PLA ir PBAT: pagrindinės medžiagos, naudojamos kompostuojamose pakuotėse
Prieš kelerius metus, kai pirmą kartą pradėjau atkreipti dėmesį į kompostuojamą pakuotę, maniau, kad sprendimas būtų gana paprastas - tiesiog pakeiskite įprastą plastiką biologiškai skaidoma alternatyva. Praleidęs daugiau laiko prie pakuočių perdirbėjų ir medžiagų tiekėjų, supratau, kad tai tikrai neveikia.
Lanksčios pakavimo plėvelės retai gaminamos iš vienos medžiagos. Net tradicinės plastikinės pakuotės dažnai priklauso nuo kelių sluoksnių arba maišytų polimerų, kad būtų pasiektas tinkamas stiprumo, lankstumo ir barjero veikimo balansas. Kompostuojamos pakuotės vadovaujasi ta pačia logika.
Daugumoje mano matytų projektų vėl ir vėl pasirodo dvi medžiagos: PLA ir PBAT. Tai nėra vieninteliai prieinami biologiškai skaidūs polimerai, tačiau jie tikriausiai yra dažniausiai naudojami, kai žmonės bando sukurti kompostuojamas lanksčias plėveles.
produkto raktų technologijos
Pirmą kartą tvarkiau PLA filmą
PLA arba polipieno rūgštis paprastai yra pirmasis biologiškai skaidus plastikas, su kuriuo žmonės susiduria, kai pradeda ieškoti kompostuojamų medžiagų. Viena iš priežasčių yra jo kilmė - jis gaminamas iš augalinių- žaliavų, pvz., kukurūzų krakmolo ar cukranendrių, o ne iš naftos.
Pirmą kartą tvarkiau PLA plėvelės pavyzdį per mažą pakuotės bandomąjį paleidimą keitiklio gamykloje. Iš karto išsiskyrė tai, kaip medžiaga buvo standi ir lygi. Palyginti su polietileno plėvele, ji beveik atrodė kaip plonas plastiko lakštas, o ne minkšta pakavimo plėvelė.
Tas standumas nebūtinai yra blogas dalykas. Tiesą sakant, dėl PLA aiškumo ir tvirtumo jis naudingas tam tikriems pakuotės formatams. Daugelis skaidrių kompostuojamų maisto konteinerių yra daugiausia pagaminti iš PLA, nes medžiaga atrodo švari ir stabili.
Tačiau kai plėvelė apdorojama į plonas lanksčias struktūras, trūkumai tampa aiškesni. PLA plėvelės gali lengviau įtrūkti, kai per daug ištemptos konvertuojant arba formuojant maišelį. Prisimenu, vienas inžinierius aiškino, kad kelis kartus teko koreguoti apdorojimo sąlygas, kad būtų išvengta nedidelių lūžių išilgai sandarinimo linijos.
Žvelgiant iš medžiagos perspektyvos, tai yra viena iš priežasčių, kodėl vien PLA retai naudojamas lanksčiam pakavimo maišeliams.
PBAT jaučiasi daug artimesnis tradiciniam lanksčiam plastikui
Visai kitokia situacija yra su PBAT (polibutileno adipato tereftalatu).
Kai tvarkoma PBAT plėvelė, ji elgiasi labiau kaip lankstus plastikas, naudojamas įprastose pakuotėse. Plėvelė lengvai tempiasi ir jaučiasi pastebimai minkštesnė nei PLA. Šis lankstumas ypač naudingas gaminiams, kuriuos reikia išgyventi gabenant ir tvarkant.
Pavyzdžiui, kompostuojami kurjerių pašto maišeliai dažnai labai priklauso nuo PBAT, nes medžiaga geriau toleruoja mechaninį įtempimą nei PLA.
Kitas praktinis privalumas yra tai, kad PBAT dažnai gali būti apdorojamas naudojant įrangą, kuri jau naudojama polietileno plėvelės gamybai. Kai kurioms ekstruzijos linijoms tereikia šiek tiek pakoreguoti temperatūros nustatymus.
Tačiau PBAT taip pat turi savo apribojimų. Plėvelės, pagamintos daugiausia iš PBAT, paprastai būna ne tokios standžios ir mažiau skaidrios nei PLA plėvelės. Tais atvejais, kai svarbu išvaizda ar standumas, vien PBAT gali būti netinkamas.
Kodėl keitikliai dažnai maišo dvi medžiagas
Kadangi šios dvi medžiagos elgiasi labai skirtingai, keitikliai jas dažnai sumaišo.
Idėja gana paprasta. PLA prisideda prie struktūros ir standumo, o PBAT pagerina lankstumą. Reguliuodami jų santykį, gamintojai stengiasi sukurti tokias plėveles, kurios elgiasi arčiau įprastos plastikinės pakuotės.
Per vieną kūrimo projektą, apie kurį išgirdau iš keitiklio, inžinieriai išbandė kelis skirtingus PLA-PBAT santykius užkandžių maišelių pritaikymui. Kai PLA kiekis buvo didelis, maišelis gerai išlaikė savo formą, tačiau sandarinimo bandymų metu įtrūko. Padidinus PBAT kiekį, pagerėjo patvarumas, nors plėvelė tapo minkštesnė.
Tokie kompromisai{0}} būdingi dirbant su biologiškai skaidomomis medžiagomis.
Kompostuojamos pakuotės paprastai yra sudėtingesnės, nei atrodo
Kitas dalykas, kuris mane nustebino pirmą kartą pažvelgus į kompostuojamą pakuotę, yra tai, kad jos struktūra panaši į tradicines plastikines pakuotes.
Daugelis kompostuojamų maišelių vis dar priklauso nuo kelių sluoksnių, net jei pačios medžiagos yra biologiškai skaidžios. Kiekvienas sluoksnis atlieka skirtingą funkciją.
Produktų aprašymas
Paprastas pavyzdys gali būti:
išorinis spausdinamas sluoksnis grafikai
konstrukcinis sluoksnis, užtikrinantis mechaninį stiprumą
vidinis sluoksnis, skirtas šilumos sandarinimui
Kai kurie gamintojai eksperimentuoja ir su biologiškai skaidomomis dangomis, kurios padeda pagerinti atsparumą deguoniui ar drėgmei. Barjerų veikimas vis dar yra viena iš sričių, kurioje kompostuojamos plėvelės toliau tobulėja.
Bioplastiko rinka vis dar palyginti maža, bet auga
Nors kompostuotiems plastikams skiriama daug dėmesio, jie vis dar sudaro nedidelę visos plastikų rinkos dalį.
„European Bioplastics“ duomenimis, per ateinančius kelerius metus pasauliniai bioplastiko gamybos pajėgumai turėtų pasiekti apie 7 mln. Tai skamba daug, bet palyginti su šimtais milijonų tonų įprasto plastiko, pagaminamo kasmet, tai vis dar yra palyginti nedidelė dalis.
Nepaisant to, susidomėjimas akivaizdžiai auga. Pokalbiuose su pakuočių tiekėjais paklausa dažnai kyla iš tokių sektorių kaip speciali kava, ekologiškų maisto prekių ženklai ir įmonės, kurios savo pakuočių dizaine nori pabrėžti tvarumą.
Paprastas būdas galvoti apie PLA ir PBAT
Daug kartų girdėjęs, kaip inžinieriai diskutuoja apie šias medžiagas, pradėjau jas aiškinti paprasčiau, kai žmonės klausia.
PLA naudinga, kai pakavimo plėvelei reikia struktūros ir vizualinio aiškumo. PBAT naudinga, kai plėvelei reikia lankstumo ir ilgaamžiškumo.
Nė viena medžiaga neišsprendžia kiekvienos problemos savaime. Štai kodėl kompostuojamos pakavimo plėvelės dažnai priklauso nuo šių dviejų derinių.
Kuriant naujus biologiškai skaidomus polimerus šios medžiagų sistemos tikriausiai toliau vystysis. Tačiau kol kas PLA pakuotės ir PBAT biologiškai skaidus plastikas išlieka dvi iš pagrindinių medžiagų, naudojamų gamintojams bandant gaminti kompostuojamą lanksčią pakuotę.
DUK
K: Koks yra pagrindinis skirtumas tarp PLA ir PBAT?
A: PLA yra augalinis{0}} polimeras, žinomas dėl tvirtumo ir skaidrumo, o PBAT yra lankstus biologiškai skaidus poliesteris, suteikiantis tamprumo ir tvirtumo.
K: Ar PLA ir PBAT galima kompostuoti?
A: Abi medžiagos gali suirti pramoninio kompostavimo sąlygomis, kai kontroliuojama temperatūra, drėgmė ir mikrobų aktyvumas.
K: Kodėl PLA ir PBAT dažnai maišomi?
A: Dviejų medžiagų sumaišymas padeda subalansuoti standumą ir lankstumą, sukuriant plėveles, kurios labiau tinka pakuoti.
Kl .: Kokie pakavimo produktai dažniausiai naudoja PLA ir PBAT?
A. Kompostuojami pirkinių maišeliai, kavos pakavimo maišeliai, užkandžių maišeliai ir el. -prekybos pašto dėžutės yra keli įprasti pavyzdžiai.