जैव-अपघटनीय पॉलिमर सामग्रियों के अपघटन की प्रक्रिया एवं उनका विश्लेषण

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वे सभी सामग्रियाँ, जो पृथ्वी के पर्यावरणीय संतुलन को नष्ट नहीं करतीं, को “पुनर्चक्रण योग्य सामग्रियाँ” कहा जा सकता है। पुनर्चक्रण योग्य सामग्रियों के कई प्रकार हैं; वर्तमान में सबसे अधिक ध्यान जिस सामग्री पर दिया जा रहा है, वह है जैव-अपघटनीय पॉलिमर सामग्रियाँ। उच्च आणविक वजन वाली सामग्रियों का जैव-अपघटन, जैविक पदार्थों (मुख्य रूप से कवक, बैक्टीरिया आदि) की क्रिया से पॉलिमरों के अपघटन एवं एकीकरण की प्रक्रिया है। पॉलिमरों के विघटन की प्रक्रिया बहुत ही जटिल होती है। आम तौर पर माना जाता है कि जैविक विघटन कोई एकल प्रक्रिया नहीं है; बल्कि यह जटिल जैव-भौतिकीय एवं जैव-रासायनिक प्रक्रियाओं का परिणाम है। इसके साथ ही जलविघटन, ऑक्सीकरण जैसी अन्य भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाएँ भी इसमें शामिल होती हैं। जैविक एवं भौतिक प्रक्रियाएँ एक-दूसरे को बढ़ावा देती हैं, जिससे सहयोगात्मक प्रभाव उत्पन्न होता है। प्राकृतिक उच्च-आणविक यौगिकों से प्राप्त पुलीयूरेथेन सामग्री के जैव-अपघटन के दौरान, यह मुख्य रूप से दो चरणों में होता है: (1) प्राकृतिक उच्च-आणविक यौगिकों का अपघटन; जिससे पुलीयूरेथेन की सतह पर कई सूक्ष्म छिद्र बन जाते हैं। जैसे-जैसे छिद्र धीरे-धीरे बड़े होते जाते हैं, पहले यूरेथेन बंधन सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित हो जाते हैं; (2) छोटे-छोटे छिद्रों के कारण सूक्ष्मजीव आसानी से आंतरिक प्राकृतिक उच्च-आणविक यौगिकों तक पहुँच जाते हैं, जिससे आंतरिक भाग में छोटे-छोटे छिद्र बन जाते हैं, और इस प्रक्रिया में यूरेथेन पूरी तरह विघटित हो जाता है। वर्तमान में, जैव-अपघटनीयता का मूल्यांकन करने हेतु आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले तरीकों में शामिल हैं – अवशिष्ट पदार्थों एवं सापेक्ष आणविक द्रव्यमान का निर्धारण, संरचनात्मक परिवर्तनों का विश्लेषण, अपघटन उत्पादों की जाँच, यांत्रिक मजबूती का मूल्यांकन, बाहरी रूप/स्वरूप का विश्लेषण, एवं क जैव-अपघटन संबंधी विभिन्न विश्लेषणात्मक विधियों में भी कुछ कमियाँ हैं; इसलिए अनुसंधान के दौरान आमतौर पर विशिष्ट परिस्थितियों के अनुसार विभिन्न विधियों का उपयोग करके ही परीक्षण किए जाते हैं।