ประเภทของพลาสติกย่อยสลายได้

โดยทั่วไป เราสามารถแบ่งกลไกการย่อยสลายของพลาสติกเป็น 4 ประเภทใหญ่ๆ คือ

1.การย่อยสลายได้โดยแสง (Photodegradation)

การย่อยสลายโดยแสงมักเกิดจากการเติมสารเติมแต่งที่มีความว่องไวต่อแสงลงในพลาสติกหรือ
สังเคราะห์โคพอลิเมอร์ให้มีหมู่ฟังก์ชันหรือพันธะเคมีที่ไม่แข็งแรง แตกหักง่ายภายใต้รังสี (UV)
เช่น หมู่คีโตน (Ketone group) อยู่ในโครงสร้าง เมื่อสารหรือหมู่ฟังก์ชันดังกล่าวสัมผัสกับรังสี
ยูวีจะเกิดการแตกของพันธะกลายเป็นอนุมูลอิสระ (Free radical)    ซึ่งไม่เสถียร     จึงเข้าทำ
ปฏิกิริยาต่ออย่างรวดเร็วที่พันธะเคมีบนตำแหน่งคาร์บอนในสายโซ่พอลิเมอร์   ทำให้เกิดการขาด
ของสายโซ่  แต่การย่อยสลายนี้จะไม่เกิดขึ้นภายในบ่อฝังกลบขยะ กองคอมโพสท์   หรือสภาวะ
แวดล้อมอื่นที่มืด หรือแม้กระทั่งชิ้นพลาสติกที่มีการด้วยหมึกที่หนามากบนพื้นผิว   เนื่องจาก
พลาสติกจะไม่ได้สัมผัสกับรังสียูวีโดยตรง
 

2. การย่อยสลายทางกล (Mechanical Degradation)

โดยการให้แรงกระทำแก่ชิ้นพลาสติกทำให้ชิ้นส่วนพลาสติกแตกออกเป็นชิ้น ซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้
โดยทั่วไปในการทำให้พลาสติกแตกเป็นชิ้นเล็กๆ

3.การย่อยสลายผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidative Degradation) 

การย่อยสลายผ่าน)ฏิกิริยาออกซิเดชันของพลาสติก เป็นปฏิกิริยาการเติมออกซิเจนลงในโมเลกุล
ของพอลิเมอร์      ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้เองในธรรมชาติอย่างช้าๆ โดยมีออกซิเจน และความร้อน
แสงยูวี หรือแรงทางกลเป็นปัจจัยสำคัญ   เกิดเป็นสารประกอบไฮโดรเปอร์ออกไซด์
(hydroperoxide,ROOH) ในพลาสติกที่ไม่มีการเติม สารเติมแต่งที่ทำหน้าที่เพิ่มความเสถียร
(stabilizing additive) แสงและความร้อนจะทำให้ ROOH แตกตัวกลายเป็นอนุมูลอิสระ RO
และ OH) ที่ไม่เสถียรและเข้าทำปฏิกิริยาต่อที่พันธะเคมีบนตำแหน่งคาร์บอนในสายโซ่พอลิเมอร์ 
ทำให้เกิดการแตกหัก  และสูญเสียสมบัติเชิงกลอย่างรวดเร็ว   แต่ด้วยเทคโนโลยีการผลิตที่ได้รับ
การวิจัยและพัฒนาขึ้น   ในปัจจุบันทำให้พอลิโอเลฟินเกิดการย่อยสลายผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชัน
กับออกซิเจนได้เร็วขึ้น    ภายในช่วงเวลาที่กำหนด โดยการเติมสารเติมแต่งที่เป็นเกลือของโลหะ
ทรานสิชัน    ซึ่งทำหน้าที่คะตะลิสต์เร่งการแตกตัวของสารประกอบไฮโดรเปอร์ออกไซด์
(Hydroperoxpide, ROOH) เป็นอนุมูลอิสระ (Free radical) ทำให้สายโซ่พอลิเมอร์เกิดการ
แตกหัก   และสูญเสียสมบัติเชิงกลรวดเร็วยิ่งขึ้น

4.การย่อยสลายผ่านปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส (Hydrolytic Degradation)

การย่อยสลายของพอลิเมอร์ที่มีหมู่เอสเทอร์ หรือเอไมด์    เช่น  แป้ง  พอลิเอสเทอร์  พอลิแอน
ไฮดรายด์ พอลิคาร์บอเนต และพอลิยูริเทน ผ่านปฏิกิริยาก่อให้เกิดการแตกหักของสายโซ่พอลิ
เมอร์ ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสที่เกิดขึ้น  
โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ 
    ประเภทที่ 1. ใช้ คะตะลิสต์ (Catalytic hydrolysis) และ
    ประเภทที่ 2.ไม่ใช้คะตะลิสต์ (Non-Catalytic Hydrolysis) 

ซึ่งประเภทแรกยังแบ่งออกได้เป็น 2 แบบ  คือ
    แบบที่ 1. แบบที่ใช้คะตะลิสต์จากภายนอกโมเลกุลของพอลิเมอร์
                 - เร่งให้เกิดการย่อยสลาย (External Catalytic Degradation)
    แบบที่ 2. แบบที่ใช้คะตะลิสต์จากจากภายในโมเลกุลของพอลิเมอร์เอง
                - ในการเร่งให้เกิดการย่อยสลาย (Internal catalytic degradation) 

โดยคะตะลิสต์จากภายนอกมี 2 ชนิด คือ
    ชนิดที่ 1.  คะตะลิสต์ที่เป็นเอนไซม์ต่างๆ (Enzyme)
                  - เช่น Depolymerase lipase esterase และ glycohydrolase
                    ในกรณีนี้จัดเป็นการย่อยสลายทางชีวภาพ และ
    ชนิดที่ 2. คะตะลิสต์ที่ไม่ใช่เอนไซม์ (Non-enzyme)
                 - เช่น โลหะแอลคาไลด์ (alkaline metal) เบส (base) และกรด(acid)
                   ที่มีอยู่ในสภาวะแวดล้อมในธรรมชาติ ในกรณีนี้จัดเป็นการย่อยสลายทางเคมี
 
สำหรับปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสแบบที่ใช้คะตะลิสต์จากภายในโมเลกุลของพอลิเมอร์นั้นใช้หมู่
คาร์บอกซิล(Carboxyl Group)    ของหมู่เอสเทอร์    หรือเอไมด์บริเวณปลายของสาย
โซ่พอลิเมอร์ในการเร่งปฏิกิริยาการย่อยสลายผ่าปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส

5.การย่อยสลายทางชีวภาพ  (Biodegradation) 

การย่อยสลายของพอลิเมอร์จากการทำงานของจุลินทรีย์โดยทั่วไปมีกระบวนการ 2 ขั้นตอน
เนื่องจากขนาดของสายพอลิเมอร์ยังมีขนาดใหญ่และไม่ละลายน้ำ   ในขั้นตอนแรกของของ
การย่อยสลายจึงเกิดขึ้นภายนอกเซลล์   โดยการปลดปล่อยเอ็นไซม์ของจุลินทรีย์ซึ่งเกิดได้
ทั้งทั้งแบบใช้ endo-enzyme หรือ เอนไซม์ที่ทำใหเกิดการแตกตัวของพันธะภายในสาย
โซ่พอลิเมอร์อย่างไม่เป็นระเบียบ และแบบ exo-enzyme   หรือเอนไซม์ที่ทำให้เกิดการ
แตกหักของพันธะทีละหน่วยจากหน่วยซ้ำที่เล็กที่สุดที่อยู่ด้านปลายของสายโซ่พอลิเมอร์
เมื่อพอลิเมอร์แตกตัวจนมีขนาดเล็กพอจะแพร่ผ่านผนังเซลล์เข้าไปในเซลล์     และเกิดการ
ย่อยสลายต่อในขั้นตอนที่ 2 ได้ผลิตภัณฑ์ในขั้นตอนสุดท้าย (ultimate biodegradation)
คือ พลังงาน และสารประกอบขนาดเล็กที่เสถียรในธรรมชาติ (Mineralization)
เช่น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สมีเทน น้ำ เกลือ แร่ธาตุต่างๆ และมวลชีวภาพ (biomass)



*มวลชีวภาพ หมายถึง มวลรวมของสสารที่เกิดขึ้นจากกระบวนการในการดำรง
ชีวิตและเติบโตของสิ่งมีชีวิต ซึ่งรวมถึงพืช สัตว์ และจุลินทรีย์

นอกจากนี้ยังพบว่า มีการใช้คำว่า พลาสติกย่อยสลายได้ในสภาวะแวดล้อมธรรมชาติ 
(Environmentally Degradable Plastics, EDP) ซึ่งหมายถึง พลาสติกที่สามารถเกิดการ
เปลี่ยนแปลงสมบัติเนื่องจากปัจจัยต่างๆ ในสภาวะแวดล้อม เช่น กรด ด่าง น้ำ และออกซิเจนใน
ธรรมชาติ แสงจากดวงอาทิตย์ แรงเค้นจากการกระทบของเม็ดฝนและแรงลม หรือจากเอนไซม์
ของจุลินทรีย์ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางเคมี กลายเป็นสารที่ถูกดูดซึม และย่อย
สลายต่อได้อย่างสมบูรณ์โดยจุลินทรีย์ได้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ สารอนินทรีย์  และมวล
ชีวภาพ เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย    โดยการย่อยสลาย  และการดูดซึมนี้ต้องเกิดขึ้นได้รวดเร็ว
เพียงพอที่จะไม่ทำให้เกิดการสะสมในสภาวะแวดล้อม         และคำว่า พลาสติกที่เป็นมิตรต่อ
สภาวะแวดล้อม (Environmental Friendly Plastics) หรือ พลาสติกสีเขียว
(Green Plastics) หมายถึง พลาสติกที่ทำให้ภาระในการจัดการขยะลดลง และส่งผลกระทบ
โดยรวมต่อสภาวะแวดล้อมน้อยกว่าพลาสติกที่ใช้กันอยู่ทั่วไปในปัจจุบัน