Odată cu creșterea gradului de conștientizare globală a mediului, pungi complet biodegradabile devin o soluție cheie pentru înlocuirea pungilor tradiționale de plastic. Aceste pungi prietenoase cu mediul pot fi complet descompuse de microorganisme în anumite condiții și în cele din urmă se pot întoarce în natură, atenuând eficient problema poluării cu plastic.
Acidul polilactic (PLA) este unul dintre cele mai utilizate materiale biodegradabile. Este un nou tip de material biodegradabil și regenerabil. Folosește resurse vegetale regenerabile, cum ar fi amidonul, porumbul și manioc ca materii prime, produce acid lactic prin fermentație și apoi este supusă polimerizării. Procesul de producție al PLA este ecologic și are un consum redus de energie. Poate fi complet degradat în dioxid de carbon și apă în condiții de compostare, ceea ce este inofensiv pentru mediu.
PLA are o bună transparență, strălucire și imprimabilitate și se simte confortabil, similar cu plasticul tradițional. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în ambalarea alimentelor, pungi de cumpărături, filme agricole și alte domenii. Proprietățile sale mecanice sunt, de asemenea, relativ excelente, cu o anumită rezistență la tracțiune și rezistență la rupere, care pot satisface nevoile de utilizare zilnică. Cu toate acestea, PLA are o rezistență la căldură relativ slabă și se poate înmuia sau deforma în condiții de temperatură ridicată, ceea ce limitează utilizarea sa în anumite aplicații specifice. În plus, degradarea PLA necesită un mediu de compostare industrial specific, iar rata de degradare este lentă în mediul natural.
Adipatul/tereftalatul de polibutilenă (PBAT) este un copoliester alifatic/aromatic și un plastic termoplastic biodegradabil. Este de obicei amestecat cu alte materiale biodegradabile, cum ar fi PLA, pentru a îmbunătăți flexibilitatea și performanța de procesare a produsului. PBAT are flexibilitate, ductilitate și rezistență la căldură excelente. În comparație cu PLA, are o duritate mai bună și este mai rezistent la rupere, astfel încât funcționează bine la fabricarea de filme, pungi de cumpărături, pungi de gunoi și alte produse cu cerințe ridicate de flexibilitate.
Producția de PBAT se bazează în principal pe materii prime petrochimice, dar poate fi degradată rapid în condiții de compostare. Produșii săi de degradare sunt în principal apă, dioxid de carbon și biomasă, care sunt ecologice. Duritatea excelentă a PBAT compensează lipsa de fragilitate a PLA. Amestecarea celor două poate produce materiale care sunt ambele biodegradabile și au proprietăți mecanice bune. Sunt utilizate pe scară largă în pungi de cumpărături, pungi expres, filme agricole și alte domenii.
Polibutilen succinatul (PBS) este un poliester termoplastic care are și o bună biodegradabilitate. Spre deosebire de PLA și PBAT, PBS poate fi polimerizat din acid succinic pe bază de bio și butandiol într-o anumită măsură, iar sursa sa pe bază de bio este mai probabilă. PBS se caracterizează prin performanțe bune de procesare, turnare ușoară, rezistență bună la căldură și rezistență mecanică.
PBS poate fi descompus sub hidroliză și hidroliză enzimatică și, în final, degradat în apă și dioxid de carbon. Are o anumită capacitate de degradare în compostarea industrială și mediul natural. PBS este de obicei folosit pentru a face vesela, materiale de ambalare, filme agricole și materiale medicale. Rezistența sa la căldură este mai slabă decât PLA, dar flexibilitatea sa nu este la fel de bună ca PBAT. Prin urmare, este adesea amestecat cu alte materiale în aplicații practice pentru a îndeplini cerințele de performanță ale diferitelor produse.
Polihidroxialcanoatul (PHA) este o clasă de poliesteri naturali cu greutate moleculară mare sintetizați de microorganisme prin fermentație. Este unul dintre puținii polimeri care pot fi complet sintetizați de organisme și pot fi complet biodegradați în mediul natural. Procesul de producție a PHA este relativ complex și costul este ridicat, dar biodegradabilitatea și biocompatibilitatea excelentă îl fac să aibă un potențial mare în domeniul protecției mediului.
PHA are proprietăți fizice și chimice similare cu materialele plastice tradiționale, inclusiv rezistență mecanică bună, proprietăți de barieră și rezistență la căldură. Produsele sale de degradare sunt netoxice și inofensive pentru mediu, așa că a atras multă atenție în domeniile medicinei, agriculturii și ambalajului. În funcție de compoziția monomerilor, proprietățile PHA sunt de asemenea variate. De exemplu, PHB (polihidroxibutirat) este mai dur și fragil, în timp ce PHBV (valerat de polihidroxibutirat) este mai flexibil. Deși costul este în prezent mare, odată cu progresul tehnologiei, PHA este de așteptat să devină o componentă importantă a pungilor complet biodegradabile în viitor.
Materialele pe bază de amidon sunt materiale biodegradabile preparate prin modificare, plastificare și alte procese folosind amidonul natural ca materie primă principală. Amidonul este un polimer natural regenerabil, degradabil și disponibil pe scară largă, cu un cost de producție relativ scăzut. Materialele pe bază de amidon au o bună biodegradabilitate și pot fi descompuse de microorganisme din sol și apă.
Materialele din amidon pur sunt de obicei casante și au proprietăți mecanice slabe. Prin urmare, în aplicațiile practice, amidonul este adesea amestecat cu alți polimeri biodegradabili, cum ar fi PLA și PBAT, sau modificat chimic pentru a-și îmbunătăți rezistența, duritatea și rezistența la apă. Aceste materiale compozite au avantaje în prepararea unor produse precum pungi de cumpărături, saci de gunoi și vesela de unică folosință și pot reduce semnificativ utilizarea materialelor plastice. Performanța materialelor pe bază de amidon poate fi afectată în medii umede, astfel încât sensibilitatea lor la umiditate trebuie luată în considerare în proiectarea și aplicarea produsului.
În valul de transformare a industriei de ambalare către dezvoltare durabilă, pungile complet biodegradabile înlocuiesc treptat pungile tradiționale din polietilenă (PE). Aceasta nu este doar o inovație în materie de materiale, ci și o ajustare majoră a proceselor de producție.
Sacii tradiționali din PE folosesc în principal rășini de polietilenă, cum ar fi LDPE (polietilenă de joasă densitate) și HDPE (polietilenă de înaltă densitate). Aceste materiale au o fluiditate bună a topiturii, o stabilitate termică ridicată, nu se descompun ușor în timpul procesului de suflare a filmului și au o fereastră largă de proces.
Cu toate acestea, materiile prime ale pungilor complet biodegradabile includ în principal PLA (acid polilactic), PBAT (adipat/tereftalat de polibutilenă), PBS (succinat de polibutilenă), PHA (polihidroxialcanoat) și materiale pe bază de amidon. Proprietățile acestor materiale biodegradabile sunt semnificativ diferite de PE.
Termosensibilitate: Majoritatea materialelor biodegradabile, în special PLA, sunt foarte sensibile la temperatură. Ele sunt predispuse la degradarea termică la temperaturi mai ridicate, ducând la ruperea lanțului molecular, care afectează proprietățile fizice ale produsului final. Acest lucru necesită ca controlul temperaturii echipamentului de suflare a filmului să fie mai precis și, de obicei, necesită o temperatură de procesare mai scăzută sau un timp de rezidență mai scurt pentru a evita degradarea materialului.
Viscozitatea topiturii: Vâscozitatea topiturii materialelor biodegradabile este în general mai mare decât cea a PE. Vâscozitatea ridicată va crește dificultatea extrudarii și va impune cerințe mai mari privind designul șurubului, puterea motorului și presiunea matriței. Unele materiale biodegradabile au, de asemenea, rezistență scăzută la topire și sunt predispuse la rupere în timpul suflarii și întinderii filmului, necesitând ajustarea spațiului matriței și a vitezei de răcire a inelului de aer.
Higroscopicitate: Multe materiale biodegradabile, în special PLA și materialele pe bază de amidon, au o higroscopicitate puternică. Prezența umidității va accelera hidroliza și degradarea materialului la temperaturi ridicate, rezultând o scădere a performanței produsului. Prin urmare, este esențial să uscați complet materiile prime înainte de suflarea filmului, care de obicei trebuie efectuată în echipamente dedicate de dezumidificare și uscare.
Mașinile tradiționale de suflare a filmului PE folosesc de obicei un șurub universal și un design de matriță pentru a se adapta la buna fluiditate a materialelor PE.
Pentru producerea de pungi complet biodegradabile, echipamentele cu film suflat trebuie optimizate într-un mod țintit:
Design șurub: Șuruburile special concepute, cum ar fi șuruburile cu forță de forfecare mai mică și raport de compresie mai scăzut, sunt necesare pentru a reduce căldura de forfecare a materialului în timpul extrudarii și pentru a evita degradarea termică cauzată de forfecarea excesivă. În același timp, L/D (raportul lungime-diametru) al șurubului poate fi, de asemenea, necesar să fie ajustat pentru a se asigura că materialul este complet plastificat la o temperatură mai scăzută.
Mori: Designul canalului de curgere al matriței trebuie să fie mai rezonabil pentru a asigura fluxul uniform al materialului topit, pentru a reduce colțurile moarte și timpul de rezidență și, astfel, pentru a evita supraîncălzirea și degradarea locală. Decalajul matriței trebuie de obicei să fie mai mic pentru a se adapta la rezistența la topire mai scăzută a materialelor biodegradabile și pentru a asigura stabilitatea de turnare a filmului.
Sistem de racire: Viteza de răcire a pungilor complet biodegradabile trebuie de obicei să fie mai rapidă pentru a solidifica rapid filmul și pentru a preveni întinderea excesivă a filmului în stare fierbinte, provocând ruperea sau deformarea. Prin urmare, sistemul de răcire cu inel de aer și sistemul de răcire intern trebuie să fie mai eficiente, iar controlul volumului și presiunii aerului este, de asemenea, mai rafinat.
Controlul parametrilor de proces al filmului suflat PE tradițional este relativ flexibil. Procesul de suflare a filmului al pungilor complet biodegradabili necesită un control mai precis al parametrilor:
Controlul temperaturii: Setarea temperaturii fiecărei secțiuni trebuie controlată strict în fereastra de procesare permisă de material, care este de obicei mai mică decât temperatura de procesare a PE. În special, temperatura matriței și a secțiunii de conectare nu trebuie să fie prea ridicată pentru a preveni degradarea materialului la ieșire.
Raportul de suflare (BUR) și raportul de tracțiune (DR): Raportul de suflare și raportul de tracțiune al pungilor complet biodegradabili trebuie de obicei optimizate în funcție de proprietățile materialului. Unele materiale biodegradabile au o rezistență scăzută la topire, iar raportul excesiv de suflare sau raportul de tracțiune poate cauza ruperea filmului sau grosimea neuniformă. Este necesar să se găsească cea mai bună combinație de parametri de proces prin experimente.
Stabilitatea bulelor: Datorită diferențelor în vâscozitatea topiturii și rezistența materialelor biodegradabile, stabilitatea bulelor de suflare a filmului este o provocare cheie. Este necesar să ajustați parametri precum volumul de aer al inelului de aer, viteza de tracțiune și temperatura matriței pentru a vă asigura că bulele se ridică stabil și formează o peliculă uniformă.
Răcire cu bule: În funcție de caracteristicile de cristalizare ale diferitelor materiale biodegradabile, viteza de răcire trebuie ajustată pentru a controla cristalinitatea și transparența filmului. De exemplu, viteza de răcire prea mare a filmului PLA poate duce la scăderea transparenței.
Producția tradițională de pungi PE nu necesită umiditate ridicată a mediului. Cu toate acestea, producția de pungi complet biodegradabile necesită o atenție specială la umiditatea mediului:
Controlul umidității: Datorită higroscopicității materialelor biodegradabile, atelierul de producție trebuie să mențină o umiditate scăzută pentru a împiedica materialul să absoarbă umiditatea din aer în timpul procesării. Echipat cu echipament de dezumidificare este o soluție comună.
Reciclarea deșeurilor: Resturile tradiționale din PE pot fi ușor reciclate și reutilizate. Reciclarea resturilor de materiale complet biodegradabile este mai complicată. Este necesar să se asigure puritatea și uscăciunea materialelor reciclate pentru a evita amestecarea cu alte impurități sau umiditate, care va afecta performanța materialelor reciclate. Este posibil ca unele materiale reciclate din materiale biodegradabile să fie supuse unui tratament specific înainte de a putea fi repuse în funcțiune.
În comparație cu pungile tradiționale din PE, aceste diferențe în procesul de producție a pungilor complet biodegradabile sunt întruchiparea protecției mediului și a performanței ridicate a acestora:
Ecologic: Controlul strict al parametrilor procesului asigură că materialele biodegradabile mențin integritatea structurii lor moleculare în timpul procesului de producție, asigurând astfel că produsele pot fi descompuse în cele din urmă de microorganisme după utilizare, revenirea în natură și reducerea eficientă a poluării albe.
Performanță stabilă a produsului: Controlul rafinat al procesului și optimizarea echipamentelor permit producerea de pungi complet biodegradabile care îndeplinesc sau chiar depășesc o parte din performanța pungilor tradiționale din PE în ceea ce privește rezistența la tracțiune, tenacitatea, imprimabilitatea etc., asigurând caracterul practic al produsului.
În domeniul ambalajelor moderne, rezistența mecanică a pungilor este un indicator cheie pentru măsurarea performanței acestora. Este direct legat de faptul dacă geanta poate proteja în mod eficient conținutul în timpul transportului, depozitării și utilizării, precum și durabilitatea și fiabilitatea acesteia. Odată cu consolidarea tendințelor de protecție a mediului, pungile complet biodegradabile înlocuiesc treptat pungile tradiționale de plastic.
Rezistența la tracțiune se referă la solicitarea maximă pe care o poate suporta un material în timpul întinderii, în timp ce alungirea la rupere indică creșterea procentuală a lungimii materialului atunci când acesta se rupe. Acești doi indicatori împreună reflectă rigiditatea și duritatea materialului.
Pungile tradiționale din plastic din polietilenă (PE), în special pungile din polietilenă de înaltă densitate (HDPE), au de obicei o rezistență ridicată la tracțiune, ceea ce înseamnă că pot rezista la forțe mari de tracțiune fără a fi ușor deformate sau sparte. În același timp, sacii din LDPE (polietilenă de joasă densitate) sunt cunoscuți pentru alungirea lor excelentă la rupere, arătând o flexibilitate și rezistență la perforare excelente.
Pentru pungile complet biodegradabile, proprietățile mecanice variază în funcție de materiile prime și formulările utilizate:
PLA (acid polilactic)-based materials generally have high tensile strength and rigidity, but their elongation at break is relatively low, which means that PLA films can be brittle and less tear-resistant than PE. This can be a challenge in some applications that require high toughness.
PBAT (adipat/tereftalat de polibutilenă) is known for its excellent toughness and elongation at break, and its flexibility is close to or even better than LDPE. Therefore, PBAT is often used to produce degradable bags that require high flexibility and tear resistance, such as garbage bags and shopping bags.
Când PLA și PBAT sunt amestecate, pot fi obținute proprietăți complementare. Prin proporții precise, se pot produce saci complet biodegradabili, cu rezistență la tracțiune bună și rezistență suficientă pentru a satisface nevoile de utilizare zilnică în ceea ce privește rezistența la încărcare și la perforare.
Rezistența la tracțiune și alungirea la rupere a compozitelor pe bază de amidon variază foarte mult, în funcție de gradul de modificare a amidonului și de raportul de amestecare cu alți polimeri biodegradabili. Prin optimizarea formulării și procesului, proprietățile sale mecanice pot fi îmbunătățite semnificativ.
PHA (polihidroxialcanoat) has diverse properties, and some types of PHA (such as PHBV) can show flexibility and strength comparable to traditional plastics, but their cost is currently high.
Rezistența la perforare se referă la capacitatea unui material de a rezista la penetrarea obiectelor ascuțite, în timp ce rezistența la rupere se referă la capacitatea unui material de a rezista la propagarea fisurilor. Acești indicatori sunt critici pentru aplicarea practică a pungilor de ambalare, în special în timpul transportului și depozitării.
Sacii tradiționali din PE excelează în acest sens. Sacii HDPE au o rezistență bună la perforare datorită densității ridicate și stabilității structurale; Sacii din LDPE nu sunt ușor de rupt atunci când sunt supuși unor forțe externe datorită flexibilității lor ridicate.
Pentru pungi complet biodegradabile:
Datorită fragilității lor inerente, materialele pe bază de PLA pot avea o rezistență relativ slabă la perforare și rupere fără modificări. Crăpăturile sunt ușor de propagat atunci când există o tăietură pe marginea pungii sau când este lovită de un obiect ascuțit.
PBAT este un material cheie pentru îmbunătățirea rezistenței la perforare și rupere a pungilor complet biodegradabili. Flexibilitatea sa excelentă îi permite să disperseze eficient stresul atunci când este perforat sau rupt, prevenind astfel propagarea rapidă a fisurilor. Prin urmare, multe pungi de cumpărături și saci de gunoi de înaltă performanță complet biodegradabile conțin o proporție ridicată de PBAT.
Prin tehnologia de coextruziune multistrat, materialele biodegradabile cu proprietăți mecanice diferite (cum ar fi PLA și PBAT) sunt combinate pentru a îmbunătăți semnificativ rezistența completă la perforare și rupere a pungilor complet biodegradabili. Această structură compozită poate rezista mai bine impactului extern și zgârieturilor elementelor interne.
Capacitatea de încărcare este un indicator intuitiv al performanței efective de aplicare a sacului, în timp ce durabilitatea implică capacitatea sacului de a-și menține integritatea structurală și funcționarea pe durata de viață normală.
Sacii de plastic tradiționali au demonstrat o bună capacitate portantă și durabilitate pe termen lung în diverse medii datorită proprietăților lor mecanice excelente și stabilității chimice, dar acesta este și motivul pentru care sunt greu de degradat în mod natural.
Sacii complet biodegradabili au fost optimizați în acest sens pentru a îndeplini cerințele de rezistență și durabilitate ale utilizării zilnice, atingând în același timp obiectivele de protecție a mediului:
Prin proiectarea formulei științifice a materialelor și tehnologia avansată de suflare a filmului, multe pungi complet biodegradabile au reușit să atingă sau chiar să depășească capacitatea portantă a pungilor tradiționale de plastic de aceeași grosime, satisfacând nevoile zilnice, cum ar fi cumpărăturile din supermarket și colectarea gunoiului.
De exemplu, pungile complet biodegradabile care conțin o proporție ridicată de PBAT au performanțe excelente de suportare și rezistență la rupere.
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că durabilitatea pungilor complet biodegradabile se referă la durabilitatea lor în condiții specifice de utilizare, cum ar fi depozitarea normală, transportul și utilizarea pe termen scurt. Odată ce intră în mediul lor de degradare proiectat (cum ar fi compostul industrial, solul sau apa), ei vor începe să se descompună treptat. Aceasta înseamnă că nu sunt potrivite pentru depozitarea pe termen lung sau utilizarea pe termen lung în medii extrem de dure, ceea ce este în contrast puternic cu caracteristicile „niciodată degradabile” ale pungilor tradiționale de plastic.
Această „durabilitate limitată” este tocmai avantajul de mediu al pungilor complet biodegradabile - ei se pot întoarce în natură după terminarea duratei de viață, mai degrabă decât să existe ca poluanți persistenti.
Pungile timpurii complet biodegradabile au avut unele limitări în ceea ce privește rezistența mecanică. De exemplu, fragilitatea pungilor de PLA pur sau rezistența slabă la umiditate a pungilor pe bază de amidon. Cu toate acestea, odată cu progresul continuu al științei materialelor și al tehnologiei de prelucrare, aceste provocări sunt depășite:
Dezvoltarea de noi materiale: Sunt în curs de dezvoltare noi polimeri biodegradabili, care sunt optimizați în structura moleculară pentru a oferi o mai bună duritate, rezistență și rezistență la căldură.
Modificarea amestecului: Prin amestecarea precisă a diferitelor tipuri de materiale biodegradabile, se poate obține o îmbunătățire sinergică a performanței. De exemplu, combinația dintre PLA fragil și PBAT dur poate produce materiale cu performanțe complete excelente.
Proiectarea structurii compozite: Utilizarea structurii multistrat, a armăturii cu fibre și a altor tehnologii poate îmbunătăți în continuare proprietățile mecanice ale pungilor complet biodegradabile, permițându-le să fie utilizate într-o gamă mai largă de domenii.
Optimizarea tehnologiei de procesare: Îmbunătățirile continue ale procesului de suflare a filmului, inclusiv proiectarea șurubului și a capului matriței, controlul temperaturii, sistemul de răcire etc., pot îmbunătăți în mod eficient uniformitatea și proprietățile mecanice ale filmului.
Umiditatea este unul dintre cei mai critici factori de mediu care afectează performanța și durata de viață a pungilor biodegradabile. Majoritatea materialelor biodegradabile, în special PLA (acid polilactic) și materialele pe bază de amidon, au un anumit grad de higroscopicitate. Prezența umidității va accelera semnificativ procesul de degradare a materialului, chiar și la temperatura camerei.
Reacția de hidroliză: Mecanismul de degradare al polimerilor biodegradabili implică de obicei hidroliza. Când materialul absoarbe umiditatea, moleculele de apă vor pătrunde în lanțul polimeric. Sub temperatura și acțiunea microbiană corespunzătoare, moleculele de apă vor ataca legăturile esterice sau glicozidice ale polimerului, provocând ruperea lanțului molecular, accelerând astfel descompunerea materialului.
Degradarea performanței: Umiditatea excesivă va determina hidroliza și degradarea prematură a pungii biodegradabile în timpul depozitării, ceea ce se manifestă ca o scădere a rezistenței materialului, flexibilitate slabă și chiar fragilitate și pulbere. Acest lucru va scurta semnificativ durata de viață efectivă a sacului, făcându-l incapabil să atingă capacitățile de încărcare și anti-rupere așteptate în timpul utilizării efective.
Creșterea mucegaiului: Un mediu umed este, de asemenea, foarte predispus la creșterea mucegaiului și a altor microorganisme. Deși aceste microorganisme vor ajuta în cele din urmă să se degradeze punga, creșterea timpurie în timpul etapei de depozitare va afecta aspectul, igiena și proprietățile fizice ale pungii.
Prin urmare, menținerea umidității scăzute este prioritatea maximă atunci când depozitați pungi biodegradabile. În general, se recomandă depozitarea într-un mediu cu umiditate relativă mai mică de 50% și evitarea contactului direct cu sursele de apă sau zonele cu umiditate ridicată.
Temperatura are un impact la fel de mare asupra performanței pungilor biodegradabile. Similar cu umiditatea, temperatura ridicată accelerează mișcarea moleculară a materialelor biodegradabile, accelerând astfel rata reacțiilor de degradare.
Sinergia dintre degradarea termică și hidroliză: Chiar și fără umiditate ridicată, temperatura ridicată în sine va promova degradarea termică a anumitor materiale biodegradabile. Când există temperatură ridicată și umiditate ridicată în același timp, rata de degradare hidrolitică va crește exponențial, provocând daune ireversibile structurii materialului.
Degradarea performanței: Expunerea pe termen lung la temperaturi ridicate va reduce semnificativ proprietățile mecanice ale pungilor biodegradabile, cum ar fi rezistența la tracțiune, alungirea la rupere și rezistența la perforare. Punga poate deveni lipicioasă, se poate înmuia sau își poate pierde elasticitatea, afectând grav funcția de utilizare.
Recomandări de depozitare: Temperatura ideală de depozitare ar trebui să fie sub 30°C și să evite lumina directă a soarelui. Razele ultraviolete din lumina soarelui pot accelera, de asemenea, îmbătrânirea și degradarea unor materiale biodegradabile.
Lumina, în special radiația ultravioletă (UV), este un alt factor de mediu de stocare care nu poate fi ignorat. Deși intensitatea razelor UV în multe medii interioare nu este mare, expunerea pe termen lung la lumina directă a soarelui poate avea un impact semnificativ asupra pungilor biodegradabile.
Degradarea foto-oxidativa: Razele UV au energie mare și pot declanșa reacții foto-oxidative ale lanțurilor moleculare polimerice, ducând la ruperea legăturilor moleculare și accelerând îmbătrânirea și degradarea materialelor. Această degradare se manifestă de obicei prin modificări de culoare (cum ar fi îngălbenirea), fragilizarea și rezistența redusă a materialului.
Impact asupra transparenței: Pentru pungile biodegradabile transparente, expunerea la UV poate duce, de asemenea, la scăderea transparenței acestora și la apariția aburirii sau a turbidității.
Măsuri de protecție: Evitați expunerea directă a pungilor biodegradabile la lumina soarelui în timpul depozitării și cel mai bine este să le depozitați într-un depozit rece și întunecat. Dacă ambalajul în sine nu are suficientă rezistență UV, poate fi necesar să folosiți ambalaj exterior opac pentru protecție.
Pe lângă factorii macro de mediu, condițiile spațiului de depozitare în sine și metoda de ambalare a genții vor afecta și performanța acesteia.
Ventilatie: O bună ventilație ajută la menținerea unei temperaturi și umiditate constante în spațiul de depozitare și la evitarea punctelor fierbinți locale sau acumularea de umezeală.
Stivuire: Evitați stivuirea excesivă a pungilor biodegradabile în timpul depozitării, în special în medii cu temperaturi ridicate. Stivuirea excesivă poate determina creșterea presiunii între saci, poate afecta circulația aerului și poate provoca acumularea locală de căldură, accelerând degradarea.
Ambalaj original: Producătorii folosesc de obicei materiale de ambalare rezistente la umezeală și la lumină pentru a proteja pungile biodegradabile. În timpul depozitării și transportului, încercați să păstrați pungile în ambalajul lor original până când sunt necesare pentru a minimiza contactul cu mediul exterior.
În primul rând, trebuie să clarificăm definiția „degradării complete”. Pentru pungile complet biodegradabile, degradarea completă înseamnă că, în anumite condiții de mediu, materialul poate fi descompus de microorganisme (cum ar fi bacterii, ciuperci și alge) și în cele din urmă transformat în dioxid de carbon, apă, metan (în condiții anaerobe) și biomasă inofensivă. Acest proces urmează de obicei standarde internaționale, cum ar fi EN 13432 (Europa), ASTM D6400 (SUA) și ISO 17088 (Internațional), care de obicei necesită ca mai mult de 90% din materia organică din material să fie convertită în dioxid de carbon într-un anumit timp (cum ar fi 180 de zile) în condiții de compostare industrială.
Cu toate acestea, aceste standarde vizează în principal mediile de compostare industrială, care sunt medii cu degradare accelerată în care temperatura, umiditatea și activitatea microbiană sunt strict controlate și optimizate. Condițiile mediului natural sunt mai complexe și mai variabile.
Timpul necesar pentru ca pungile biodegradabile să se degradeze complet în mediul natural este afectat de o combinație de factori complecși, printre care:
Pungile complet biodegradabile nu sunt fabricate dintr-un singur material, ci sunt amestecate dintr-o varietate de polimeri biodegradabili (cum ar fi PLA, PBAT, PBS, PHA, materiale pe bază de amidon etc.) și aditivii acestora. Structura chimică, greutatea moleculară și cristalinitatea diferitelor materiale au o influență decisivă asupra ratei de degradare.
PLA (acid polilactic): PLA este un poliester care se hidroliza într-un mediu umed și moderat cald, dar se degradează relativ lent în sol și mediile marine obișnuite, necesitând temperaturi și umiditate mai ridicate pentru a accelera descompunerea. În condiții de compostare industrială, PLA poate fi de obicei degradat în câteva luni.
PBAT (adipat/tereftalat de polibutilenă): PBAT este un copoliester alifatic/aromatic cu o flexibilitate excelentă și poate fi degradat de către microorganisme relativ rapid în diferite medii naturale (inclusiv sol și corpuri de apă). Produșii săi de degradare sunt netoxici și inofensivi.
Materiale pe bază de amidon: Amidonul în sine este ușor descompus de microorganisme. Cu toate acestea, materialele din amidon pur au proprietăți fizice slabe și de obicei trebuie amestecate cu alți polimeri biodegradabili. Cu cât este mai mare conținutul de amidon, cu atât este mai rapidă rata de degradare.
PHA (polihidroxialcanoat): PHA este un polimer natural sintetizat de microorganisme și este considerat unul dintre materialele biodegradabile „ultime” deoarece poate fi complet degradat de o varietate de microorganisme în diverse medii naturale (sol, apă dulce, apă de mare) iar rata de degradare este relativ rapidă.
Produsele noastre optimizează formula materialului și controlează cu precizie proporția diferitelor materiale biodegradabile pentru a se asigura că, menținând proprietățile fizice excelente, își maximizează degradabilitatea în mediile naturale.
Complexitatea și variabilitatea mediului natural sunt factorii de bază care afectează timpul de degradare.
Temperatura: Temperatura este un factor cheie care afectează activitatea microbiană. Într-un mediu cald, metabolismul microorganismelor este accelerat, accelerând astfel descompunerea materialelor biodegradabile. De exemplu, în solul zonelor tropicale, rata de degradare a pungilor biodegradabili va fi semnificativ mai rapidă decât cea a zonelor reci.
Umiditate: Umiditatea este o condiție necesară pentru creșterea microbiană și reacțiile de hidroliză. Un mediu cu umiditate ridicată este favorabil reproducerii și activității enzimatice a microorganismelor. Mediile uscate încetinesc semnificativ sau chiar opresc procesul de degradare. Acesta este motivul pentru care produsele biodegradabile se degradează lent în zonele extrem de uscate, cum ar fi deșerturile.
Activitatea microbiană: Tipurile și numărul de microorganisme din sol și apă determină în mod direct eficiența degradării. Solurile active bogate în microorganisme (cum ar fi terenurile agricole și podelele pădurilor) vor degrada sacii biodegradabili mai repede decât solurile sărace cu puține microorganisme. Degradarea în medii anoxice (cum ar fi adâncimea în gropile de gunoi) este de obicei mai lentă decât în mediile aerobe.
Prin urmare, atunci când o pungă biodegradabilă este aruncată ocazional pe marginea drumului, îngropată în sol uscat sau plutește în marea adâncă lipsită de microorganisme, timpul de degradare a acestuia va fi semnificativ mai lung decât într-un mediu ideal de compostare.
Mediul specific în care se află punga biodegradabilă are un impact enorm asupra timpului de degradare a acestuia.
Mediu de compostare industrială: După cum am menționat mai devreme, instalațiile industriale de compostare oferă un mediu de degradare ideal - temperatură ridicată (de obicei 50-70 ° C), umiditate ridicată, oxigen suficient și o comunitate microbiană bogată. În astfel de condiții controlate, pungile biodegradabile care îndeplinesc standardele internaționale pot fi de obicei descompuse complet și transformate în compost în decurs de 3-6 luni. Acesta este obiectivul principal al degradării designului pungii biodegradabile.
Mediul solului: În solul obișnuit, rata de degradare variază în funcție de tipul solului, fertilitatea, conținutul de umiditate și temperatură. În solurile bogate în materie organică, umiditate moderată și temperatură ridicată, rata de degradare este mai rapidă și poate dura 1-3 ani sau chiar mai mult pentru a se degrada complet. În soluri sărace, uscate sau reci, degradarea poate dura mai mult.
Mediu cu apă dulce: În mediile cu apă dulce, cum ar fi râurile și lacurile, rata de degradare este afectată de temperatura apei, conținutul de oxigen dizolvat și numărul de microorganisme din apă. În general, rata sa de degradare este între compostul industrial și solul obișnuit, dar timpul specific variază și în funcție de condiții.
Mediul marin: Mediul marin se caracterizează prin temperaturi mai scăzute, diferite tipuri de microorganisme și concentrații mai scăzute și posibile medii anoxice în unele zone. Deși există standarde pentru materialele plastice biodegradabile marine (cum ar fi ASTM D6691), rata de degradare a majorității materialelor biodegradabile din ocean este încă mult mai lentă decât în mediile terestre și industriale de compostare, ceea ce poate dura ani sau chiar decenii.
Grosimea pungii afectează direct suprafața materialului cu care microorganismele o pot intra în contact. Pungile biodegradabile mai subțiri se degradează de obicei mai repede decât pungile mai groase, deoarece microorganismele pot intra în contact și descompune mai ușor materialul. O suprafață mare înseamnă, de asemenea, mai multe puncte de contact, ceea ce favorizează atașarea și descompunerea microorganismelor.
Odată cu atenția din ce în ce mai mare la nivel mondial asupra poluării cu plastic, în special microplastic, oamenii au întrebări despre pungile complet biodegradabile: pot fi într-adevăr degradați complet? Vor deveni în cele din urmă microplastice și vor deveni un nou pericol pentru mediu?
Pentru a înțelege cum pungile complet biodegradabile pot evita problema microplasticelor, trebuie mai întâi să clarificăm cauzele microplasticului plastic tradițional. Materialele plastice tradiționale, cum ar fi polietilena (PE) și polipropilena (PP), au structuri chimice stabile și sunt greu de descompus de către microorganisme în mediul natural. Sub efectele fizice ale razelor solare, vântului, valurilor etc., acestea se vor sparge treptat în fragmente din ce în ce mai mici, formând în cele din urmă microplastice cu un diametru mai mic de 5 mm, sau chiar nanoplastice.
Odată ce aceste microplastice intră în mediul înconjurător, ele vor exista pentru o lungă perioadă de timp. Ele sunt consumate din greșeală de organismele marine și intră în lanțul trofic, ceea ce poate afecta în cele din urmă sănătatea umană; se acumulează în sol și modifică structura și funcția solului; sunt duse de vânt și sunt peste tot. Această caracteristică „doar spartă, dar nu distrusă” a materialelor plastice tradiționale este cauza principală a crizei globale a microplasticului.
Spre deosebire de materialele plastice tradiționale din natură, avantajul de bază al pungilor complet biodegradabile constă în conceptul lor de design de „întoarcere la natură”. Mecanismul său de degradare nu este o simplă spargere fizică, ci implică un proces biochimic complex.
Participarea microbiană: Principalele materii prime ale pungilor complet biodegradabile, cum ar fi PLA (acid polilactic), PBAT (adipat/tereftalat de polibutilenă), PBS (succinat de polibutilenă), PHA (polihidroxialcanoat) și materiale pe bază de amidon, pot fi recunoscute și descompuse de microorganisme (bacterii, intemperii, atmosfere specifice, etc.). și microorganisme).
Reacție enzimatică: Microorganismele secretă enzime corespunzătoare care pot ataca lanțurile moleculare ale polimerilor, le pot hidroliza sau oxida și le pot descompune în fragmente moleculare mai mici.
Produs final: După o serie de reacții enzimatice și metabolism microbian, aceste mici fragmente moleculare sunt în cele din urmă utilizate pe deplin de către microorganisme și transformate în dioxid de carbon, apă, biomasă inofensivă (cum ar fi humus) și metan care poate fi produs în condiții anaerobe. Acest proces nu produce reziduuri toxice și nici nu lasă fragmente de plastic care nu pot fi degradate în continuare.
Sacii complet biodegradabili care îndeplinesc standardele internaționale de biodegradare (cum ar fi EN 13432, ASTM D6400, ISO 17088) necesită în mod clar că, în condiții de compostare industrială, mai mult de 90% din carbonul organic poate fi transformat în dioxid de carbon în 180 de zile. Aceasta este definiția științifică a „degradării complete”, ceea ce înseamnă că nu vor mai fi microplastice reziduale în cele din urmă.
Preocupările legate de faptul că pungile biodegradabile vor produce microplastice din cauza degradării incomplete provin de obicei din următoarele aspecte:
Confuzie cu privire la definiția „materialelor plastice degradabile”: există câteva concepte vagi de **„materiale plastice degradabile”** pe piață, cum ar fi „materiale plastice fotodegradabile” sau „materiale plastice oxo-degradabile”. Deși aceste materiale plastice se vor rupe în bucăți mici sub lumina soarelui sau oxidare, ele sunt încă plastice tradiționale în esență și nu pot fi complet degradate de microorganisme. Ele vor forma în cele din urmă microplastice și pot chiar accelera producția de microplastice. Produsele noastre sunt strict „pungi complet biodegradabile” și nu conțin niciodată astfel de aditivi care produc microplastice.
Diferențe în mediile de degradare: După cum sa menționat mai sus, pungile complet biodegradabile necesită condiții de mediu specifice pentru degradarea completă. În instalațiile industriale de compostare, acestea se pot descompune eficient și complet. Dacă sunt aruncate aleatoriu într-un mediu natural lipsit de microorganisme și cu temperatură și umiditate necorespunzătoare, rata de degradare a acestora va încetini, dar totuși pot fi descompuse de natură în final, dar timpul necesar va fi mai lung. Important, chiar și în timpul procesului de degradare, ele nu vor exista mult timp sub formă de microplastice ca plasticele tradiționale, dar vor continua să fie descompuse de microorganisme până când vor dispărea.
Importanța certificării produsului: consumatorii pot identifica adevăratele produse complet biodegradabile verificând dacă produsul a obținut certificarea de biodegradare și compostare de la o organizație autorizată. Aceste standarde de certificare sunt stricte și asigură că produsul poate fi complet descompus în timpul specificat, fără a lăsa reziduuri dăunătoare sau microplastice.
De la proiectare la producție, pungile noastre complet biodegradabile se angajează să rezolve complet problema microplasticelor:
Selectarea materiilor prime cu adevărat biodegradabile: Selectăm cu strictețe polimeri biodegradabili care îndeplinesc standardele internaționale. Structura moleculară a acestor materiale este potrivită în mod natural pentru descompunerea microbiană, eliminând posibilitatea microplasticelor din sursă.
Optimizarea formulei asigură descompunerea completă: Formula produsului nostru a fost testată și optimizată în mod repetat pentru a ne asigura că toate ingredientele pot fi complet degradate de microorganisme în mediul adecvat, fără a lăsa fragmente sau particule indegradabile.
Respectarea standardelor internaționale de certificare: Produsele noastre au trecut certificarea de biodegradare și compostare a autorităților internaționale, ceea ce este o dovadă puternică că pot fi complet descompuse și nu produc microplastice. Aceste certificări necesită ca produsele de descompunere a produselor să fie inofensive pentru mediu și organismele în condiții de compostare industrială și ca materia organică să fie convertită în cele din urmă în dioxid de carbon, apă și biomasă.
Promovați eliminarea corectă: Susținem și educăm în mod activ utilizatorii să sorteze corect pungile complet biodegradabile și să le plaseze în instalații de reciclare a deșeurilor organice sau de compostare industrială. Acesta este cel mai bun mod de a asigura degradarea lor completă, de a maximiza beneficiile de mediu și de a evita eventualele probleme cu microplastic.
Comerțul cu amănuntul și supermarketurile sunt cele mai directe și răspândite domenii de aplicare a pungilor complet biodegradabile, ecologice. La nivel global, multe țări și regiuni au emis „interdicții de plastic” pentru a interzice sau a restricționa utilizarea pungilor tradiționale de unică folosință pentru cumpărături din plastic. Acest lucru oferă un spațiu de piață imens pentru pungi complet biodegradabile.
Pungi de cumpărături: De la lanțuri mari de supermarketuri până la magazine de proximitate mici, pungile de cumpărături complet biodegradabile înlocuiesc treptat pungile de cumpărături tradiționale din PE. În timp ce oferă o capacitate de încărcare suficientă și confort, aceste pungi se asigură că consumatorii le pot elimina într-un mod ecologic după utilizare, reducând eficient poluarea albă. Printabilitatea sa bună permite, de asemenea, mărcilor să-și demonstreze în mod clar angajamentul față de mediu.
Ambalarea mărfurilor în vrac: Pe lângă pungi de cumpărături, unele supermarketuri au început să încerce să folosească materiale complet biodegradabile pentru preambalarea sau cântărirea pungilor pentru alimente în vrac (cum ar fi legumele, fructele și pâinea) pentru a reduce și mai mult utilizarea materialelor plastice.
Îmbunătățirea imaginii de marcă: Pentru comercianții cu amănuntul, utilizarea pungilor ecologice complet biodegradabile nu reprezintă doar respectarea reglementărilor, ci și o măsură importantă pentru a îmbunătăți imaginea de mediu a mărcii și a atrage consumatorii care se concentrează pe dezvoltarea durabilă.
Dezvoltarea rapidă a industriei de catering la pachet a generat o cerere uriașă pentru ambalaje de unică folosință și, de asemenea, a generat o cantitate mare de deșeuri de plastic. Aplicarea pungilor ecologice complet biodegradabile în acest domeniu oferă o modalitate eficientă de a rezolva acest punct dureros.
Pungi de ambalare la pachet: Pungile tradiționale de ambalare pentru pachete sunt fabricate în mare parte din material PE și sunt folosite în cantități mari. Pungile de ambalare complet biodegradabile pot îndeplini cerințele portante, asigurând în același timp că pot intra în sistemul de tratare a deșeurilor de bucătărie sau în compostarea industrială după utilizare, reducând impactul pe termen lung asupra mediului.
Pungi de ambalare pentru vesela de unică folosință: Vesela de masă din plastic și prosoapele de hârtie care vin cu mesele necesită, de obicei, o pungă mică de ambalare. Utilizarea materialelor complet biodegradabile pentru a face aceste pungi mici poate îmbunătăți și mai mult lanțul de protecție a mediului al industriei de catering.
Pungi de căptușire pentru ambalaje alimentare: Unele cutii de prânz sau ambalaje degradabile pot folosi, de asemenea, filme complet biodegradabile ca căptușeală pentru a le crește rezistența la ulei și apă, menținând în același timp degradabilitatea generală.
Clasificarea gunoiului este o parte importantă a managementului urban și a protecției mediului. Sacii de gunoi complet biodegradabili joacă un rol de neînlocuit în acest domeniu, în special în colectarea și tratarea deșeurilor de bucătărie.
Saci de gunoi de bucătărie: Deșeurile de bucătărie sunt bogate în materie organică și reprezintă o materie primă ideală pentru compost. Cu sacii de deșeuri de bucătărie complet biodegradabili, sacii pot fi introduși direct în instalații de compostare industrială împreună cu sacii. Sacii se vor descompune împreună cu deșeurile de bucătărie, evitând problema separării pungilor tradiționale de plastic, îmbunătățind considerabil eficiența și calitatea tratării deșeurilor de bucătărie. Acest lucru este crucial pentru promovarea clasificării și utilizării resurselor deșeurilor de bucătărie.
Saci de gunoi obișnuiți: În unele zone, sacii de gunoi menajer obișnuiți au început, de asemenea, să promoveze utilizarea materialelor complet biodegradabile pentru a reduce microplastele și substanțele nocive generate în depozitele de gunoi și în procesele de incinerare.
Saci de gunoi medical: Deși aplicația este relativ mică, unele instituții medicale pot explora, de asemenea, utilizarea de pungi de gunoi medicale complet biodegradabile special concepute și certificate pentru protecția mediului și nevoi speciale de tratament.
Produsele tradiționale din plastic, cum ar fi foliile de mulci și sacii pentru răsaduri, utilizați în cantități mari în producția agricolă, se descompun greu în sol, provocând „poluare albă” gravă și afectând sănătatea solului și creșterea culturilor. Aplicarea pungilor ecologice complet biodegradabile în acest domeniu este o soluție eficientă pentru poluarea agricolă non-punctivă.
Film de acoperire agricol (film de sol): După finalizarea funcțiilor de conservare a umidității, creștere a temperaturii și suprimare a buruienilor, pelicula de pământ complet biodegradabilă poate fi descompusă direct de microorganismele din sol fără reciclare manuală, ceea ce reduce foarte mult intensitatea muncii fermierilor și evită deteriorarea mediului ecologic cauzată de reziduurile de plastic din sol.
Saci pentru răsaduri și cupe de transplant: Sacii pentru răsaduri sau cupe de nutrienți din materiale complet biodegradabile pot fi transplantați direct cu pungi (cupe). Acestea se vor degrada în mod natural după ce intră în sol, fără a afecta creșterea rădăcinilor plantelor și reducând problemele de reciclare și eliminare a pungilor tradiționale de plastic pentru răsaduri.
Saci de ambalare a îngrășămintelor: Unii saci de ambalare a îngrășămintelor organice au început, de asemenea, să folosească materiale complet biodegradabile, astfel încât să poată fi degradate cu îngrășăminte după fertilizare.
Dezvoltarea în plină expansiune a comerțului electronic a dus la o creștere a cererii de ambalaje expres, iar pungile și umpluturile expres tradiționale din plastic sunt principalele surse de consum de plastic. Aplicarea pungilor ecologice complet biodegradabile în domeniul logisticii expres devine o nouă direcție pentru transformarea ecologică a industriei.
Saci de curier complet biodegradabile: Pungile de curierat fabricate din materiale complet biodegradabile pot îndeplini funcții de bază, cum ar fi rezistente la umiditate și la rupere, asigurând în același timp că pachetul poate fi ecologic după livrare, reducând eficient presiunea deșeurilor expres asupra mediului.
Materiale de umplutură și materiale de amortizare: Pe lângă pungile de curierat în sine, materialele de umplutură din pachete (cum ar fi filmul cu bule și tampoanele de amortizare) pot fi, de asemenea, fabricate din materiale complet biodegradabile pentru a obține ecologizarea întregului ambalaj.
Alte aplicații emergente
Pe lângă domeniile principale menționate mai sus, pungile ecologice complet biodegradabile își extind în mod constant domeniul de aplicare:
Consumabile pentru animale de companie: pungi pentru excremente de animale de companie, care sunt ușor de manipulat și degradabile.
Rechizite pentru hotel: pungi de ambalare pentru articole de toaletă de unică folosință, pungi de rufe etc.
Ambalaje industriale: saci de căptușeală sau pungi mici de ambalare pentru unele produse industriale.
Pungile noastre complet biodegradabile ecologice au fost aplicate cu succes în zonele de bază menționate mai sus, cu performanța lor excelentă și standardele stricte de protecție a mediului, și continuă să fie recunoscute de clienți.
Aplicabilitate pentru mai multe scenarii: Produsele noastre pot fi personalizate pentru a produce pungi complet biodegradabile cu diferite caracteristici de rezistență mecanică, flexibilitate, transparență și degradare, în funcție de nevoile specifice ale diferitelor industrii, îndeplinind o gamă largă de scenarii de aplicare, de la comerț cu amănuntul la agricultură.
Certificare strictă de mediu: Toate produsele îndeplinesc sau depășesc standardele principale de biodegradare în țară și în străinătate pentru a se asigura că pot obține cu adevărat degradarea completă după utilizare, fără a produce microplastice sau a polua mediul.
Ajutați clienții cu transformarea ecologică: Alegerea pungilor noastre complet biodegradabile, ecologice, nu numai că poate ajuta clienții să respecte reglementările de mediu din ce în ce mai stricte, ci și să îmbunătățească semnificativ imaginea de responsabilitate socială corporativă, să câștige favoarea consumatorilor și să preia conducerea în valul dezvoltării durabile.
+86 18101032584
Nr. 60-1, Jichuan East Road, HailingIndustrial Park, Hailing District, Taizhou City.
Copyright© Taizhou Huangyan Zeyu New Material Technology Co., Ltd. Toate drepturile rezervate.
Materii prime complet degradabile
