Con la crescente consapevolezza ambientale globale, Borse completamente biodegradabili stanno diventando una soluzione chiave per sostituire i sacchetti di plastica tradizionali. Queste borse rispettose dell'ambiente possono essere completamente decomposte dai microrganismi in determinate condizioni e infine tornare alla natura, alleviando efficacemente il problema dell'inquinamento da plastica.
L'acido polilattico (PLA) è uno dei materiali biodegradabili più utilizzati. È un nuovo tipo di materiale biodegradabile a base biologica e rinnovabile. Utilizza risorse delle piante rinnovabili come amido, mais e manioca come materie prime, produce acido lattico attraverso la fermentazione e quindi subisce polimerizzazione. Il processo di produzione del PLA è ecologico e ha un basso consumo di energia. Può essere completamente degradato in anidride carbonica e acqua in condizioni di compostaggio, che è innocuo per l'ambiente.
Il PLA ha una buona trasparenza, lucidosità e stampabilità e si sente a proprio agio, simile alla plastica tradizionale. Pertanto, è ampiamente utilizzato in imballaggi alimentari, borse per la spesa, film agricoli e altri campi. Le sue proprietà meccaniche sono anche relativamente eccellenti, con una certa resistenza alla trazione e resistenza alla lacrime, che possono soddisfare le esigenze di uso quotidiano. Tuttavia, il PLA ha una resistenza al calore relativamente scarsa e può ammorbidirsi o deformarsi in condizioni di alta temperatura, il che ne limita l'uso in determinate applicazioni specifiche. Inoltre, il degrado del PLA richiede un ambiente di compostaggio industriale specifico e il tasso di degradazione è lento nell'ambiente naturale.
Il polibutilene adipaato/tereftalato (PBAT) è un copolyester alifatico/aromatico e una plastica biodegradabile termoplastica. Di solito è miscelato con altri materiali biodegradabili come PLA per migliorare la flessibilità e le prestazioni di elaborazione del prodotto. PBAT ha un'eccellente flessibilità, duttilità e resistenza al calore. Rispetto al PLA, ha una migliore tesi ed è più resistente alle lacrime, quindi funziona bene nella produzione di film, borse per la spesa, sacchetti di immondizia e altri prodotti con elevati requisiti di flessibilità.
La produzione di PBAT si basa principalmente su materie prime petrolchimiche, ma può essere rapidamente degradata in condizioni di compostaggio. I suoi prodotti di degradazione sono principalmente acqua, anidride carbonica e biomassa, che sono rispettosi dell'ambiente. L'eccellente tenacità di PBAT compensa la mancanza di fragilità del PLA. La fusione dei due può produrre materiali che siano entrambi biodegradabili e che abbiano buone proprietà meccaniche. Sono ampiamente utilizzati in borse per la spesa, sacchi espressi, film agricoli e altri campi.
Il succinato di polibutilene (PBS) è un poliestere termoplastico che ha anche una buona biodegradabilità. A differenza di PLA e PBAT, i PBS possono essere polimerizzati dall'acido succinico a base biologica e dal butanodiolo in una certa misura e la sua fonte a base biologica è più probabile. PBS è caratterizzato da buone prestazioni di elaborazione, modanatura facile, buona resistenza al calore e resistenza meccanica.
PBS può essere scomposto nell'idrolisi e nell'idrolisi enzimatica e infine degradato in acqua e anidride carbonica. Ha una certa capacità di degradazione nel compostaggio industriale e nell'ambiente naturale. PBS viene generalmente utilizzato per produrre stoviglie, materiali di imballaggio, film agricoli e materiali medici. La sua resistenza al calore è peggiore del PLA, ma la sua flessibilità non è buona come PBAT. Pertanto, è spesso miscelato con altri materiali in applicazioni pratiche per soddisfare i requisiti di prestazione di diversi prodotti.
Il poliidrossialcanoato (PHA) è una classe di poliesteri naturali ad alto peso molecolare sintetizzato dai microrganismi attraverso la fermentazione. È uno dei pochi polimeri che può essere completamente sintetizzato dagli organismi e può essere completamente biodegrado nell'ambiente naturale. Il processo di produzione di PHA è relativamente complesso e il costo è elevato, ma la sua eccellente biodegradabilità e biocompatibilità lo fanno avere un grande potenziale nel campo della protezione ambientale.
Il PHA ha proprietà fisiche e chimiche simili alle materie plastiche tradizionali, tra cui una buona resistenza meccanica, le proprietà della barriera e la resistenza al calore. I suoi prodotti di degradazione sono non tossici e innocui per l'ambiente, quindi ha attirato molta attenzione nei campi della medicina, dell'agricoltura e dell'imballaggio. A seconda della composizione dei monomeri, anche le proprietà del PHA sono varie. Ad esempio, il PHB (poliidrossibutirrato) è più duro e fragile, mentre il PHBV (poliidrossibutirrato valerate) è più flessibile. Sebbene il costo sia attualmente elevato, con l'avanzamento della tecnologia, il PHA dovrebbe diventare un componente importante di borse completamente biodegradabili in futuro.
I materiali a base di amido sono materiali biodegradabili preparati da modifica, plastificazione e altri processi utilizzando l'amido naturale come materia prima principale. L'amido è un polimero naturale rinnovabile, degradabile e ampiamente disponibile con un costo di produzione relativamente basso. I materiali a base di amido hanno una buona biodegradabilità e possono essere decomposti dai microrganismi nel suolo e nell'acqua.
I materiali di amido puro sono generalmente fragili e hanno errori meccanici. Pertanto, nelle applicazioni pratiche, l'amido è spesso miscelato con altri polimeri biodegradabili come PLA e PBAT o modificati chimicamente per migliorare la sua forza, tenacità e resistenza all'acqua. Questi materiali compositi presentano vantaggi nella preparazione di prodotti come sacchetti per la spesa, sacchetti di immondizia e stoviglie usa e getta e possono ridurre significativamente l'uso di materie plastiche. Le prestazioni dei materiali a base di amido possono essere influenzate in ambienti umidi, quindi la loro sensibilità all'umidità deve essere considerata nella progettazione e nell'applicazione del prodotto.
Nell'ondata della trasformazione del settore dell'imballaggio in sviluppo sostenibile, le borse completamente biodegradabili stanno gradualmente sostituendo le borse tradizionali di polietilene (PE). Questa non è solo un'innovazione nei materiali, ma anche un importante aggiustamento nei processi di produzione.
Le borse PE tradizionali utilizzano principalmente resine di polietilene, come LDPE (polietilene a bassa densità) e HDPE (polietilene ad alta densità). Questi materiali hanno una buona fluidità di fusione, un'elevata stabilità termica, non sono facili da decomporsi durante il processo di soffiaggio del film e hanno una finestra di processo ampia.
Tuttavia, le materie prime di sacchetti completamente biodegradabili includono principalmente PLA (acido polilattico), PBAT (polibutilene adipato/tereftalato), PBS (polibutilense succinato), PHA (poliidrossialcanoato) e materiali a base di amido. Le proprietà di questi materiali biodegradabili sono significativamente diverse da PE.
Termosensibilità: La maggior parte dei materiali biodegradabili, in particolare PLA, sono molto sensibili alla temperatura. Sono soggetti a degradazione termica a temperature più elevate, con conseguente rottura della catena molecolare, che colpisce le proprietà fisiche del prodotto finale. Ciò richiede che il controllo della temperatura dell'attrezzatura di soffiaggio del film debba essere più preciso e di solito richiede una temperatura di elaborazione più bassa o un tempo di permanenza più breve per evitare il degrado del materiale.
Mietare la viscosità: La viscosità di fusione dei materiali biodegradabili è generalmente superiore a quella di PE. L'elevata viscosità aumenterà la difficoltà di estrusione e posizionerà requisiti più elevati sulla progettazione della vite, sulla potenza del motore e sulla pressione della matrice. Alcuni materiali biodegradabili hanno anche una bassa resistenza alla fusione e sono inclini alla rottura durante il soffio e lo stretching del film, che richiedono la regolazione del divario di dado e della velocità di raffreddamento dell'anello d'aria.
Igroscopicità: Molti materiali biodegradabili, in particolare i materiali a base di PLA e di amido, hanno una forte igroscopicità. La presenza di umidità accelererà l'idrolisi e la degradazione del materiale ad alte temperature, con conseguente riduzione delle prestazioni del prodotto. Pertanto, è essenziale asciugare completamente le materie prime prima del soffiaggio del film, che di solito deve essere eseguito in attrezzatura deumidifica e asciugatura dedicate.
Le tradizionali macchine per il pellicola PE di solito usano una vite universale e un design per stampo per adattarsi alla buona fluidità dei materiali PE.
Per la produzione di borse completamente biodegradabili, le attrezzature per film soffiate devono essere ottimizzate in modo mirato:
Design a vite: Sono necessarie viti appositamente progettate, come viti con forza di taglio più bassa e un rapporto di compressione inferiore, per ridurre il calore di taglio del materiale durante l'estrusione ed evitare la degradazione termica causata da un eccessivo taglio. Allo stesso tempo, potrebbe anche essere necessario regolare il L/D (rapporto lunghezza-diametro) della vite per garantire che il materiale sia completamente plastificato a temperatura inferiore.
Morire: Il design del canale del flusso di dapi deve essere più ragionevole per garantire il flusso uniforme del materiale fuso, ridurre gli angoli morti e il tempo di permanenza e quindi evitare il surriscaldamento e il degrado locali. Il divario di dado di solito deve essere più piccolo per adattarsi alla minore resistenza alla fusione dei materiali biodegradabili e garantire la stabilità dello stampaggio del film.
Sistema di raffreddamento: La velocità di raffreddamento delle borse completamente biodegradabili di solito deve essere più veloce per consolidare rapidamente il film e impedire che il film sia troppo teso nello stato caldo, causando rottura o deformazione. Pertanto, il sistema di raffreddamento dell'anello d'aria e il sistema di raffreddamento interno devono essere più efficienti e anche il controllo del volume dell'aria e della pressione dell'aria è più raffinato.
Il controllo dei parametri di processo del film tradizionale PE soffiato è relativamente flessibile. Il processo di soffiaggio del film di borse completamente biodegradabili richiede un controllo di precisione più elevato dei parametri:
Controllo della temperatura: L'impostazione della temperatura di ciascuna sezione deve essere strettamente controllata all'interno della finestra di elaborazione consentita dal materiale, che di solito è inferiore alla temperatura di elaborazione di PE. In particolare, la temperatura della matrice e la sezione di collegamento non dovrebbero essere troppo elevate per impedire al materiale di degradare all'uscita.
Rapporto di soffiaggio (Bur) e rapporto di trazione (DR): Il rapporto di soffiaggio e il rapporto di trazione dei sacchetti completamente biodegradabili devono di solito essere ottimizzati in base alle proprietà del materiale. Alcuni materiali biodegradabili hanno una bassa resistenza alla fusione e un rapporto di soffiaggio eccessivo o un rapporto di trazione può causare rottura del film o spessore irregolare. È necessario trovare la migliore combinazione di parametri di processo attraverso esperimenti.
Stabilità a bolle: A causa delle differenze nella viscosità del fusione e nella resistenza dei materiali biodegradabili, la stabilità delle bolle di soffiaggio del film è una sfida chiave. È necessario regolare i parametri come il volume dell'aria dell'anello d'aria, la velocità di trazione e la temperatura della matrice per garantire che le bolle aumentino stabilmente e formino un film uniforme.
Raffreddamento a bolle: Secondo le caratteristiche di cristallizzazione di diversi materiali biodegradabili, la velocità di raffreddamento deve essere regolata per controllare la cristallinità e la trasparenza del film. Ad esempio, una velocità di raffreddamento troppo rapida del film PLA può portare a una riduzione della trasparenza.
La produzione tradizionale per la borsa PE non richiede un'elevata umidità ambientale. Tuttavia, la produzione di borse completamente biodegradabili richiede particolare attenzione all'umidità ambientale:
Controllo dell'umidità: A causa dell'igroscopicità dei materiali biodegradabili, il seminario di produzione deve mantenere una bassa umidità per impedire al materiale di assorbire l'umidità nell'aria durante la lavorazione. Dotato di apparecchiature di deumidificazione è una soluzione comune.
Riciclaggio di scarti: Gli scarti PE tradizionali possono essere facilmente riciclati e riutilizzati. Il riciclaggio di scarti di materiali completamente biodegradabili è più complicato. È necessario garantire la purezza e la secchezza dei materiali riciclati per evitare di miscelare con altre impurità o umidità, che influenzerà le prestazioni dei materiali riciclati. Alcuni materiali riciclati di materiali biodegradabili potrebbero dover sottoporsi a un trattamento specifico prima che possano essere rimessi in uso.
Rispetto alle borse PE tradizionali, queste differenze nel processo di produzione di borse completamente biodegradabili sono l'incarnazione della loro protezione ambientale e delle loro alte prestazioni:
Ecologico: Il rigoroso controllo dei parametri di processo garantisce che i materiali biodegradabili mantengano l'integrità della loro struttura molecolare durante il processo di produzione, garantendo così che i prodotti possano eventualmente decomposti dai microrganismi dopo l'uso, tornare alla natura e ridurre efficacemente l'inquinamento bianco.
Prestazioni stabili del prodotto: Il controllo raffinato del processo e l'ottimizzazione delle attrezzature consentono la produzione di borse completamente biodegradabili che soddisfano o addirittura superano alcune delle prestazioni delle borse PE tradizionali in termini di resistenza alla trazione, tenabilità, stampabilità, ecc., Garantire la praticità del prodotto.
Nel campo dell'imballaggio moderno, la resistenza meccanica delle borse è un indicatore chiave per misurare le loro prestazioni. È direttamente correlato al fatto che la borsa possa proteggere efficacemente il contenuto durante il trasporto, lo stoccaggio e l'uso, nonché la sua durata e affidabilità. Con il rafforzamento delle tendenze di protezione ambientale, i sacchetti completamente biodegradabili sostituiscono gradualmente sacchetti di plastica tradizionali.
La resistenza alla trazione si riferisce alla massima sollecitazione che un materiale può resistere durante lo stretching, mentre l'allungamento a rottura indica l'aumento percentuale della lunghezza del materiale quando si rompe. Questi due indicatori insieme riflettono la rigidità e la tenacità del materiale.
I sacchetti di plastica tradizionali in polietilene (PE), in particolare i sacchetti di polietilene ad alta densità (HDPE), hanno di solito un'elevata resistenza alla trazione, il che significa che possono resistere a grandi forze di trazione senza essere facilmente deformati o rotti. Allo stesso tempo, i sacchetti LDPE (polietilene a bassa densità) sono noti per il loro eccellente allungamento in pausa, mostrando un'eccellente flessibilità e resistenza alla puntura.
Per i sacchetti completamente biodegradabili, le proprietà meccaniche variano a seconda delle materie prime e delle formulazioni utilizzate:
I materiali a base di acido polilattico (acido polilattico) hanno generalmente un'elevata resistenza alla trazione e rigidità, ma il loro allungamento in rottura è relativamente basso, il che significa che i film PLA possono essere fragili e meno resistenti alle lacrime di PE. Questa può essere una sfida in alcune applicazioni che richiedono un'alta tenacia.
PBAT (polibutilene adipate/tereftalato) è noto per la sua eccellente tenacità e allungamento in pausa, e la sua flessibilità è vicina o addirittura migliore di LDPE. Pertanto, il PBAT viene spesso utilizzato per produrre sacchetti degradabili che richiedono un'elevata flessibilità e resistenza alla lacrime, come sacchetti di immondizia e borse della spesa.
Quando PLA e PBAT sono miscelati, è possibile ottenere proprietà complementari. Attraverso proporzioni precise, si possono produrre borse completamente biodegradabili con una buona resistenza alla trazione e una tesi sufficiente per soddisfare le esigenze di uso quotidiano in termini di resistenza al carico e alla foratura.
La resistenza alla trazione e l'allungamento a rottura dei compositi a base di amido variano notevolmente, a seconda del grado di modifica dell'amido e del rapporto di miscelazione con altri polimeri biodegradabili. Ottimizzando la formulazione e il processo, le sue proprietà meccaniche possono essere significativamente migliorate.
Il PHA (poliidrossialkanoate) ha proprietà diverse e alcuni tipi di PHA (come PHBV) possono mostrare flessibilità e resistenza paragonabili alle materie plastiche tradizionali, ma il loro costo è attualmente elevato.
La resistenza al pugno si riferisce alla capacità di un materiale di resistere alla penetrazione da parte di oggetti affilati, mentre la resistenza lacrima si riferisce alla capacità di un materiale di resistere alla propagazione delle crepe. Questi indicatori sono fondamentali per l'applicazione pratica di sacchetti di imballaggio, in particolare durante il trasporto e lo stoccaggio.
Le borse PE tradizionali eccellono in questo senso. I sacchetti HDPE hanno una buona resistenza alla puntura a causa della loro alta densità e stabilità strutturale; Le borse LDPE non sono facili da strappare se sottoposte a forze esterne a causa della loro elevata flessibilità.
Per borse completamente biodegradabili:
A causa della loro intrinseca fragilità, i materiali a base di PLA possono avere una resistenza di foratura e lacrima relativamente debole senza modifiche. Le crepe sono facili da propagare quando c'è un taglio sul bordo della borsa o quando è colpito da un oggetto affilato.
PBAT è un materiale chiave per migliorare la puntura e la resistenza a lacrime di sacchi completamente biodegradabili. La sua eccellente flessibilità gli consente di disperdere efficacemente lo stress quando è forato o strappato, impedendo così che le fessure si propagano rapidamente. Pertanto, molte borse per la spesa e sacchetti di immondizia completamente biodegradabili ad alte prestazioni contengono un'alta percentuale di PBAT.
Attraverso la tecnologia di co-estrusione multistrato, i materiali biodegradabili con diverse proprietà meccaniche (come PLA e PBAT) sono aggravati insieme per migliorare significativamente la puntura completa e la resistenza a lacrima di sacchi completamente biodegradabili. Questa struttura composita può resistere meglio all'impatto esterno e ai graffi degli oggetti interni.
La capacità di carico è un indicatore intuitivo delle prestazioni effettive dell'applicazione della borsa, mentre la durata comporta la capacità della borsa di mantenere la sua integrità e funzione strutturale durante la sua normale durata.
I sacchetti di plastica tradizionali hanno mostrato una buona capacità di carico e una durata a lungo termine in vari ambienti a causa delle loro eccellenti proprietà meccaniche e stabilità chimica, ma questo è anche il motivo per cui sono difficili da degradare in modo naturale.
I sacchetti completamente biodegradabili sono stati ottimizzati a questo proposito per soddisfare i requisiti di carico e durata dell'uso quotidiano, raggiungendo gli obiettivi di protezione ambientale:
Attraverso la progettazione di formula di materiale scientifico e la tecnologia avanzata di soffiaggio del film, molte borse completamente biodegradabili sono state in grado di raggiungere o addirittura superare la capacità di carico delle tradizionali sacchetti di plastica dello stesso spessore, soddisfacendo le esigenze quotidiane come lo shopping di supermercati e la raccolta dei rifiuti.
Ad esempio, le borse completamente biodegradabili contenenti un'alta percentuale di PBAT hanno eccellenti prestazioni portanti e resistenza alla rottura.
Tuttavia, va notato che la durata di borse completamente biodegradabili si riferisce alla loro durata in condizioni di utilizzo specifiche, come lo stoccaggio normale, il trasporto e l'uso a breve termine. Una volta entrati dal loro ambiente di degradazione progettato (come compost industriale, suolo o acqua), inizieranno a decomporsi gradualmente. Ciò significa che non sono adatti per la conservazione a lungo termine o l'uso a lungo termine in ambienti estremamente duri, il che è in netto contrasto con le caratteristiche "mai degradabili" dei sacchetti di plastica tradizionali.
Questa "durata limitata" è proprio il vantaggio ambientale di borse completamente biodegradabili: possono tornare alla natura dopo aver completato la loro durata di servizio, piuttosto che esistere come inquinanti persistenti.
I sacchetti precoci completamente biodegradabili avevano alcune limitazioni in termini di resistenza meccanica. Ad esempio, la fragilità di sacchetti PLA puri o la scarsa resistenza all'umidità dei sacchi a base di amido. Tuttavia, con il continuo avanzamento della scienza dei materiali e della tecnologia di elaborazione, queste sfide vengono superate:
Sviluppo di nuovi materiali: Nuovi polimeri biodegradabili vengono costantemente sviluppati, che sono ottimizzati nella struttura molecolare per fornire una migliore resistenza, resistenza e resistenza al calore.
Modifica di fusione: Mescolando con precisione diversi tipi di materiali biodegradabili, è possibile ottenere un miglioramento sinergico delle prestazioni. Ad esempio, la combinazione di PLA fragile e PBAT difficile può produrre materiali con eccellenti prestazioni complete.
Design della struttura composita: L'uso di struttura multistrato, rinforzo in fibra e altre tecnologie può migliorare ulteriormente le proprietà meccaniche di sacchi completamente biodegradabili, consentendo loro di essere utilizzati in una gamma più ampia di campi.
Ottimizzazione della tecnologia di elaborazione: I continui miglioramenti nel processo di soffiaggio del film, incluso la progettazione della testa a vite e della matrice, il controllo della temperatura, il sistema di raffreddamento, ecc., Possono effettivamente migliorare l'uniformità e le proprietà meccaniche del film.
L'umidità è uno dei fattori ambientali più critici che influenzano la performance e la vita delle borse biodegradabili. La maggior parte dei materiali biodegradabili, in particolare PLA (acido polilattico) e materiali a base di amido, hanno un certo grado di igroscopicità. La presenza di umidità accelererà significativamente il processo di degradazione del materiale, anche a temperatura ambiente.
Reazione di idrolisi: Il meccanismo di degradazione dei polimeri biodegradabili di solito comporta l'idrolisi. Quando il materiale assorbe l'umidità, le molecole d'acqua penetreranno nella catena polimerica. Sotto la temperatura e l'azione microbica appropriate, le molecole d'acqua attaccheranno l'estere o i legami glicosidici del polimero, causando la rottura della catena molecolare, accelerando così la decomposizione del materiale.
Degrado delle prestazioni: L'umidità eccessiva causerà l'idrolizzarsi e degradare prematuramente il sacchetto biodegradabile durante lo stoccaggio, che si manifesta come una diminuzione della resistenza del materiale, della scarsa flessibilità e persino della fragilità e della polvere. Ciò accorcerà significativamente la durata di servizio efficace della borsa, rendendola in grado di ottenere le capacità previste per carico e anti-rottura nell'uso effettivo.
Crescita della muffa: Un ambiente umido è anche molto incline alla crescita di muffe e altri microrganismi. Sebbene questi microrganismi alla fine aiuteranno la borsa a degradare, la crescita precoce durante la fase di conservazione influenzerà l'aspetto, l'igiene e le proprietà fisiche della borsa.
Pertanto, mantenere bassa l'umidità è la massima priorità quando si memorizza borse biodegradabili. Si consiglia generalmente di archiviare in un ambiente con un'umidità relativa inferiore al 50% ed evitare il contatto diretto con le fonti d'acqua o le aree ad alta umidità.
La temperatura ha un impatto altrettanto enorme sulle prestazioni dei sacchi biodegradabili. Simile all'umidità, l'alta temperatura accelera il movimento molecolare dei materiali biodegradabili, accelerando così il tasso di reazioni di degradazione.
Sinergia tra degradazione termica e idrolisi: Anche senza un'elevata umidità, l'elevata temperatura stessa promuoverà la degradazione termica di alcuni materiali biodegradabili. Quando esistono alta temperatura e alta umidità contemporaneamente, il tasso di degradazione idrolitica aumenterà esponenzialmente, causando danni irreversibili alla struttura del materiale.
Degrado delle prestazioni: L'esposizione a lungo termine ad alte temperature ridurrà significativamente le proprietà meccaniche dei sacchi biodegradabili, come resistenza alla trazione, allungamento a rottura e resistenza alla puntura. La borsa può diventare appiccicosa, ammorbidire o perdere elasticità, influendo seriamente sulla sua funzione di utilizzo.
Consigli di archiviazione: La temperatura di accumulo ideale dovrebbe essere inferiore a 30 ° C ed evitare la luce solare diretta. I raggi ultravioletti alla luce solare possono anche accelerare l'invecchiamento e il degrado di alcuni materiali biodegradabili.
La luce, in particolare le radiazioni ultraviolette (UV), è un altro fattore ambientale di stoccaggio che non può essere ignorato. Sebbene l'intensità dei raggi UV in molti ambienti interni non sia elevata, l'esposizione a lungo termine alla luce solare diretta può avere un impatto significativo sui sacchetti biodegradabili.
Degradazione foto-ossidativa: I raggi UV hanno un'elevata energia e possono innescare reazioni fotoossidative delle catene molecolari polimeriche, con conseguente rottura dei legami molecolari e accelerare l'invecchiamento e la degradazione dei materiali. Questo degrado si manifesta di solito come cambiamenti di colore (come ingiallimento), abbraccio e ridotta resistenza del materiale.
Impatto sulla trasparenza: Per i sacchi biodegradabili trasparenti, l'esposizione ai raggi UV può anche causare la diminuzione della loro trasparenza e apparire il fogging o la torbidità.
Misure protettive: Evita l'esposizione diretta di borse biodegradabili alla luce solare durante lo stoccaggio, ed è meglio conservarli in un magazzino fresco e scuro. Se l'imballaggio stesso non ha una resistenza UV sufficiente, potrebbe essere necessario utilizzare l'imballaggio esterno opaco per la protezione.
Oltre ai fattori ambientali macro, le condizioni dello spazio di archiviazione stesso e il metodo di confezionamento della borsa influenzerà anche le sue prestazioni.
Ventilazione: Una buona ventilazione aiuta a mantenere una temperatura e umidità costanti nello spazio di conservazione ed evitare i punti caldi locali o l'accumulo di umidità.
IMPATTURA: Evita l'eccessivo impilamento di sacchetti biodegradabili durante lo stoccaggio, specialmente in ambienti ad alta temperatura. L'eccessivo impilamento può causare una maggiore pressione tra i sacchetti, influire sulla circolazione dell'aria e può causare l'accumulo di calore locale, accelerando il degrado.
Packaging originale: I produttori di solito utilizzano materiali di imballaggio a prova di umidità e a prova di luce per proteggere i sacchetti biodegradabili. Durante lo stoccaggio e il trasporto, cerca di mantenere i sacchi nella loro confezione originale fino a quando non sono necessari per ridurre al minimo il contatto con l'ambiente esterno.
Innanzitutto, dobbiamo chiarire la definizione di "degrado completo". Per borse completamente biodegradabili, una degradazione completa significa che in determinate condizioni ambientali, il materiale può essere scomposto da microrganismi (come batteri, funghi e alghe) e infine convertiti in anidride carbonica, acqua, metano (in condizioni anaerobiche) e biomassa innocua. Questo processo di solito segue gli standard internazionali, come EN 13432 (Europa), ASTM D6400 (USA) e ISO 17088 (internazionale), che di solito richiedono che oltre il 90% della materia organica nel materiale venga convertito in anidride carbonica in un tempo specifico (come 180 giorni) in condizioni di composta industriale.
Tuttavia, questi standard sono principalmente rivolti agli ambienti di compostaggio industriale, che sono ambienti di degradazione accelerati in cui la temperatura, l'umidità e l'attività microbica sono rigorosamente controllate e ottimizzate. Le condizioni dell'ambiente naturale sono più complesse e variabili.
Il tempo richiesto per i sacchetti biodegradabili per degradare completamente nell'ambiente naturale è influenzato da una combinazione di fattori complessi, tra cui:
I sacchetti completamente biodegradabili non sono realizzati con un singolo materiale, ma sono miscelati da una varietà di polimeri biodegradabili (come PLA, PBAT, PBS, PHA, materiali a base di amido, ecc.) E i loro additivi. La struttura chimica, il peso molecolare e la cristallinità di diversi materiali hanno un'influenza decisiva sul tasso di degradazione.
PLA (acido polilattico): Il PLA è un poliestere che si idrolizza in un ambiente umido e moderatamente caldo, ma si degrada relativamente lentamente in ambienti di suolo e marini ordinari, che richiedono temperature e umidità più elevate per accelerare la decomposizione. In condizioni di compostaggio industriale, il PLA può di solito essere degradato entro pochi mesi.
PBAT (polibutilene adipate/terephthalato): PBAT è un copolyester alifatico/aromatico con eccellente flessibilità e può essere degradato dai microrganismi relativamente rapidamente in vari ambienti naturali (compresi i corpi del suolo e dell'acqua). I suoi prodotti di degradazione non sono tossici e innocui.
Materiali a base di amido: L'amido stesso è facilmente decomposto dai microrganismi. Tuttavia, i materiali di amido puro hanno scarse proprietà fisiche e di solito devono essere miscelati con altri polimeri biodegradabili. Maggiore è il contenuto di amido, più veloce è il tasso di degradazione.
PHA (poliidrossialkanoate): Il PHA è un polimero naturale sintetizzato dai microrganismi ed è considerato uno dei materiali biodegradabili "ultimo" perché può essere completamente degradato da una varietà di microrganismi in vari ambienti naturali (suolo, acqua dolce, acqua di mare) e il tasso di degradazione è relativamente veloce.
I nostri prodotti ottimizzano la formula del materiale e controllano accuratamente la proporzione di vari materiali biodegradabili per garantire che pur mantenendo eccellenti proprietà fisiche, massimizzino la sua degradabilità in ambienti naturali.
La complessità e la variabilità dell'ambiente naturale sono i fattori fondamentali che influenzano il tempo di degradazione.
Temperatura: La temperatura è un fattore chiave che colpisce l'attività microbica. In un ambiente caldo, il metabolismo dei microrganismi è accelerato, accelerando così la decomposizione dei materiali biodegradabili. Ad esempio, nel terreno delle aree tropicali, il tasso di degradazione dei sacchi biodegradabili sarà significativamente più veloce di quello delle aree fredde.
Umidità: L'umidità è una condizione necessaria per la crescita microbica e le reazioni di idrolisi. Un ambiente ad alta umidità è favorevole alla riproduzione e all'attività enzimatica dei microrganismi. Gli ambienti asciutti rallentano significativamente o addirittura fermano il processo di degradazione. Questo è il motivo per cui i prodotti biodegradabili si degradano lentamente in aree estremamente asciutte come i deserti.
Attività microbica: I tipi e il numero di microrganismi nel suolo e nell'acqua determinano direttamente l'efficienza del degrado. I terreni attivi ricchi di microrganismi (come terreni agricoli e pavimenti forestali) degraderanno i sacchi biodegradabili più velocemente dei terreni poveri con pochi microrganismi. Il degrado in ambienti anossici (come il profondo delle discariche) è generalmente più lento rispetto agli ambienti aerobici.
Pertanto, quando una borsa biodegradabile viene scartata casualmente sul ciglio della strada, sepolta in terreno secco o galleggiante nel mare profondo privo di microrganismi, il suo tempo di degradazione sarà significativamente più lungo rispetto a un ambiente di compostaggio ideale.
Il mezzo specifico in cui si trova la borsa biodegradabile ha un impatto enorme sul suo tempo di degradazione.
Ambiente di compostaggio industriale: come menzionato in precedenza, gli impianti di compostaggio industriale forniscono un ambiente di degradazione ideale - alta temperatura (di solito 50-70 ° C), alta umidità, ossigeno sufficiente e una ricca comunità microbica. In tali condizioni controllate, le borse biodegradabili che soddisfano gli standard internazionali possono di solito essere completamente decomposti e convertiti in compost entro 3-6 mesi. Questo è l'obiettivo principale del degrado della progettazione di sacchetti biodegradabili.
Ambiente del suolo: Nel suolo ordinario, il tasso di degradazione varia in base al tipo di suolo, alla fertilità, al contenuto di umidità e alla temperatura. Nei terreni ricchi di materia organica, umidità moderata e alta temperatura, il tasso di degrado è più veloce e potrebbero essere necessari 1-3 anni o anche più tempo per degradare completamente. In terreni poveri, secchi o freddi, il degrado può richiedere più tempo.
Ambiente d'acqua dolce: In ambienti d'acqua dolce come fiumi e laghi, la velocità di degradazione è influenzata dalla temperatura dell'acqua, dal contenuto di ossigeno disciolto e dal numero di microrganismi nell'acqua. In generale, il suo tasso di degrado è tra compost industriale e terreno ordinario, ma il tempo specifico varia anche a seconda delle condizioni.
Ambiente marino: L'ambiente marino è caratterizzato da temperature più basse, diversi tipi di microrganismi e concentrazioni più basse e possibili ambienti anossici in alcune aree. Sebbene ci siano standard per la plastica biodegradabile marina (come ASTM D6691), il tasso di degradazione della maggior parte dei materiali biodegradabili nell'oceano è ancora molto più lento rispetto agli ambienti di compostaggio terrestre e industriali, che possono richiedere anni o addirittura decenni.
Lo spessore della borsa influisce direttamente sulla superficie del materiale che i microrganismi possono contattare. I sacchetti biodegradabili più sottili di solito si degradano più velocemente dei sacchetti più spessi perché i microrganismi possono contattare più facilmente e decomporre il materiale. Una grande superficie significa anche più punti di contatto, che favoriscono l'attaccamento e la decomposizione dei microrganismi.
Con la crescente attenzione globale sull'inquinamento da plastica, in particolare le microplastiche, le persone hanno domande su borse completamente biodegradabili: possono davvero essere completamente degradati? Alla fine diventeranno microplastici e diventeranno un nuovo pericolo ambientale?
Per capire come i sacchetti completamente biodegradabili possano evitare il problema delle microplastiche, dobbiamo prima chiarire le cause delle microplastiche di plastica tradizionali. La plastica tradizionale, come il polietilene (PE) e il polipropilene (PP), hanno strutture chimiche stabili e sono difficili da decomprimere dai microrganismi nell'ambiente naturale. Sotto gli effetti fisici di luce solare, vento, onde, ecc.
Una volta che questi microplastici entrano nell'ambiente, esistreranno per molto tempo. Vengono erroneamente mangiati dagli organismi marini ed entrano nella catena alimentare, che può eventualmente influire sulla salute umana; Si accumulano nel suolo e cambiano la struttura e la funzione del suolo; Sono spazzati via dal vento e sono ovunque. Questa caratteristica "solo rotta ma non distrutta" della plastica tradizionale è la causa principale della crisi microplastica globale.
Diversamente dalle materie plastiche tradizionali in natura, il vantaggio fondamentale di borse completamente biodegradabili risiede nel loro concetto di progettazione di "tornare alla natura". Il suo meccanismo di degradazione non è una semplice rottura fisica, ma comporta un processo biochimico complesso.
Partecipazione microbica: Le principali materie prime di sacchetti completamente biodegradabili, come PLA (acido polilattico), PBAT (polibutilene adipate/tereftalato), PBS (polibutilene succinato), pHA (poliidrossialcanoate) e materiali a base di amido) e boschi, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive, emettive di amido) Microrganismi).
Reazione enzimatica: I microrganismi secernono gli enzimi corrispondenti che possono attaccare le catene molecolari dei polimeri, idrolizzarli o ossidarsi e decomporsi in frammenti molecolari più piccoli.
Prodotto finale: Dopo una serie di reazioni enzimatiche e metabolismo microbico, questi piccoli frammenti molecolari sono infine completamente utilizzati dai microrganismi e convertiti in anidride carbonica, acqua, biomassa innocua (come humus) e metano che possono essere prodotti in condizioni anaerobiche. Questo processo non produce residui tossici, né lascia frammenti di plastica che non possono essere ulteriormente degradati.
I sacchetti completamente biodegradabili che soddisfano gli standard di biodegradazione internazionali (come EN 13432, ASTM D6400, ISO 17088) richiedono chiaramente che in condizioni di compostaggio industriale, oltre il 90% del carbonio organico possa essere convertito in anidride carbonica entro 180 giorni. Questa è la definizione scientifica di "degrado completo", il che significa che alla fine non ci saranno microplastiche residue.
Preoccupazioni sul fatto che i sacchetti biodegradabili produrranno microplastici a causa della degradazione incompleta di solito provengono dai seguenti aspetti:
Confusione sulla definizione di "materie plastiche degradabili": ci sono alcuni vaghi concetti di ** "materie plastiche degradabili" ** sul mercato, come "materie plastiche fotodegradabili" o "materie plastiche oxo-degradabili". Sebbene queste materie plastiche si aprano in piccoli pezzi sotto la luce solare o l'ossidazione, sono ancora materie plastiche tradizionali in sostanza e non possono essere completamente degradate dai microrganismi. Alla fine formeranno microplastici e potrebbero persino accelerare la produzione di microplastici. I nostri prodotti sono strettamente "borse completamente biodegradabili" e non contengono mai tali additivi che producono microplastici.
Differenze negli ambienti di degradazione: come menzionato sopra, i sacchetti completamente biodegradabili richiedono condizioni ambientali specifiche per il completo degrado. Negli impianti di compostaggio industriale, possono decomporsi in modo efficiente e completamente. Se vengono scartati in modo casuale in un ambiente naturale privo di microrganismi e con temperatura e umidità inadatti, il loro tasso di degradazione rallenterà, ma alla fine possono ancora essere decomposti dalla natura, ma il tempo richiesto sarà più lungo. È importante sottolineare che, anche durante il processo di degradazione, non esisteranno sotto forma di microplastiche per molto tempo come la plastica tradizionale, ma continueranno a essere scomposto dai microrganismi fino a quando non scompaiono.
L'importanza della certificazione del prodotto: i consumatori possono identificare i veri prodotti completamente biodegradabili verificando se il prodotto ha ottenuto la certificazione di biodegradazione e compostaggio da un'organizzazione autorevole. Questi standard di certificazione sono severi e assicurano che il prodotto possa essere completamente scomposto nel tempo specificato senza lasciare residui nocivi o microplastiche.
Dalla progettazione alla produzione, le nostre borse completamente biodegradabili si impegnano a risolvere completamente il problema delle microplastiche:
Selezione di materie prime veramente biodegradabili: Selezioniamo rigorosamente polimeri biodegradabili che soddisfano gli standard internazionali. La struttura molecolare di questi materiali è naturalmente adatta alla decomposizione microbica, eliminando la possibilità di microplastici dalla sorgente.
L'ottimizzazione della formula garantisce una decomposizione completa: La nostra formula del prodotto è stata ripetutamente testata e ottimizzata per garantire che tutti gli ingredienti possano essere completamente degradati dai microrganismi nell'ambiente appropriato, non lasciando frammenti o particelle indegrabili.
Conformità agli standard di certificazione internazionale: I nostri prodotti hanno superato la certificazione di biodegradazione e compostaggio delle autorità internazionali, il che è una prova forte che possono essere completamente decomposti e non producono microplastiche. Queste certificazioni richiedono che i prodotti di decomposizione dei prodotti siano innocui per l'ambiente e gli organismi in condizioni di compostaggio industriale e che la materia organica venga infine convertita in anidride carbonica, acqua e biomassa.
Promuovere lo smaltimento corretto: Sosteniamo attivamente ed educiamo gli utenti a ordinare correttamente le borse biodegradabili e metterli in strutture di riciclaggio di rifiuti organici o compostaggio industriale. Questo è il modo migliore per garantire il loro completo degrado, massimizzare i benefici ambientali ed evitare eventuali potenziali problemi microplastici.
Retail e supermercati sono le aree di applicazione più dirette e diffuse di borse ecologiche completamente biodegradabili. A livello globale, molti paesi e regioni hanno emesso "divieti di plastica" per vietare o limitare l'uso di borse per la spesa di plastica tradizionali usa e getta. Ciò offre un enorme spazio di mercato per borse completamente biodegradabili.
SAGGI SHOIN: Dalle grandi catene di supermercati ai piccoli minimarket, le borse per la spesa completamente biodegradabili sostituiscono gradualmente le borse della spesa tra le tradizionali. Pur fornendo sufficienti capacità e comodità che portano carico, queste borse assicurano che i consumatori possano smaltirli in modo ecologico dopo l'uso, riducendo efficacemente l'inquinamento bianco. La sua buona stampabilità consente inoltre ai marchi di dimostrare chiaramente il loro impegno ambientale.
Packaging di merci sfuse: Oltre alle borse della spesa, alcuni supermercati hanno anche iniziato a cercare di utilizzare materiali completamente biodegradabili per i sacchetti di preconfezione o pesatura per cibi sfusi (come verdure, frutta e pane) per ridurre ulteriormente l'uso della plastica.
Miglioramento dell'immagine del marchio: Per i rivenditori, l'uso di borse ecologiche completamente biodegradabili non è solo il rispetto delle normative, ma anche una misura importante per migliorare l'immagine ambientale del marchio e attirare i consumatori che si concentrano sullo sviluppo sostenibile.
Il rapido sviluppo dell'industria da asporto di ristorazione ha portato a una grande domanda di imballaggi usa e getta e ha anche generato una grande quantità di rifiuti di plastica. L'applicazione di borse ecologiche completamente biodegradabili in questo campo fornisce un modo efficace per risolvere questo punto dolente.
Borse da imballaggio da asporto: I sacchetti di imballaggio da asporto tradizionali sono per lo più realizzati in materiale PE e sono utilizzati in grandi quantità. I sacchetti di imballaggio da asporto completamente biodegradabili possono soddisfare i requisiti di carico, garantendo al contempo che possono entrare nel sistema di trattamento dei rifiuti della cucina o il compostaggio industriale dopo l'uso, riducendo l'impatto a lungo termine sull'ambiente.
Sagni di imballaggio di stoviglie usa e getta: Gli stoviglie di plastica e gli asciugamani di carta forniti con i pasti di solito richiedono anche un piccolo sacchetto di imballaggio. L'uso di materiali completamente biodegradabili per creare questi piccoli sacchetti può migliorare ulteriormente la catena di protezione ambientale del settore della ristorazione.
Borse per il rivestimento degli imballaggi alimentari: Alcune scatole per il pranzo o imballaggi degradabili possono anche utilizzare film completamente biodegradabili come rivestimenti per aumentare la resistenza all'olio e all'acqua mantenendo la degradabilità complessiva.
La classificazione dei rifiuti è una parte importante della gestione urbana e della protezione ambientale. I sacchetti di immondizia completamente biodegradabili svolgono un ruolo insostituibile in questo campo, in particolare nella raccolta e nel trattamento dei rifiuti da cucina.
Borse per rifiuti da cucina: I rifiuti da cucina sono ricchi di materia biologica ed è una materia prima del compost ideale. Con borse da cucina completamente biodegradabili, le borse possono essere messe direttamente in strutture di compostaggio industriale insieme ai sacchi. Le borse si decompongono insieme ai rifiuti della cucina, evitando il problema di separare i sacchetti di plastica tradizionali, migliorando notevolmente l'efficienza e la qualità del trattamento dei rifiuti della cucina. Ciò è fondamentale per promuovere la classificazione e l'utilizzo delle risorse dei rifiuti da cucina.
Borse di immondizia ordinarie: In alcune aree, le normali sacchetti per la spazzatura domestica hanno anche iniziato a promuovere l'uso di materiali completamente biodegradabili al fine di ridurre le microplastiche e le sostanze dannose generate nelle discariche e nei processi di incenerimento.
Borse per immondizia medica: Sebbene l'applicazione sia relativamente piccola, alcune istituzioni mediche possono anche esplorare l'uso di sacchetti di immondizia medica completamente progettati e certificati per la protezione ambientale e le esigenze di trattamento speciali.
I prodotti in plastica tradizionali come i film di pacciame e i sacchetti di piantine utilizzati in grandi quantità nella produzione agricola sono difficili da decomporsi nel suolo, causando un grave "inquinamento bianco" e influenzando la salute del suolo e la crescita delle colture. L'applicazione di borse ecologiche completamente biodegradabili in questo campo è una soluzione efficace all'inquinamento della fonte non a punto agricolo.
Film di copertura agricola (film a terra): dopo aver completato le funzioni di conservazione dell'umidità, aumento della temperatura e soppressione delle erbe infestanti, il film di terra completamente biodegradabile può essere direttamente decomposto dai microrganismi nel terreno senza riciclaggio manuale, che riduce notevolmente l'intensità di lavoro degli agricoltori ed evita il danno all'ambiente ecologico causato dai residui plastici nel terreno.
I sacchetti di piantine e le tazze di trapianto: sacchetti di piantine o tazze di nutrienti realizzate con materiali completamente biodegradabili possono essere trapiantati direttamente con borse (tazze). Si degraderanno naturalmente dopo essere entrati nel terreno, senza influenzare la crescita delle radici delle piante e ridurre i problemi di riciclaggio e smaltimento dei tradizionali sacchetti di piantine di plastica.
Sacchetti di imballaggio per fertilizzanti: alcuni sacchetti di imballaggio di fertilizzanti organici hanno anche iniziato a utilizzare materiali completamente biodegradabili, in modo che possano essere degradati con fertilizzanti dopo la fecondazione.
Lo sviluppo in forte espansione del commercio elettronico ha portato a un aumento della domanda di imballaggi espressi e i tradizionali sacche e riempitivi espressi in plastica sono le principali fonti di consumo di plastica. L'applicazione di borse ecologiche completamente biodegradabili nel campo della logistica espressa sta diventando una nuova direzione per la trasformazione verde del settore.
Sagnose per corriere completamente biodegradabili: i sacchetti di corriere realizzati con materiali completamente biodegradabili possono soddisfare le funzioni di base come l'umidità e resistenti alle lacrime, garantendo al contempo che il pacchetto possa essere rispettoso dell'ambiente dopo la consegna, riducendo efficacemente la pressione degli sprechi espressi sull'ambiente.
Filler e materiali di ammortizzazione: oltre alle borse del corriere stesse, i riempitivi nei pacchetti (come pellicole a bolle e cuscinetti) possono anche essere realizzati con materiali completamente biodegradabili per ottenere il greening dell'intero imballaggio.
Altre applicazioni emergenti
Oltre alle aree principali sopra menzionate, le borse ecologiche completamente biodegradabili espandono costantemente l'ambito dell'applicazione:
Forniture per animali domestici: borse per escrementi per animali domestici, che sono facili da gestire e degradabili.
Forniture per hotel: sacchetti di imballaggio per articoli da toeletta usa e getta, borse per biancheria, ecc.
Packaging industriale: sacchetti di fodera o borse di imballaggio per alcuni prodotti industriali.
Le nostre borse ecologiche completamente biodegradabili sono state applicate con successo alle aree centrali sopra menzionate con le loro eccellenti prestazioni e rigorosi standard di protezione ambientale e continuano a essere riconosciuti dai clienti.
Applicabilità multi-scenario: I nostri prodotti possono essere personalizzati per produrre sacchetti completamente biodegradabili con diverse caratteristiche di resistenza meccanica, flessibilità, trasparenza e degradazione in base alle esigenze specifiche delle diverse industrie, soddisfacendo una vasta gamma di scenari di applicazione dal commercio al dettaglio all'agricoltura.
Certificazione ambientale rigorosa: Tutti i prodotti soddisfano o superano gli standard di biodegradazione tradizionali in patria e all'estero per garantire che possano veramente ottenere un completo degrado dopo l'uso, senza produrre microplastiche o inquinare l'ambiente.
Aiuta i clienti con trasformazione verde: La scelta delle nostre borse ecologiche completamente biodegradabili può non solo aiutare i clienti a soddisfare le normative ambientali sempre più rigorose, ma anche migliorare in modo significativo l'immagine di responsabilità sociale aziendale, vincere il favore dei consumatori e assumere il comando nell'ondata di sviluppo sostenibile. .
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