تاثیر خورشید بر عمر مواد پلاستیکی

پلاستیکها یکی از پرکاربردترین و مهمترین پلیمرهایی هستند که میزان استفاده از آنها روز به روز در حال افزایش است.پلاستیکها با ساختار و ترکیباتی که دارند در بخشهای بسیاری مورد استفاده قرار میگیرند و نوع کاربردشان با توجه به مواد اولیه و ساختارآنها مشخص میشود.عموما پلاستیک ها برای بسته بندی مورد استفاده قرار میگیرند در نتیجه ماندگاری آن ها میزان حفاظت از انواع محصولات را تعیین می کند. دما همانطور که در مقاله های پیشین به آن پرداختیم از مهم ترین عوامل تاثیر گذار بر دوام پلاستیک ها هستند، در نتیجه قرار گیری یا عدم قرار گیری در معرض نور خورشید برای پلاستیک ها مسئله ای حیاتی است. شاید برای شما هم این سوال پیش آمده باشد که چرا بعضی از پلاستیکها در معرض نور خورشید تخریب میشوند؟
مواد پلاستیکی در مواجهه با نور خورشید دچار تغییرات ساختاری، شیمیایی، مکانیکی، استحکام کششی و غیره میشوند. برای رسیدن به پاسخ این سوال که چرا مواد پلاستیکی دچار چنین تغییراتی میشوند، باید با مواد اولیه ساخت پلاستیک آشنا شوید.
پلاستیکها از یک یا چند ترکیب شیمیایی با نام پلیمر ساخته شدهاند، از مهمترین و پرکاربردترین این ترکیبات شیمیایی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

- پلی اتر: ترفتالیک اسید و اتیلن گلیکول از مهمترین مونومرهای پلی اتر هستند. این ماده مقاومت بسیار بالایی در برابر رطوبت، خوردگی و تغییرات دمایی دارد.
- پلی استایرن: سبک بودن و در عین حال سخت بودن این ماده اولیه باعث شده تا در ساخت محصولات پلاستیکی بسیاری از آن استفاده شود.
- پلی اتیلن: یکی از رایجترین مواد اولیه که در ساخت محصولات پلاستیکی از آن استفاده میشود، پلی اتیلن نام دارد. پلی اتیلن با زنجیره طولانی که دارد به صورت نرم و سخت در دما و فشارهای مختلفی ساخته میشود. عموما از این ماده برای تولید انواع گالن های پلاستیکی از 20 لیتری تا بطری های کوچک پلاستیکی استفاده می شود.
- پلی پروپیلن: این ماده اولیه به دلیل خواص مکانیکی، حرارتی و شیمیایی که دارد در بخشهای مختلفی استفاده میشود. پلی پروپیلن از مونومرهای پروپیلن ساخته شده است.
- پلی وینیل کلراید: یکی دیگر از پرکاربردترین مواد اولیه ساخت محصولات پلاستیکی پلی وینیل کلراید است. این ماده در برابر عوامل خارجی مقاوم و طول عمر بالایی دارد.
علائم کاهش طول عمر پلاستیک به وسیله نور خورشید
تابش نور خورشید و اشعه UV موجود در نور خورشید تاثیر منفی و مخربی بر محصولات پلاستیکی دارد. اشعه ماورا بنفش همانطور که به روی سلامت انسان تاثیرگذار است میتواند آثار مخربی روی سازههای مختلف داشته باشد. کاهش طول عمر پلاستیک در اثر تابش نور خورشید دارای علائم و نشانههایی است:
- تغییر رنگ، زرد شدن و محو شدن رنگ
- شکننده شدن لایه بیرونی و ایجاد ترک روی سطح پلاستیک
- کاهش وزن مولکولی
- تغییر خواص شیمیایی
- از دست دادن خواص مکانیکی
- از دست دادن وضوح
به همین دلیل است که توصیه می گردد ظروف یا قطعات پلاستیکی که در انبار نگهداری می شوند در معرض نور و تابش خورشید نباشند.
تابش نور خورشید چگونه موجب از بین رفتن پلاستیک میشود؟

اشعه ماورا بنفش موجود در نور خورشید نقش مهمی در تخریب پلاستیک دارد، زمانی که پلاستیک در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار بگیرد فرآیند تخریب آنها آغاز میشود. اشعه UV موجود در نور خورشید به قدری قوی است که میتواند پیوند شیمیایی در پلاستیک را از بین ببرد و موجب تغییرات شیمیایی در ساختار آن شود. تابش مستقیم نور خورشید در مواد پلاستیکی که دارای گروههای حلقوی(پلی وینیل کلراید) هستند موجب از بین رفتن پیوندهای کربن – کلر و ساخته شدن رادیکالهای کلر میشود. این رادیکالها به مرور زمان موجب تخریب ساختار و خواص پلاستیک میشوند.
زمانی که گرما و مواد شیمیایی با اشعه UV ترکیب شود قدرت تخریب پلاستیک بیشتر شده و روند تخریب هم سرعت بیشتری پیدا میکند. دقت داشته باشید هنگام خرید عمده بطری پلاستیکی انبار نگهداری ان ها در معرض نور خورشید نباشد تا چنین اسیب هایی به بسته بندی شما وارد نگردد.
کدام مواد پلاستیکی در معرض تخریب با نور خورشید هستند؟
ساختار شیمیایی و نوع پلاستیک میزان مقاومت مواد پلاستیکی را مشخص میکند. به طور کلی پیوند شیمیایی مواد پلاستیکی در برابر نور خورشید ضعیف است و همین عامل موجب تخریب آنها در برابر نور خورشید و اشعه ماورا بنفش میشود. در ادامه با مواد پلاستیکی که بیشتر در معرض تخریب نور خورشید هستند بیشتر آشنا خواهید شد:
- پلی استر: پلی اتیلن ترفتالات هم یک نوع پلی استر است که در مقابل اشعه UV ضعف دارد. نور خورشید موجب تغییر رنگ، کاهش مقاومت مکانیکی و شکست پیوندهای شیمیایی میشود.
- پلی پروپیلن: پلی پروپیلن در برابر تابش نور خورشید و اشعه UV مقاومت بسیار کمی دارد، نور خورشید موجب شکسته شدن و تغییر رنگ آن میشود.
- پلی وینیل کلراید: این ترکیب در مقابل تابش نور خورشید و دمای بالا بسیار حساس است. تابش نور خورشید باعث از بین رفتن پیوند کربن-کلر میشود و به مرور زمان موجب ضعف مکانیکی و تغییر رنگ پلی وینیل کلراید خواهد شد.
- پلی اتیلن: چگالی بالا پلی اتیلن باعث شده تا در برابر نور خورشید عملکرد ضعیفی داشته باشد. از بین رفتن پیوندهای مولکولی و تغییر رنگ مواد از آسیبها و مضرات تابش نور خورشید است.
راههای کاهش تاثیر منفی خورشید بر مواد پلاستیکی

با پیروی از استراتژیهای زیر میتوان تاثیر منفی نور خورشید بر مواد پلاستیکی را به حداقل رساند:
- تشویق مردم به استفاده از محصولات قابل بازیافت: استفاده از مواد قابل بازیافت در ساخت محصولات پلاستیکی قطعا موجب کاهش آثار مخرب نور خورشید بر پلاستیک خواهد شد.
- استفاده از روشهای بازیافت پلاستیک: تفکیک زبالهها و تشویق مردم به جمعآوری زبالههای قابل بازیافت باعث کاهش تولید پلاستیکهای مضر و به دنبال آن تاثیر منفی نور خورشید بر مواد پلاستیکی میشود.
- توسعه فناوریهای جدید: تحقیق و توسعه روشهای ساخت پلاستیکهای قابل بازیافت و پیدا کردن روشهای جدید ساخت محصولات پلاستیکی میتواند در کاهش تاثیر منفی نور خورشید بر مواد پلاستیکی تاثیرگذار باشد.
جمع بندی
تابش نور خورشید و اشعه فرابنفش یکی از مهمترین عواملی است که موجب تخریب پلاستیکها و کاهش طول عمر آنها میشود. مواد پلاستیکی هم مانند هر ترکیب دیگری از چند ماده شیمیایی ساخته شده که این مواد در برابر عوامل خارجی ضعفهایی دارند، یکی از مهمترین ضعفهای مواد اولیه ساخت پلاستیک در برابر تابش نور خورشید است. در این مطلب سعی کردیم تا تاثیر خورشید بر عمر مواد پلاستیکی و مضرات نور خورشید بر مواد پلاستیکی را مورد بررسی قرار دهیم.