Med den økende globale miljøbevisstheten, fullstendig biologisk nedbrytbare poser er i ferd med å bli en nøkkelløsning for å erstatte tradisjonelle plastposer. Disse miljøvennlige posene kan dekomponeres fullstendig av mikroorganismer under visse forhold og til slutt gå tilbake til naturen, noe som effektivt lindrer problemet med plastforurensning.
Polymelkesyre (PLA) er et av de mest brukte biologisk nedbrytbare materialene. Det er en ny type biobasert og fornybart biologisk nedbrytbart materiale. Den bruker fornybare planteressurser som stivelse, mais og kassava som råmateriale, produserer melkesyre gjennom gjæring, og gjennomgår deretter polymerisering. Produksjonsprosessen til PLA er miljøvennlig og har lavt energiforbruk. Det kan brytes fullstendig ned til karbondioksid og vann under komposteringsforhold, som er ufarlig for miljøet.
PLA har god gjennomsiktighet, glans og trykkbarhet, og føles behagelig, lik tradisjonell plast. Derfor er det mye brukt i matemballasje, handleposer, landbruksfilmer og andre felt. Dens mekaniske egenskaper er også relativt gode, med en viss strekkstyrke og rivestyrke, som kan dekke daglig bruk. Imidlertid har PLA relativt dårlig varmebestandighet og kan mykne eller deformeres under høye temperaturforhold, noe som begrenser bruken i visse spesifikke applikasjoner. I tillegg krever nedbrytningen av PLA et spesifikt industrielt komposteringsmiljø, og nedbrytningshastigheten er langsom i det naturlige miljøet.
Polybutylenadipat/tereftalat (PBAT) er en alifatisk/aromatisk kopolyester og en termoplastisk biologisk nedbrytbar plast. Det er vanligvis blandet med andre biologisk nedbrytbare materialer som PLA for å forbedre fleksibiliteten og prosessytelsen til produktet. PBAT har utmerket fleksibilitet, duktilitet og varmebestandighet. Sammenlignet med PLA har den bedre seighet og er mer rivebestandig, så den fungerer godt i produksjon av filmer, handleposer, søppelsekker og andre produkter med høye fleksibilitetskrav.
Produksjonen av PBAT er hovedsakelig avhengig av petrokjemiske råvarer, men det kan raskt brytes ned under komposteringsforhold. Nedbrytningsproduktene er hovedsakelig vann, karbondioksid og biomasse, som er miljøvennlige. Den utmerkede seigheten til PBAT veier opp for mangelen på sprøhet til PLA. Blandingen av de to kan gi materialer som både er biologisk nedbrytbare og har gode mekaniske egenskaper. De er mye brukt i handleposer, ekspressposer, landbruksfilmer og andre felt.
Polybutylensuccinat (PBS) er en termoplastisk polyester som også har god biologisk nedbrytbarhet. I motsetning til PLA og PBAT, kan PBS polymeriseres fra biobasert ravsyre og butandiol til en viss grad, og dens biobaserte kilde er mer sannsynlig. PBS er preget av god prosessytelse, enkel støping, god varmebestandighet og mekanisk styrke.
PBS kan dekomponeres under hydrolyse og enzymatisk hydrolyse, og til slutt brytes ned til vann og karbondioksid. Den har en viss nedbrytningsevne i industriell kompostering og naturlig miljø. PBS brukes vanligvis til å lage servise, emballasjematerialer, landbruksfilmer og medisinske materialer. Varmemotstanden er dårligere enn PLA, men fleksibiliteten er ikke like god som PBAT. Derfor blandes det ofte med andre materialer i praktiske applikasjoner for å møte ytelseskravene til forskjellige produkter.
Polyhydroksyalkanoat (PHA) er en klasse av naturlige polyestere med høy molekylvekt syntetisert av mikroorganismer gjennom fermentering. Det er en av få polymerer som kan syntetiseres fullstendig av organismer og som kan brytes fullstendig ned i det naturlige miljøet. Produksjonsprosessen av PHA er relativt kompleks og kostnadene er høye, men dens utmerkede biologiske nedbrytbarhet og biokompatibilitet gjør at den har et stort potensial innen miljøvern.
PHA har lignende fysiske og kjemiske egenskaper som tradisjonell plast, inkludert god mekanisk styrke, barriereegenskaper og varmebestandighet. Dens nedbrytningsprodukter er giftfrie og ufarlige for miljøet, så den har tiltrukket seg mye oppmerksomhet innen medisin, landbruk og emballasje. Avhengig av sammensetningen av monomerene varierer egenskapene til PHA også. For eksempel er PHB (polyhydroksybutyrat) hardere og sprøere, mens PHBV (polyhydroksybutyratvalerat) er mer fleksibelt. Selv om kostnadene for tiden er høye, forventes PHA å bli en viktig komponent i fullstendig biologisk nedbrytbare poser i fremtiden med fremskritt innen teknologi.
Stivelsesbaserte materialer er biologisk nedbrytbare materialer fremstilt ved modifikasjon, plastisering og andre prosesser med naturlig stivelse som hovedråstoff. Stivelse er en fornybar, nedbrytbar og allment tilgjengelig naturlig polymer med relativt lave produksjonskostnader. Stivelsesbaserte materialer har god biologisk nedbrytbarhet og kan brytes ned av mikroorganismer i jord og vann.
Rene stivelsesmaterialer er vanligvis sprø og har dårlige mekaniske egenskaper. Derfor, i praktiske applikasjoner, blir stivelse ofte blandet med andre biologisk nedbrytbare polymerer som PLA og PBAT, eller kjemisk modifisert for å forbedre styrke, seighet og vannbestandighet. Disse komposittmaterialene har fordeler ved tilberedning av produkter som handleposer, søppelsekker og engangsservise, og kan redusere bruken av plast betydelig. Ytelsen til stivelsesbaserte materialer kan bli påvirket i fuktige miljøer, så deres følsomhet for fuktighet må vurderes i produktdesign og bruk.
I bølgen av emballasjeindustriens transformasjon til bærekraftig utvikling, erstatter fullstendig biologisk nedbrytbare poser gradvis tradisjonelle polyetylen (PE) poser. Dette er ikke bare en innovasjon innen materialer, men også en stor justering i produksjonsprosessene.
Tradisjonelle PE-poser bruker hovedsakelig polyetylenharpikser, slik som LDPE (polyetylen med lav tetthet) og HDPE (polyetylen med høy tetthet). Disse materialene har god smeltefluiditet, høy termisk stabilitet, er ikke lette å dekomponere under filmblåseprosessen og har et bredt prosessvindu.
Råvarene til fullstendig biologisk nedbrytbare poser inkluderer imidlertid hovedsakelig PLA (polymelkesyre), PBAT (polybutylenadipat/tereftalat), PBS (polybutylensuksinat), PHA (polyhydroksyalkanoat) og stivelsesbaserte materialer. Egenskapene til disse biologisk nedbrytbare materialene er vesentlig forskjellige fra PE.
Termosensitivitet: De fleste biologisk nedbrytbare materialer, spesielt PLA, er svært følsomme for temperatur. De er utsatt for termisk nedbrytning ved høyere temperaturer, noe som resulterer i molekylær kjedebrudd, noe som påvirker de fysiske egenskapene til sluttproduktet. Dette krever at temperaturkontrollen av filmblåseutstyret må være mer presis, og krever vanligvis en lavere prosesstemperatur eller kortere oppholdstid for å unngå materialnedbrytning.
Smelteviskositet: Smelteviskositeten til biologisk nedbrytbare materialer er generelt høyere enn for PE. Høy viskositet vil øke vanskeligheten med ekstrudering og stille høyere krav til skruedesign, motoreffekt og dysetrykk. Noen biologisk nedbrytbare materialer har også lav smeltestyrke og er tilbøyelige til å sprekke under filmblåsing og strekking, noe som krever justering av dysegapet og luftringens kjølehastighet.
Hygroskopisitet: Mange biologisk nedbrytbare materialer, spesielt PLA og stivelsesbaserte materialer, har sterk hygroskopisitet. Tilstedeværelsen av fuktighet vil akselerere hydrolysen og nedbrytningen av materialet ved høye temperaturer, noe som resulterer i en reduksjon i produktytelsen. Derfor er det viktig å tørke råvarene helt før filmblåsing, som vanligvis må utføres i dedikert avfuktings- og tørkeutstyr.
Tradisjonelle PE-filmblåsemaskiner bruker vanligvis en universal skrue- og dysedesign for å tilpasse seg den gode flyten til PE-materialer.
For produksjon av fullstendig biologisk nedbrytbare poser, må blåst filmutstyr optimaliseres på en målrettet måte:
Skrue design: Spesialdesignede skruer, som skruer med lavere skjærkraft og lavere kompresjonsforhold, er nødvendig for å redusere skjærvarmen til materialet under ekstrudering og unngå termisk nedbrytning forårsaket av overdreven skjæring. Samtidig kan det hende at L/D (lengde-til-diameter-forhold) til skruen også må justeres for å sikre at materialet er fullstendig plastifisert ved lavere temperatur.
Dø: Dysestrømningskanaldesignen må være mer rimelig for å sikre jevn flyt av det smeltede materialet, redusere døde hjørner og oppholdstid, og dermed unngå lokal overoppheting og nedbrytning. Dysegapet må vanligvis være mindre for å tilpasse seg den lavere smeltestyrken til biologisk nedbrytbare materialer og sikre støpestabiliteten til filmen.
Kjølesystem: Avkjølingshastigheten til fullstendig biologisk nedbrytbare poser må vanligvis være raskere for raskt å stivne filmen og forhindre at filmen blir overstrukket i varm tilstand, noe som forårsaker brudd eller deformasjon. Derfor må luftringkjølesystemet og det interne kjølesystemet være mer effektive, og kontrollen av luftvolum og lufttrykk er også mer raffinert.
The process parameter control of traditional PE blown film is relatively flexible. Filmblåseprosessen til fullstendig biologisk nedbrytbare poser krever høyere presisjonskontroll av parametere:
Temperaturkontroll: Temperaturinnstillingen for hver seksjon må kontrolleres strengt innenfor behandlingsvinduet tillatt av materialet, som vanligvis er lavere enn behandlingstemperaturen til PE. Spesielt bør temperaturen på dysen og koblingsseksjonen ikke være for høy for å forhindre at materialet brytes ned ved utløpet.
Blåseforhold (BUR) og trekkforhold (DR): Blåseforholdet og trekkraftforholdet til fullstendig biologisk nedbrytbare poser må vanligvis optimaliseres i henhold til materialegenskapene. Noen biologisk nedbrytbare materialer har lav smeltestyrke, og overdreven blåseforhold eller trekkforhold kan forårsake filmbrudd eller ujevn tykkelse. Det er nødvendig å finne den beste kombinasjonen av prosessparametere gjennom eksperimenter.
Boblestabilitet: På grunn av forskjellene i smelteviskositet og styrke til biologisk nedbrytbare materialer, er stabiliteten til filmblåsende bobler en sentral utfordring. Det er nødvendig å justere parametere som luftringluftvolum, trekkrafthastighet og dysetemperatur for å sikre at boblene stiger stabilt og danner en jevn film.
Boblekjøling: I henhold til krystalliseringsegenskapene til forskjellige biologisk nedbrytbare materialer, må kjølehastigheten justeres for å kontrollere krystalliniteten og gjennomsiktigheten til filmen. For høy kjølehastighet for PLA-film kan for eksempel føre til redusert gjennomsiktighet.
Tradisjonell PE-poseproduksjon krever ikke høy luftfuktighet. Imidlertid krever produksjon av fullstendig biologisk nedbrytbare poser spesiell oppmerksomhet til miljøfuktighet:
Fuktighetskontroll: På grunn av hygroskopisiteten til biologisk nedbrytbare materialer, må produksjonsverkstedet holde en lav luftfuktighet for å forhindre at materialet absorberer fuktighet i luften under behandlingen. Utstyrt med avfuktingsutstyr er en vanlig løsning.
Gjenvinning av skrap: Tradisjonelle PE-rester kan enkelt resirkuleres og gjenbrukes. Resirkulering av skrap av fullstendig biologisk nedbrytbare materialer er mer komplisert. Det er nødvendig å sikre renheten og tørrheten til de resirkulerte materialene for å unngå blanding med andre urenheter eller fuktighet, noe som vil påvirke ytelsen til de resirkulerte materialene. Noen resirkulerte materialer av biologisk nedbrytbare materialer må kanskje gjennomgå spesifikk behandling før de kan tas i bruk igjen.
Sammenlignet med tradisjonelle PE-poser, er disse forskjellene i produksjonsprosessen til fullstendig biologisk nedbrytbare poser legemliggjørelsen av deres miljøvern og høy ytelse:
Miljøvennlig: Streng kontroll av prosessparametere sikrer at de biologisk nedbrytbare materialene opprettholder integriteten til deres molekylære struktur under produksjonsprosessen, og sikrer dermed at produktene til slutt kan dekomponeres av mikroorganismer etter bruk, gå tilbake til naturen og effektivt redusere hvit forurensning.
Stabil produktytelse: Raffinert prosesskontroll og utstyrsoptimalisering muliggjør produksjon av fullstendig biologisk nedbrytbare poser som oppfyller eller til og med overgår noe av ytelsen til tradisjonelle PE-poser når det gjelder strekkstyrke, seighet, trykkbarhet, etc., og sikrer produktets praktiske funksjonalitet.
Innenfor moderne emballasje er den mekaniske styrken til poser en nøkkelindikator for å måle ytelsen. Det er direkte relatert til om posen effektivt kan beskytte innholdet under transport, lagring og bruk, samt dens holdbarhet og pålitelighet. Med styrkingen av miljøverntrender erstatter fullstendig biologisk nedbrytbare poser gradvis tradisjonelle plastposer.
Strekkfasthet refererer til den maksimale spenningen som et materiale tåler under strekking, mens forlengelse ved brudd indikerer prosentvis økning i lengden på materialet når det brekker. Disse to indikatorene gjenspeiler sammen stivheten og seigheten til materialet.
Tradisjonelle polyetylen (PE) plastposer, spesielt høydensitet polyetylen (HDPE) poser, har vanligvis høy strekkfasthet, noe som gjør at de tåler store strekkkrefter uten å lett bli deformert eller ødelagt. Samtidig er LDPE (low-density polyethylene) poser kjent for sin utmerkede bruddforlengelse, og viser utmerket fleksibilitet og punkteringsmotstand.
For fullstendig biologisk nedbrytbare poser varierer de mekaniske egenskapene avhengig av råvarene og formuleringene som brukes:
PLA (polymelkesyre)-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 (polybutylenadipat/tereftalat) 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.
Når PLA og PBAT blandes, kan komplementære egenskaper oppnås. Gjennom nøyaktige proporsjoner kan fullt biologisk nedbrytbare poser med god strekkfasthet og tilstrekkelig seighet produseres for å møte daglig bruksbehov når det gjelder bæreevne og punkteringsmotstand.
Strekkfastheten og bruddforlengelsen til stivelsesbaserte kompositter varierer sterkt, avhengig av graden av stivelsesmodifikasjon og blandingsforholdet med andre biologisk nedbrytbare polymerer. Ved å optimalisere formuleringen og prosessen kan dens mekaniske egenskaper forbedres betydelig.
PHA (polyhydroksyalkanoat) 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.
Stansemotstand refererer til et materiales evne til å motstå penetrering av skarpe gjenstander, mens rivemotstand refererer til evnen til et materiale til å motstå sprekkforplantning. Disse indikatorene er avgjørende for den praktiske bruken av emballasjeposer, spesielt under transport og lagring.
Tradisjonelle PE-vesker utmerker seg i denne forbindelse. HDPE-poser har god punkteringsmotstand på grunn av deres høye tetthet og strukturelle stabilitet; LDPE-poser er ikke lett å rive når de utsettes for ytre krefter på grunn av deres høye fleksibilitet.
For fullstendig biologisk nedbrytbare poser:
På grunn av deres iboende sprøhet, kan PLA-baserte materialer ha relativt svak punkterings- og rivebestandighet uten modifikasjoner. Sprekker er lette å forplante seg når det er et kutt på kanten av posen eller når den blir truffet av en skarp gjenstand.
PBAT er et nøkkelmateriale for å forbedre punkterings- og rivebestandigheten til fullstendig biologisk nedbrytbare poser. Den utmerkede fleksibiliteten gjør at den effektivt kan spre stress når den punkteres eller rives, og forhindrer dermed sprekker i å forplante seg raskt. Derfor inneholder mange høyytelses fullstendig biologisk nedbrytbare handleposer og søppelposer en høy andel PBAT.
Gjennom flerlags co-ekstruderingsteknologi blir biologisk nedbrytbare materialer med forskjellige mekaniske egenskaper (som PLA og PBAT) blandet sammen for å forbedre den omfattende punkterings- og rivebestandigheten til fullstendig biologisk nedbrytbare poser. Denne komposittstrukturen kan bedre motstå ytre støt og riper av interne gjenstander.
Bæreevne er en intuitiv indikator på den faktiske påføringsytelsen til posen, mens holdbarhet innebærer evnen til posen til å opprettholde sin strukturelle integritet og funksjon under normal levetid.
Tradisjonelle plastposer har vist god bæreevne og langvarig holdbarhet i ulike miljøer på grunn av sine utmerkede mekaniske egenskaper og kjemiske stabilitet, men dette er også grunnen til at de er vanskelige å bryte ned naturlig.
Fullt biologisk nedbrytbare poser har blitt optimalisert i denne forbindelse for å møte kravene til belastning og holdbarhet ved daglig bruk, samtidig som miljøvernmålene nås:
Gjennom vitenskapelig materialformeldesign og avansert filmblåsingsteknologi har mange fullstendig biologisk nedbrytbare poser vært i stand til å nå eller til og med overgå bæreevnen til tradisjonelle plastposer av samme tykkelse, og møte daglige behov som supermarkedshopping og søppelinnsamling.
For eksempel har fullstendig biologisk nedbrytbare poser som inneholder en høy andel PBAT utmerket lastbærende ytelse og motstand mot brudd.
Det skal imidlertid bemerkes at holdbarheten til fullstendig biologisk nedbrytbare poser refererer til deres holdbarhet under spesifikke bruksforhold, for eksempel normal lagring, transport og korttidsbruk. Når de kommer inn i sitt utformede nedbrytningsmiljø (som industriell kompost, jord eller vann), vil de gradvis begynne å brytes ned. Dette betyr at de ikke egner seg for langtidslagring eller langtidsbruk i ekstremt tøffe miljøer, noe som står i skarp kontrast til de «aldri nedbrytbare» egenskapene til tradisjonelle plastposer.
Denne "begrensede holdbarheten" er nettopp den miljømessige fordelen med fullstendig biologisk nedbrytbare poser - de kan returnere til naturen etter fullført levetid, i stedet for å eksistere som vedvarende forurensninger.
Tidlige fullstendig biologisk nedbrytbare poser hadde noen begrensninger når det gjelder mekanisk styrke. For eksempel sprøheten til rene PLA-poser, eller den dårlige fuktmotstanden til stivelsesbaserte poser. Men med den kontinuerlige utviklingen av materialvitenskap og prosessteknologi, blir disse utfordringene overvunnet:
Utvikling av nye materialer: Det utvikles stadig nye biologisk nedbrytbare polymerer, som er optimert i molekylstruktur for å gi bedre seighet, styrke og varmebestandighet.
Blandingsendring: Ved nøyaktig å blande ulike typer biologisk nedbrytbare materialer, kan synergistisk forbedring av ytelsen oppnås. For eksempel kan kombinasjonen av sprø PLA og seig PBAT produsere materialer med utmerket omfattende ytelse.
Sammensatt strukturdesign: Bruken av flerlagsstruktur, fiberforsterkning og andre teknologier kan ytterligere forbedre de mekaniske egenskapene til fullstendig biologisk nedbrytbare poser, slik at de kan brukes i et bredere spekter av felt.
Optimalisering av prosessteknologi: Kontinuerlige forbedringer i filmblåseprosessen, inkludert utformingen av skruen og dysehodet, temperaturkontroll, kjølesystem, etc., kan effektivt forbedre jevnheten og de mekaniske egenskapene til filmen.
Fuktighet er en av de mest kritiske miljøfaktorene som påvirker ytelsen og levetiden til biologisk nedbrytbare poser. De fleste biologisk nedbrytbare materialer, spesielt PLA (polymelkesyre) og stivelsesbaserte materialer, har en viss grad av hygroskopisitet. Tilstedeværelsen av fuktighet vil akselerere nedbrytningsprosessen av materialet betydelig, selv ved romtemperatur.
Hydrolysereaksjon: Nedbrytningsmekanismen til biologisk nedbrytbare polymerer involverer vanligvis hydrolyse. Når materialet absorberer fuktighet, vil vannmolekyler trenge inn i polymerkjeden. Under passende temperatur og mikrobiell virkning vil vannmolekyler angripe ester- eller glykosidbindingene til polymeren, noe som får molekylkjeden til å bryte, og derved akselerere nedbrytningen av materialet.
Ytelsesforringelse: For høy fuktighet vil føre til at den biologisk nedbrytbare posen hydrolyseres og brytes ned for tidlig under lagring, noe som viser seg som en reduksjon i materialstyrke, dårlig fleksibilitet og til og med sprøhet og pulverisering. Dette vil forkorte posens effektive levetid betraktelig, noe som gjør den ikke i stand til å oppnå den forventede bæreevnen og anti-bruddevnen ved faktisk bruk.
Muggvekst: Et fuktig miljø er også svært utsatt for vekst av mugg og andre mikroorganismer. Selv om disse mikroorganismene til slutt vil hjelpe posen med å brytes ned, vil tidlig vekst under lagringsstadiet påvirke posens utseende, hygiene og fysiske egenskaper.
Derfor er det å holde luftfuktigheten lav toppprioritet ved oppbevaring av biologisk nedbrytbare poser. Det anbefales generelt å lagre i et miljø med en relativ fuktighet på mindre enn 50 % og unngå direkte kontakt med vannkilder eller områder med høy luftfuktighet.
Temperaturen har en like stor innvirkning på ytelsen til biologisk nedbrytbare poser. I likhet med fuktighet akselererer høy temperatur den molekylære bevegelsen til biologisk nedbrytbare materialer, og akselererer dermed hastigheten på nedbrytningsreaksjonene.
Synergi mellom termisk nedbrytning og hydrolyse: Selv uten høy luftfuktighet vil høy temperatur i seg selv fremme termisk nedbrytning av visse biologisk nedbrytbare materialer. Når høy temperatur og høy luftfuktighet eksisterer samtidig, vil hastigheten på hydrolytisk nedbrytning øke eksponentielt, noe som forårsaker irreversibel skade på materialets struktur.
Ytelsesforringelse: Langvarig eksponering for høy temperatur vil redusere de mekaniske egenskapene til biologisk nedbrytbare poser betydelig, slik som strekkfasthet, bruddforlengelse og punkteringsmotstand. Posen kan bli klissete, mykne eller miste elastisitet, noe som kan påvirke bruksfunksjonen alvorlig.
Oppbevaringsanbefalinger: Den ideelle lagringstemperaturen bør være under 30°C og unngå direkte sollys. Ultrafiolette stråler i sollys kan også fremskynde aldring og nedbrytning av enkelte biologisk nedbrytbare materialer.
Lys, spesielt ultrafiolett (UV) stråling, er en annen lagringsmiljøfaktor som ikke kan ignoreres. Selv om intensiteten av UV-stråler i mange innendørsmiljøer ikke er høy, kan langvarig eksponering for direkte sollys ha en betydelig innvirkning på biologisk nedbrytbare poser.
Fotooksidativ nedbrytning: UV-stråler har høy energi og kan utløse fotooksidative reaksjoner av polymermolekylære kjeder, noe som resulterer i brudd av molekylære bindinger og akselererer aldring og nedbrytning av materialer. Denne nedbrytningen viser seg vanligvis som fargeendringer (som gulning), sprøhet og redusert styrke i materialet.
Innvirkning på åpenhet: For gjennomsiktige biologisk nedbrytbare poser kan UV-eksponering også føre til at gjennomsiktigheten reduseres, og dugging eller uklarhet oppstår.
Beskyttende tiltak: Unngå direkte eksponering av biologisk nedbrytbare poser for sollys under lagring, og det er best å lagre dem på et kjølig, mørkt lager. Dersom selve emballasjen ikke har tilstrekkelig UV-motstand, kan det være nødvendig å bruke ugjennomsiktig ytteremballasje for beskyttelse.
I tillegg til makromiljøfaktorer, vil forholdene til selve lagringsplassen og emballeringsmetoden til posen også påvirke ytelsen.
Ventilasjon: God ventilasjon bidrar til å opprettholde en konstant temperatur og luftfuktighet i lagringsplassen og unngår lokale varme flekker eller fuktakkumulering.
Stabling: Unngå overdreven stabling av biologisk nedbrytbare poser under lagring, spesielt i miljøer med høy temperatur. Overdreven stabling kan forårsake økt trykk mellom poser, påvirke luftsirkulasjonen og kan forårsake lokal varmeakkumulering, og akselerere nedbrytning.
Original emballasje: Produsenter bruker vanligvis fuktsikker og lysbestandig emballasjemateriale for å beskytte biologisk nedbrytbare poser. Under lagring og transport, prøv å holde posene i originalemballasjen til de er nødvendige for å minimere kontakt med det ytre miljøet.
Først må vi klargjøre definisjonen av "fullstendig degradering". For fullstendig biologisk nedbrytbare poser betyr fullstendig nedbrytning at materialet under visse miljøforhold kan brytes ned av mikroorganismer (som bakterier, sopp og alger), og til slutt omdannes til karbondioksid, vann, metan (under anaerobe forhold) og ufarlig biomasse. Denne prosessen følger vanligvis internasjonale standarder, slik som EN 13432 (Europa), ASTM D6400 (USA) og ISO 17088 (internasjonalt), som vanligvis krever at mer enn 90 % av det organiske materialet i materialet omdannes til karbondioksid innen en bestemt tid (som 180 dager) under industrielle komposteringsforhold.
Imidlertid er disse standardene hovedsakelig rettet mot industrielle komposteringsmiljøer, som er miljøer med akselerert nedbrytning der temperatur, fuktighet og mikrobiell aktivitet er strengt kontrollert og optimalisert. Forholdene i naturmiljøet er mer komplekse og variable.
Tiden det tar for biologisk nedbrytbare poser å brytes fullstendig ned i det naturlige miljøet påvirkes av en kombinasjon av komplekse faktorer, inkludert:
Fullt biologisk nedbrytbare poser er ikke laget av ett enkelt materiale, men er blandet av en rekke biologisk nedbrytbare polymerer (som PLA, PBAT, PBS, PHA, stivelsesbaserte materialer, etc.) og deres tilsetningsstoffer. Den kjemiske strukturen, molekylvekten og krystalliniteten til ulike materialer har en avgjørende innflytelse på nedbrytningshastigheten.
PLA (polymelkesyre): PLA er en polyester som vil hydrolysere i et fuktig og moderat varmt miljø, men det brytes ned relativt sakte i vanlige jord- og marinemiljøer, og krever høyere temperaturer og fuktighet for å akselerere nedbrytningen. Under industrielle komposteringsforhold kan PLA vanligvis brytes ned i løpet av få måneder.
PBAT (polybutylenadipat/tereftalat): PBAT er en alifatisk/aromatisk kopolyester med utmerket fleksibilitet og kan brytes ned av mikroorganismer relativt raskt i ulike naturlige miljøer (inkludert jord og vannmasser). Dens nedbrytningsprodukter er giftfrie og ufarlige.
Stivelsesbaserte materialer: Selve stivelsen brytes lett ned av mikroorganismer. Imidlertid har rene stivelsesmaterialer dårlige fysiske egenskaper og må vanligvis blandes med andre biologisk nedbrytbare polymerer. Jo høyere stivelsesinnhold, jo raskere er nedbrytningshastigheten.
PHA (polyhydroksyalkanoat): PHA er en naturlig polymer syntetisert av mikroorganismer og regnes som et av de "ultimate" biologisk nedbrytbare materialene fordi det kan brytes fullstendig ned av en rekke mikroorganismer i ulike naturlige miljøer (jord, ferskvann, sjøvann) og nedbrytningshastigheten er relativt rask.
Våre produkter optimerer materialformelen og kontrollerer nøyaktig andelen av ulike biologisk nedbrytbare materialer for å sikre at mens de opprettholder utmerkede fysiske egenskaper, maksimerer den nedbrytbarheten i naturlige miljøer.
Naturmiljøets kompleksitet og variasjon er kjernefaktorene som påvirker nedbrytningstiden.
Temperatur: Temperatur er en nøkkelfaktor som påvirker mikrobiell aktivitet. I et varmt miljø akselereres metabolismen av mikroorganismer, og akselererer dermed nedbrytningen av biologisk nedbrytbare materialer. For eksempel, i jorda i tropiske områder, vil nedbrytningshastigheten til biologisk nedbrytbare poser være betydelig raskere enn for kalde områder.
Fuktighet: Fuktighet er en nødvendig betingelse for mikrobiell vekst og hydrolysereaksjoner. Et miljø med høy luftfuktighet bidrar til reproduksjon og enzymaktivitet til mikroorganismer. Tørre miljøer reduserer eller stopper nedbrytningsprosessen betydelig. Dette er grunnen til at biologisk nedbrytbare produkter brytes sakte ned i ekstremt tørre områder som ørkener.
Mikrobiell aktivitet: Typen og antallet mikroorganismer i jord og vann bestemmer direkte effektiviteten av nedbrytningen. Aktiv jord rik på mikroorganismer (som jordbruksland og skogbunn) vil bryte ned biologisk nedbrytbare poser raskere enn dårlig jord med få mikroorganismer. Nedbrytning i anoksiske miljøer (som dypt i søppelfyllinger) er vanligvis langsommere enn i aerobe miljøer.
Derfor, når en biologisk nedbrytbar pose tilfeldig kastes i veikanten, begravd i tørr jord eller flyter i dyphavet uten mikroorganismer, vil nedbrytningstiden være betydelig lengre enn i et ideelt komposteringsmiljø.
Det spesifikke mediet som den biologisk nedbrytbare posen befinner seg i har stor innvirkning på nedbrytningstiden.
Industrielt komposteringsmiljø: Som nevnt tidligere gir industrielle komposteringsanlegg et ideelt nedbrytningsmiljø - høy temperatur (vanligvis 50-70°C), høy luftfuktighet, tilstrekkelig oksygen og et rikt mikrobielt samfunn. Under slike kontrollerte forhold kan biologisk nedbrytbare poser som oppfyller internasjonale standarder vanligvis dekomponeres fullstendig og omdannes til kompost i løpet av 3-6 måneder. Dette er hovedmålet med nedbrytning av biologisk nedbrytbar bagdesign.
Jordmiljø: I vanlig jord varierer nedbrytningshastigheten etter jordtype, fruktbarhet, fuktighetsinnhold og temperatur. I jord som er rik på organisk materiale, moderat fuktighet og høy temperatur, er nedbrytningshastigheten raskere, og det kan ta 1-3 år eller enda lenger å brytes fullstendig ned. I dårlig, tørr eller kald jord kan nedbrytningen ta lengre tid.
Ferskvannsmiljø: I ferskvannsmiljøer som elver og innsjøer påvirkes nedbrytningshastigheten av vanntemperatur, innhold av oppløst oksygen og antall mikroorganismer i vannet. Generelt er nedbrytningshastigheten mellom industrikompost og vanlig jord, men den spesifikke tiden varierer også avhengig av forholdene.
Marint miljø: Det marine miljøet er preget av lavere temperaturer, ulike typer mikroorganismer og lavere konsentrasjoner, og mulige anoksiske miljøer i enkelte områder. Selv om det finnes standarder for marin biologisk nedbrytbar plast (som ASTM D6691), er nedbrytningshastigheten for de fleste biologisk nedbrytbare materialer i havet fortsatt mye langsommere enn på land og industrielle komposteringsmiljøer, noe som kan ta år eller til og med tiår.
Tykkelsen på posen påvirker direkte overflatearealet til materialet som mikroorganismer kan komme i kontakt med. Tynnere biologisk nedbrytbare poser brytes vanligvis ned raskere enn tykkere poser fordi mikroorganismer lettere kan komme i kontakt med og bryte ned materialet. Et stort overflateareal betyr også flere kontaktpunkter, noe som bidrar til festing og nedbrytning av mikroorganismer.
Med den økende globale oppmerksomheten mot plastforurensning, spesielt mikroplast, har folk spørsmål om fullstendig biologisk nedbrytbare poser: Kan de virkelig brytes ned? Vil de etter hvert bli til mikroplast og bli en ny miljøfare?
For å forstå hvordan fullstendig biologisk nedbrytbare poser kan unngå problemet med mikroplast, må vi først avklare årsakene til tradisjonell plastmikroplast. Tradisjonell plast, som polyetylen (PE) og polypropylen (PP), har stabile kjemiske strukturer og er vanskelige å bryte ned av mikroorganismer i det naturlige miljøet. Under de fysiske effektene av sollys, vind, bølger osv. vil de gradvis brytes opp i mindre og mindre fragmenter, og til slutt danne mikroplast med en diameter på mindre enn 5 mm, eller til og med nanoplast.
Når disse mikroplastene kommer inn i miljøet, vil de eksistere i lang tid. De blir feilaktig spist av marine organismer og kommer inn i næringskjeden, noe som til slutt kan påvirke menneskers helse; de akkumuleres i jorda og endrer jordstrukturen og funksjonen; de blåses bort av vinden og er overalt. Denne "bare ødelagte, men ikke ødelagte" egenskapen til tradisjonell plast er grunnårsaken til den globale mikroplastkrisen.
Forskjellig fra tradisjonell plast i naturen, ligger kjernefordelen med fullstendig biologisk nedbrytbare poser i deres designkonsept om å "vende tilbake til naturen". Dens nedbrytningsmekanisme er ikke en enkel fysisk brudd, men involverer en kompleks biokjemisk prosess.
Mikrobiell deltakelse: Hovedråvarene til fullstendig biologisk nedbrytbare poser, som PLA (polymelkesyre), PBAT (polybutylenadipat/tereftalat), PBS (polybutylensuccinat), PHA (polyhydroksyalkanoat) og stivelsesbaserte materialer, kan gjenkjennes og dekomponeres av mikroorganismer (bakterier, sopp, mikroorganismer, spesifikke miljøer for oksygen, etc.).
Enzymatisk reaksjon: Mikroorganismer skiller ut tilsvarende enzymer som kan angripe molekylkjedene til polymerer, hydrolysere eller oksidere dem og dekomponere dem til mindre molekylære fragmenter.
Sluttprodukt: Etter en rekke enzymatiske reaksjoner og mikrobiell metabolisme blir disse små molekylære fragmentene endelig utnyttet fullt ut av mikroorganismer og omdannet til karbondioksid, vann, ufarlig biomasse (som humus) og metan som kan produseres under anaerobe forhold. Denne prosessen produserer ingen giftige rester, og etterlater heller ikke plastfragmenter som ikke kan nedbrytes ytterligere.
Fullt biologisk nedbrytbare poser som oppfyller internasjonale standarder for biologisk nedbrytning (som EN 13432, ASTM D6400, ISO 17088) krever klart at under industrielle komposteringsforhold kan mer enn 90 % av organisk karbon omdannes til karbondioksid innen 180 dager. Dette er den vitenskapelige definisjonen av «fullstendig nedbrytning», som betyr at det til slutt ikke blir gjenværende mikroplast.
Bekymringer om hvorvidt biologisk nedbrytbare poser vil produsere mikroplast på grunn av ufullstendig nedbrytning kommer vanligvis fra følgende aspekter:
Forvirring om definisjonen av "nedbrytbar plast": Det er noen vage begreper om **"nedbrytbar plast"** på markedet, for eksempel "fotonedbrytbar plast" eller "okso-nedbrytbar plast". Selv om disse plastene vil brytes i små biter under sollys eller oksidasjon, er de fortsatt tradisjonell plast i essens og kan ikke brytes fullstendig ned av mikroorganismer. De vil etter hvert danne mikroplast og kan til og med akselerere produksjonen av mikroplast. Våre produkter er strengt tatt «fullstendig biologisk nedbrytbare poser» og inneholder aldri slike tilsetningsstoffer som produserer mikroplast.
Forskjeller i nedbrytningsmiljøer: Som nevnt ovenfor krever fullstendig biologisk nedbrytbare poser spesifikke miljøforhold for fullstendig nedbrytning. I industrielle komposteringsanlegg kan de brytes ned effektivt og fullstendig. Hvis de tilfeldig kasseres i et naturlig miljø uten mikroorganismer og med uegnet temperatur og fuktighet, vil nedbrytningshastigheten reduseres, men de kan fortsatt dekomponeres av naturen til slutt, men tiden som kreves vil være lengre. Viktigere, selv under nedbrytningsprosessen, vil de ikke eksistere i form av mikroplast i lang tid som tradisjonell plast, men vil fortsette å brytes ned av mikroorganismer til de forsvinner.
Viktigheten av produktsertifisering: Forbrukere kan identifisere ekte fullstendig biologisk nedbrytbare produkter ved å sjekke om produktet har oppnådd biologisk nedbrytnings- og komposteringssertifisering fra en autoritativ organisasjon. Disse sertifiseringsstandardene er strenge og sikrer at produktet kan dekomponeres fullstendig innen den angitte tiden uten å etterlate skadelige rester eller mikroplast.
Fra design til produksjon, våre fullstendig biologisk nedbrytbare poser er forpliktet til å fullstendig løse problemet med mikroplast:
Velge virkelig biologisk nedbrytbare råvarer: Vi velger strengt biologisk nedbrytbare polymerer som oppfyller internasjonale standarder. Den molekylære strukturen til disse materialene er naturlig egnet for mikrobiell nedbrytning, og eliminerer muligheten for mikroplast fra kilden.
Formeloptimalisering sikrer fullstendig nedbrytning: Produktformelen vår har blitt testet og optimalisert gjentatte ganger for å sikre at alle ingrediensene kan brytes fullstendig ned av mikroorganismer i riktig miljø, uten å etterlate noen nedbrytbare fragmenter eller partikler.
Overholdelse av internasjonale sertifiseringsstandarder: Våre produkter har bestått bionedbrytnings- og komposteringssertifiseringen til internasjonale myndigheter, noe som er et sterkt bevis på at de kan dekomponeres fullstendig og ikke produserer mikroplast. Disse sertifiseringene krever at nedbrytningsproduktene til produktene er ufarlige for miljø og organismer under industrielle komposteringsforhold, og at organisk materiale til slutt omdannes til karbondioksid, vann og biomasse.
Fremme riktig avhending: Vi tar aktivt til orde for og utdanner brukere til å sortere fullstendig biologisk nedbrytbare poser på riktig måte og sette dem i resirkulering av organisk avfall eller industrielle komposteringsanlegg. Dette er den beste måten å sikre deres fullstendige nedbrytning, maksimere miljøfordelene og unngå potensielle mikroplastproblemer.
Detaljhandel og supermarkeder er de mest direkte og utbredte bruksområdene for fullstendig biologisk nedbrytbare miljøvennlige poser. Globalt har mange land og regioner utstedt "plastforbud" for å forby eller begrense bruken av tradisjonelle engangsposer i plast. Dette gir en enorm markedsplass for fullstendig biologisk nedbrytbare poser.
Handleposer: Fra store supermarkedskjeder til små nærbutikker, fullstendig biologisk nedbrytbare handleposer erstatter gradvis tradisjonelle PE handleposer. Mens de gir tilstrekkelig bæreevne og bekvemmelighet, sikrer disse posene at forbrukerne kan avhende dem på en miljøvennlig måte etter bruk, noe som effektivt reduserer hvit forurensning. Den gode trykkbarheten gjør det også mulig for merker å tydelig vise sitt miljøengasjement.
Bulkvareemballasje: I tillegg til handleposer, har noen supermarkeder også begynt å prøve å bruke fullstendig biologisk nedbrytbare materialer for forhåndspakking eller veiing av poser for bulkmat (som grønnsaker, frukt og brød) for å redusere bruken av plast ytterligere.
Forbedring av merkevarebilde: For forhandlere er bruk av fullstendig biologisk nedbrytbare miljøvennlige poser ikke bare samsvar med regelverket, men også et viktig tiltak for å styrke merkevarens miljøbilde og tiltrekke seg forbrukere som fokuserer på bærekraftig utvikling.
Den raske utviklingen av catering takeaway-bransjen har medført en enorm etterspørsel etter engangsemballasje, og har også generert store mengder plastavfall. Bruken av fullstendig biologisk nedbrytbare miljøvennlige poser på dette feltet gir en effektiv måte å løse dette smertepunktet på.
Takeaway emballasjeposer: Tradisjonelle takeaway-emballasjeposer er for det meste laget av PE-materiale og brukes i store mengder. Fully biodegradable takeaway packaging bags can meet the load-bearing requirements, while ensuring that they can enter the kitchen waste treatment system or industrial composting after use, reducing the long-term impact on the environment.
Engangs emballasjeposer til servise: Plastservise og tørkepapir som følger med måltider krever vanligvis også en liten emballasjepose. Å bruke fullstendig biologisk nedbrytbare materialer for å lage disse små posene kan forbedre miljøvernkjeden til cateringindustrien ytterligere.
Matemballasje for poser: Noen nedbrytbare matbokser eller emballasje kan også bruke fullstendig biologisk nedbrytbare filmer som fôr for å øke olje- og vannmotstanden samtidig som de opprettholder den generelle nedbrytbarheten.
Søppelklassifisering er en viktig del av byforvaltning og miljøvern. Helt biologisk nedbrytbare søppelsekker spiller en uerstattelig rolle på dette feltet, spesielt ved innsamling og behandling av kjøkkenavfall.
Kjøkkenavfallsposer: Kjøkkenavfall er rikt på organisk materiale og er en ideell kompostråvare. Med fullt biologisk nedbrytbare kjøkkenavfallsposer kan posene legges direkte i industrielle komposteringsanlegg sammen med posene. Posene vil brytes ned sammen med kjøkkenavfallet, og unngår problemer med å skille tradisjonelle plastposer, og forbedrer effektiviteten og kvaliteten på kjøkkenavfallsbehandlingen betraktelig. Dette er avgjørende for å fremme klassifisering og ressursutnyttelse av kjøkkenavfall.
Vanlige søppelsekker: I enkelte områder har vanlige husholdningsavfallsposer også begynt å fremme bruken av fullstendig biologisk nedbrytbare materialer for å redusere mikroplast og skadelige stoffer som genereres i deponier og forbrenningsprosesser.
Medisinske søppelsekker: Selv om applikasjonen er relativt liten, kan noen medisinske institusjoner også utforske bruken av spesialdesignede og sertifiserte fullstendig biologisk nedbrytbare medisinske søppelsekker for miljøvern og spesielle behandlingsbehov.
Tradisjonelle plastprodukter som mulchfilmer og frøplanteposer som brukes i store mengder i landbruksproduksjonen er vanskelige å dekomponere i jorda, og forårsaker alvorlig "hvit forurensning" og påvirker jordhelsen og avlingsveksten. Bruken av fullstendig biologisk nedbrytbare miljøvennlige poser på dette feltet er en effektiv løsning på landbruksforurensning uten punktkilder.
Landbruksdekkfilm (jordfilm): Etter å ha fullført funksjonene fuktbevaring, temperaturøkning og ugrasdemping, kan den fullstendig biologisk nedbrytbare grunnfilmen dekomponeres direkte av mikroorganismer i jorda uten manuell resirkulering, noe som i stor grad reduserer arbeidsintensiteten til bøndene og unngår skade på det økologiske miljøet forårsaket av plastrester i jorda.
Frøplanteposer og transplantasjonskopper: Frøplanteposer eller næringsbegre laget av fullstendig biologisk nedbrytbare materialer kan transplanteres direkte med poser (kopper). De vil brytes ned naturlig etter å ha kommet inn i jorda, uten å påvirke veksten av planterøtter, og redusere resirkulerings- og deponeringsproblemene til tradisjonelle frøplanteposer av plast.
Gjødselemballasjeposer: Noen emballasjeposer med organisk gjødsel har også begynt å bruke fullt biologisk nedbrytbare materialer, slik at de kan brytes ned med gjødsel etter gjødsling.
Den blomstrende utviklingen av e-handel har ført til en økning i etterspørselen etter ekspressemballasje, og tradisjonelle ekspressposer og fyllstoffer i plast er hovedkildene til plastforbruk. Anvendelsen av fullstendig biologisk nedbrytbare miljøvennlige poser innen ekspresslogistikk er i ferd med å bli en ny retning for den grønne transformasjonen av industrien.
Helt biologisk nedbrytbare kurerposer: Budposer laget av fullstendig biologisk nedbrytbare materialer kan oppfylle grunnleggende funksjoner som fuktsikker og rivebestandig, samtidig som den sikrer at pakken kan være miljøvennlig etter levering, og effektivt redusere presset fra ekspressavfall på miljøet.
Fyllstoffer og støtdempende materialer: I tillegg til selve kurerposene, kan fyllstoffene i pakkene (som boblefilm og støtdempende puter) også være laget av fullstendig biologisk nedbrytbare materialer for å oppnå grønnere hele emballasjen.
Andre nye applikasjoner
I tillegg til de ovennevnte hovedområdene, utvider fullstendig biologisk nedbrytbare miljøvennlige poser stadig bruksområdet:
Kjæledyrsutstyr: Dyreekskrementer, som er enkle å håndtere og nedbrytbare.
Hotellrekvisita: Pakkeposer for engangstoalettsaker, vaskeposer m.m.
Industriell emballasje: Foringsposer eller små emballasjeposer for enkelte industriprodukter.
Våre fullt biologisk nedbrytbare miljøvennlige poser har blitt brukt på de ovennevnte kjerneområdene med deres utmerkede ytelse og strenge miljøvernstandarder, og fortsetter å bli anerkjent av kundene.
Anvendbarhet for flere scenarier: Produktene våre kan tilpasses for å produsere fullstendig biologisk nedbrytbare poser med ulik mekanisk styrke, fleksibilitet, gjennomsiktighet og nedbrytningsegenskaper i henhold til de spesifikke behovene til ulike bransjer, og oppfyller et bredt spekter av bruksscenarier fra detaljhandel til landbruk.
Streng miljøsertifisering: Alle produkter oppfyller eller overgår ordinære standarder for biologisk nedbrytning i inn- og utland for å sikre at de virkelig kan oppnå fullstendig nedbrytning etter bruk, uten å produsere mikroplast eller forurense miljøet.
Hjelp kunder med grønn transformasjon: Å velge våre fullstendig biologisk nedbrytbare miljøvennlige poser kan ikke bare hjelpe kundene med å møte stadig strengere miljøbestemmelser, men også betydelig forbedre bedriftens sosiale ansvarsbilde, vinne forbrukernes gunst og ta ledelsen i bølgen av bærekraftig utvikling.
+86 18101032584
Nr. 60-1, Jichuan East Road, HailingIndustrial Park, Hailing District, Taizhou City.
Copyright© Taizhou Huangyan Zeyu New Material Technology Co., Ltd. Alle rettigheter forbeholdt.
Fullt nedbrytbart råmateriale
