PLA lwn PBAT: Bahan Utama Digunakan dalam Pembungkusan Boleh Kompos
Beberapa tahun yang lalu, apabila saya mula memberi perhatian kepada pembungkusan kompos, saya menganggap penyelesaiannya agak mudah - hanya menggantikan plastik konvensional dengan alternatif terbiodegradasi. Selepas menghabiskan lebih banyak masa di sekitar penukar pembungkusan dan pembekal bahan, saya menyedari ia tidak benar-benar berfungsi seperti itu.
Filem pembungkusan fleksibel jarang dibuat daripada satu bahan. Malah pembungkusan plastik tradisional sering bergantung pada beberapa lapisan atau polimer campuran untuk mencapai keseimbangan kekuatan, fleksibiliti dan prestasi penghalang yang betul. Pembungkusan boleh kompos mengikut logik yang sama.
Dalam kebanyakan projek yang saya lihat, dua bahan muncul berulang kali: PLA dan PBAT. Ia bukan satu-satunya polimer terbiodegradasi yang tersedia, tetapi ia mungkin yang paling biasa digunakan apabila orang cuba membangunkan filem fleksibel boleh kompos.
teknologi utama produk
Kali pertama saya mengendalikan filem PLA
PLA, atau asid polylactic, biasanya merupakan plastik terbiodegradasi pertama yang ditemui apabila mereka mula mencari bahan kompos. Salah satu sebabnya ialah asal - ia dihasilkan daripada-bahan mentah berasaskan tumbuhan seperti kanji jagung atau tebu dan bukannya petroleum.
Kali pertama saya mengendalikan sampel filem PLA adalah semasa ujian pembungkusan kecil dijalankan di kemudahan penukar. Apa yang menonjol serta-merta ialah betapa tegar dan licinnya bahan itu. Berbanding dengan filem polietilena, ia hampir terasa seperti kepingan plastik nipis dan bukannya filem pembungkusan lembut.
Kekakuan itu tidak semestinya sesuatu yang buruk. Malah, kejelasan dan ketegaran PLA menjadikannya berguna untuk format pembungkusan tertentu. Banyak bekas makanan boleh kompos lutsinar kebanyakannya diperbuat daripada PLA kerana bahan tersebut kelihatan bersih dan stabil.
Tetapi apabila filem itu diproses menjadi struktur fleksibel nipis, kelemahan menjadi lebih jelas. Filem PLA boleh retak dengan lebih mudah apabila diregangkan terlalu banyak semasa menukar atau membentuk kantung. Saya masih ingat seorang jurutera menjelaskan bahawa mereka perlu menyesuaikan keadaan pemprosesan beberapa kali untuk mengelakkan keretakan kecil di sepanjang garis pengedap.
Dari perspektif material, ini adalah salah satu sebab PLA sahaja jarang digunakan untuk beg pembungkusan yang fleksibel.
PBAT berasa lebih dekat dengan plastik fleksibel tradisional
Keadaannya agak berbeza dengan PBAT (polybutylene adipate terephthalate).
When PBAT film is handled, it behaves much more like the flexible plastics used in conventional packaging. The film stretches easily and feels noticeably softer than PLA. That flexibility is particularly useful for products that need to survive shipping and handling.
Sebagai contoh, beg mel kurier boleh kompos selalunya sangat bergantung pada PBAT kerana bahan tersebut bertolak ansur dengan tekanan mekanikal lebih baik daripada PLA.
Satu lagi kelebihan praktikal ialah PBAT selalunya boleh diproses menggunakan peralatan yang telah digunakan untuk pengeluaran filem polietilena. Sesetengah talian penyemperitan hanya memerlukan pelarasan sederhana pada tetapan suhu.
Walau bagaimanapun, PBAT juga mempunyai hadnya. Filem yang dibuat terutamanya daripada PBAT cenderung kurang tegar dan kurang telus berbanding filem PLA. Dalam aplikasi di mana penampilan atau kekakuan penting, PBAT sahaja mungkin tidak sesuai.
Mengapa penukar sering mencampurkan kedua-dua bahan
Oleh kerana kedua-dua bahan berkelakuan sangat berbeza, penukar kerap menggabungkannya.
Idea ini agak mudah. PLA menyumbang struktur dan kekakuan, manakala PBAT meningkatkan fleksibiliti. Dengan melaraskan nisbah antara mereka, pengeluar cuba mencipta filem yang berkelakuan lebih dekat dengan pembungkusan plastik konvensional.
Semasa satu projek pembangunan yang saya dengar daripada penukar, jurutera telah menguji beberapa nisbah PLA-PBAT yang berbeza untuk aplikasi kantung makanan ringan. Apabila kandungan PLA tinggi, kantung memegang bentuknya dengan baik tetapi retak semasa ujian pengedap. Meningkatkan kandungan PBAT meningkatkan ketahanan, walaupun filem menjadi lebih lembut.
Jenis pertukaran-ini adalah tipikal apabila bekerja dengan bahan terbiodegradasi.
Pembungkusan boleh kompos biasanya lebih kompleks daripada yang kelihatan
Satu lagi perkara yang mengejutkan saya apabila saya mula-mula melihat ke dalam pembungkusan kompos ialah betapa serupa strukturnya dengan pembungkusan plastik tradisional.
Banyak kantung boleh kompos masih bergantung pada berbilang lapisan, walaupun bahan itu sendiri boleh terbiodegradasi. Setiap lapisan melakukan fungsi yang berbeza.
Penerangan Produk
Contoh mudah mungkin termasuk:
lapisan luar boleh cetak untuk grafik
lapisan struktur yang memberikan kekuatan mekanikal
lapisan dalam direka untuk pengedap haba
Sesetengah pengeluar juga bereksperimen dengan salutan biodegradasi yang membantu meningkatkan rintangan oksigen atau kelembapan. Persembahan halangan masih merupakan salah satu bidang di mana filem kompos terus berkembang.
Pasaran untuk bioplastik masih agak kecil tetapi berkembang
Walaupun plastik boleh kompos menerima banyak perhatian, ia masih mewakili sebahagian kecil daripada keseluruhan pasaran plastik.
Menurut Bioplastik Eropah, kapasiti pengeluaran global untuk bioplastik dijangka mencecah sekitar 7 juta tan metrik dalam beberapa tahun akan datang. Kedengarannya besar, tetapi jika dibandingkan dengan ratusan juta tan plastik konvensional yang dihasilkan setiap tahun, ia masih merupakan bahagian yang agak kecil.
Walaupun begitu, minat jelas meningkat. Dalam perbualan dengan pembekal pembungkusan, permintaan selalunya datang daripada sektor seperti kopi khusus, jenama makanan organik dan syarikat yang ingin menyerlahkan kemampanan dalam reka bentuk pembungkusan mereka.
Cara mudah untuk berfikir tentang PLA dan PBAT
Selepas mendengar jurutera membincangkan bahan ini berkali-kali, saya telah mula menerangkannya dengan cara yang lebih mudah apabila orang bertanya.
PLA berguna apabila filem pembungkusan memerlukan struktur dan kejelasan visual. PBAT berguna apabila filem memerlukan fleksibiliti dan ketahanan.
Tiada bahan menyelesaikan setiap masalah dengan sendirinya. Itulah sebabnya filem pembungkusan kompos sering bergantung pada gabungan kedua-duanya.
Apabila polimer terbiodegradasi baharu dibangunkan, sistem bahan ini mungkin akan terus berkembang. Tetapi buat masa ini, pembungkusan PLA dan plastik terbiodegradasi PBAT kekal sebagai dua daripada bahan utama yang digunakan apabila pengeluar cuba menghasilkan pembungkusan fleksibel kompos.
Soalan Lazim
S: Apakah perbezaan utama antara PLA dan PBAT?
J: PLA ialah polimer berasaskan tumbuhan-yang terkenal dengan ketegaran dan kejelasan, manakala PBAT ialah poliester biodegradasi fleksibel yang memberikan regangan dan keliatan.
S: Adakah PLA dan PBAT kedua-duanya boleh dikompos?
J: Kedua-dua bahan boleh merosot di bawah keadaan pengkomposan industri di mana suhu, kelembapan dan aktiviti mikrob dikawal.
S: Mengapakah PLA dan PBAT sering diadun bersama?
J: Menggabungkan kedua-dua bahan membantu mengimbangi kekakuan dan fleksibiliti, menghasilkan filem yang lebih sesuai untuk aplikasi pembungkusan.
S: Apakah produk pembungkusan yang biasa menggunakan PLA dan PBAT?
J: Beg beli-belah boleh kompos, beg pembungkusan kopi, beg makanan ringan dan-beg mel e-dagang ialah beberapa contoh biasa.