فرمولاسیون زیست تخریب پذیر شامل مواردی می‌شود که به طور طبیعی در محیط زیست تجزیه می‌شوند. روند تجزیه پذیری، ممکن است با سرعت بالا و یا بسیار کند انجام شود. به دلیل مسائل زیست محیطی و خطرات ناشی از ضایعات، استفاده از مواد زیست تخریب ضرورت می‌یابد.
فرمولاسیون زیست تخریب پذیر شامل مواردی می‌شود که به طور طبیعی در محیط زیست تجزیه می‌شوند. فرمولاسیون زیست تخریب پذیر شامل: ضایعات حیوانی و گیاهی به صورت مرده و زنده، میوه، کاغذ و… می‌شود که قابلیت تجزیه پذیری را دارند و به کود یا کمپوست و… تبدیل می‌شوند.
به صورت کلی دو گروه پلیمر زیست تخریب پذیر داریم، یکی از این دسته‌ها «آگرو پلیمرها» هستند که از زیست توده به دست می‌آیند و گروه دیگر از آنها «بیوپلیسترها» هستند و از میکروارگانیسم‌ها و مونومرهای طبیعی یا مصنوعی تولید شده‌اند. زیست تخریب پذیر به موادی اطلاق می‌شود که به وسیله عوامل طبیعی مانند میکروبها (باکتری‌ها، قارچ‌ها) و عناصر غیر زنده مانند دمای هوا، اکسیژن، UV و… تخریب می‌شوند. بعضی از نمونه‌های این مواد مانند مازاد مواد غذایی و آشپزخانه، زباله‌های طبیعی و… ریز ارگان‌ها و دیگر عوامل غیر زنده بشمار می‌روند. این مواد در حین سازوکارهای پیچیده به مواد آلی ساده‌تر تبدیل می‌شوند و در نهایت در خاک نابود می‌شوند. روند تجزیه پذیری، ممکن است با سرعت بالا و یا بسیار کند انجام شود. به دلیل مسائل زیست محیطی و خطرات ناشی از ضایعات، استفاده از مواد زیست تخریب ضرورت می‌یابد. میزان زیاد از زباله‌هایی که هر روز تولید می‌شود دیر یا زود باعث بروز مشکلات و تهدیدات جدی برای زندگی انسان‌ها و حیوانات خواهد شد. برای جلوگیری از این مشکل، برخی از کشورها مواد زائد طبیعی را به کمپوست تبدیل می‌کنند. کمپوست کردن یکی از فرمولاسیون زیست تخریب پذیر است. برای کمپوست کردن، مواد زائد قابل تجزیه در یک چاله و گودال ریخته می‌شود و برای مدتی به صورت سرپوشیده در می‌آید.
به دلیل فعل و انفعال میکروبها، این مواد تجزیه می‌شوند و کشاورزان به عنوان کود برای کشاورزی از آنها استفاده می‌کنند، انجام این کار میزان زباله‌ها را در محل‌های تدفین زباله کاهش می‌دهد و آمار کاهش زباله‌ها نیز به حداکثر می‌رسد. فرمولاسیون زیست تخریب پذیر برحسب نوع آنها متفاوت است و ممکن است چند هفته، چند روز و چند ماه طول بکشد. زیست تخریب پذیری مواد بستگی به شرایط محیطی و فضای محیط دارد و متناسب با شرایط، قادر به تجزیه بی هوازی یا هوازی بیولوژیکی است که در نتیجه به تولید کربن دی اکسید، آب، متان و نمک‌های معدنی می‌شود. ریزارگانیسم ها که در محیط زیست یافت می‌شوند و از مواد آلی اضافی برای تغذیه استفاده می‌کنند، نقش بسیار مهمی در فرمولاسیون زیست تخریب پذیر دارند. برخلاف قابلیت تبدیل شدن به کود، اصطلاح زیست تخریب پذیر تا حدودی قابل تأیید است زیرا همه چیز با گذشت زمان قابل تجزیه می‌باشد، بنابراین تعیین محیطی که در آن تخریب پذیری عملی شود بسیار مهم است.
در حوزه مواد شوینده نیز پساب حاصل از شستشو بهتر است خاصیت زیست تخریب پذیری داشته باشد، یعنی قابلیت تخریب توسط میکروبها و میکروارگانیزم های موجود در خاک را داشته باشند.
فرمولاسیون زیست تخریب پذیر و خواص آن
فرمولاسیون زیست تخریب پذیر کاربردهای زیادی در زمینه‌های مختلف از جمله: زمینه زیست پزشکی زمینه‌های مهندسی، تولید دارو و حفظ محیط زیست دارند. برای استفاده از یک پلیمر تجزیه پذیر به عنوان یک دارو، باید چندین نکته را در نظر بگیریم و آنها را رعایت کنیم:
۱) به منظور از بین بردن پاسخ خارجی بدن کاملاً غیر سمی باشد.
2) محصولات که حاصل تجزیه بیولوژیکی است دارای سموم نباشد و به راحتی از بدن خارج شود.
3) میزان زمان لازم برای تجزیه پلیمر با زمان مورد نیاز برای درمان تناسب داشته باشد.
فرمولاسیون زیست تخریب پذیر بیشتر در زمینه تولید دارو و نانو مدیسین کاربرد دارد. نیاز است که سیستم دارویی تجزیه پذیر که برای بارگذاری و حمل دارو به یک مکان خاص در بدن مورد کاربرد قرار می‌گیرد، پس از تجزیه شدن و تبدیل شدن به مواد غیر سمی از طریق مسیرهای متابولیسمی طبیعی از بدن خارج شود. فرمولاسیون زیست تخریب پذیر برای مهندسی بافت و بازسازی از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از هدف‌های مهم مهندسی بافت تولید ارگان‌ها و ترکیبات اساسی است.
فرمولاسیون زیست تخریب پذیر کارایی‌های دیگری نیز دارد مانند تولید مواد زیست تخریب پذیر، تولید کیسه‌های زیست تخریب پذیر و ظروف تجزیه پذیر. البته بیشتر موادی که تولید می‌شوند در گروه زیست تخریب ناپذیر قرار می‌گیرند. با استفاده از تکنولوژهای جدید می‌توان با تغییر دادن فرمول‌های شیمیایی و تولید مواد پلیمری تخریب پذیر به حفظ سلامت محیط زیست کمک نمود.
پلیمرهای تخریب پذیر برای کاهش حجم ضایعات در مواد بسته بندی استفاده می‌شود و همچنین برای جایگزین کردن مواد پتروشیمی یک گزینه مناسب است. فرمولاسیون زیست تخریب پذیر در تلاش است تا از آلودگی محیط زیست جلوگیری کند. معمولاً از پلیمرها برای بسته بندی ظروف یکبار مصرف استفاده می‌شود. در سال 2002 پلی اتیلن اسید جز مواد کاملاً بی خطر شناخته شد و در فرمولاسیون زیست تخریب پذیر قرار گرفت. برای بهره برداری از پلیمرها در صنعت می‌بایست یک سری نکات را مورد توجه قرار داد، این نکات شامل:
1-دید محیط زیستی: این مواد می‌بایست قابل تجزیه در محیط زیست باشند. بافت را خاک بهم نزنند و به راحتی با برنامه‌های مدیریت زباله بازیافت شوند از محیط خارج شوند.
2-دید صنعتی: این مواد می‌بایست از ویژگی‌های صنعتی برخوردار باشند مانند با دوام بودن، کارایی و از همه مهم‌تر کیفیت بالا و قیمت مناسب.
فرمولاسیون زیست تخریب پذیر و روش‌های تخریب پذیری
زیست تخریب پذیری به دو صورت است:
1) تخریب به وسیله نور: در این روش با تابش نور خورشید پلیمرها به قسمت‌های کوچکتر تبدیل می‌شود. پلی الفین ها نمونه بارز پلیمرهای هستند که به وسیله‌ی نور تخریب می‌شوند. دو عامل مؤثر برای تخریب پذیری پلیمرها وجود دارد:«اضافه کردن بنزو فنون به داخل شکل و ساختار پلیمر، ایجاد پلیمرهای حساس به نور»
2) تخریب به روش میکروب: موادی که از طبیعت به وجود می‌آیند مانند الیاف، کتان و نشاسته برای تخریب به مواد زنده نیاز دارند. سرعت تجزیه پلیمرها در سیستم تجزیه بیولوژیکی بسته به نوع فرمولاسیون و میکروب‌های زنده دارد. در این روش تخریب، با اضافه کردن نشاسته به ساختمان پلیمر و قرار دادن آن در محیطی که با آب و خاک در تماس است صورت می‌گیرد و به وسیله میکروبها این عمل انجام می‌شود، در مرحله اول نشاسته تجزیه می‌شود و پلیمر ساختار اسفنجی به خود می‌گیرد و بسیار کم قدرت می‌شود. بعد از تجزیه شدن نشاسته، پلیمر به وسیله آنزیم‌ها شروع به تجزیه می‌کند. هر عملکرد آنزیمی باعث بریده شدن مولکول و ریزتر شدن پلیمر می‌شود تا زمانی که کل پلیمر تجزیه و نابود شود. یکی دیگر از روش‌ها، روش تخریب، استفاده از ریزارگانیسم ها هستند که بسیار گران و پرهزینه است. ریزارگانیسم ها برای تجزیه پلاستیک‌های نفتی طراحی شده‌اند و از آلودگی محیط زیست جلوگیری می‌کند.
