دهد که در نهایت می‌تواند به نخ و پارچه تبدیل شود.
۱-۲- تاثیرات مثبت الیاف تخریب‌پذیر
- جلوگیری از آلودگی محیط زیست: به این معنی که زباله‌های ناشی از مصرف کالاهای ساخته شده از مواد زیست‌تخریب‌پذیر با قرار گرفتن در مجاورت خاک تجزیه شده و متلاشی می‌شوند.
- جلوگیری از افزایش گازهای گلخانه‌ای: منابع اصلی تولید پلی‌لاکتیک‌اسید طبیعی و غیر سمی هستند و از محصولات نفتی برای ساخت آنها استفاده نمی‌شود در نتیجه باعث کاهش گازهای گلخانه‌ای می‌شود.
- کاهش استفاده از منابع نفتی: در تولید پلی‌لاکتیک‌اسید، نه تنها از نفت به عنوان ماده اولیه استفاده نمی‌شود، بلکه فرآیند تولید آن نیز به منابع سوختی کمتری نیاز دارد.
- استفاده از منابع تجدیدشونده: گیاهان به عنوان مواد اولیه تولید الیاف زیست‌تخریب‌پذیر جزء منابع قابل بازیافت می‌باشند. لذا هر یک از این ویژگی‌ها به تنهایی می‌تواند دلیلی محکم بر گسترش تولید و کاربرد پلی‌لاکتیک‌اسید در مقایسه با پلاستیک‌های امروزی باشد.
نتیجه‌گیری
افزایش تقاضای مد و آثار منفی ضایعات نساجی بر محیط زیست، بهره‌برداری از منابع تجدیدپذیر و تجزیه‌پذیر را بـه یـک ضرورت مبدل کرده است. در این میان، الیاف زیست‌تخریب‌پذیر کامپوزیتی می‌توانند جایگزین خوبی برای الیاف مصنوعی شیمیایی که بازیافت آنها غیرعملی و غیرتجاری اند، باشد. از سوی دیگر، مشکل استفاده از الیاف مصنوعی به دلیل برگشت‌ناپـذیر بـودن به طبیعت، حجم بالای زباله‌های تولید شده از آنها می‌باشد، که با بالا رفتن مقدار زباله تولید شده نیاز به فضای بیشـتری بـرای دفن آنها است و به دلیل عدم تجزیه‌پذیری در محیط زیست باعث وارد شـدن صـدمات زیسـت‌محیطـی جبـران‌ناپـذیری بـه طبیعت می‌گردند. از سوی دیگر مواد زیست‌تخریب‌پذیر به دلیل مغذی بودن برای خاک، ادامه چرخه طبیعت و برگشت هزینه ها مـی‌توانند جایگزین مناسبی برای الیاف معمول و همیشگی نساجی به منظور توسعه پایدار و جبران کمبود ماده اولیه مورد نیاز صنایع مد و پوشاک باشند. لذا انتظار می‌رود با توجه به مزایای زیست‌محیطی و کاهش بار آلودگی محیط زیست، استفاده از الیاف زیست‌تخریب‌پذیر کامپوزیتی در تولید انواع محصولات نساجی و مد مـورد توجـه و افـزایش قـرار گیرد.
منابع
- Jennifer Santisi, 2017, Label Savvy: Eco-Friendly Fabrics Made from Seaweed, Bottles and More, “E Magazine”, Vol. 55, No. 1, pp. 1-7.
- BrigitaTomšičaBarbaraSimončičaBorisOrelbAljažVilčnikbHelenaSpreizerb, ۲۰۰۷, Biodegradability of cellulose fabric modified by imidazolidinone, “sciencedirect”.
- Keith Slater, Environmental Impact of Textiles: Production, Processes and Protection, 2003
لیلا محمدعلی مدّی
دانشجو کارشناسی ارشد رشته طراحی پارچه و لباس