بسته بندی زیست تخریب پذیر: مزایا، مواد و فیلم محلول در آب

چرا بسته بندی زیست تخریب پذیر اهمیت دارد؟

بسته بندی پلاستیکی معمولی برای دوام طراحی شده است - و این دوام دقیقاً مشکل است. فیلم های استاندارد پلی اتیلن و پلی پروپیلن می توانند در محل های دفن زباله و محیط های دریایی باقی بمانند 400 تا 1000 سال تکه تکه شدن به میکروپلاستیک هایی که مدت ها پس از مصرف محتویاتشان در خاک، آبراه ها و زنجیره های غذایی تجمع می یابند. با تولید جهانی پلاستیک بیش از حد 400 میلیون تن در سال از سال 2023، و بسته بندی تقریباً 40٪ از کل آن را تشکیل می دهد، مورد جایگزین های زیست تخریب پذیر هرگز به این فوریت نبوده است.

بسته‌بندی زیست تخریب‌پذیر با استفاده از موادی که می‌توانند توسط میکروارگانیسم‌ها - باکتری‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها - در شرایط طبیعی یا کنترل‌شده تجزیه شوند، به آب، دی‌اکسید کربن و زیست توده بدون باقی ماندن بقایای مصنوعی پایدار برمی‌گردند، این مشکل را برطرف می‌کند. این تغییر به طور همزمان با تشدید مقررات (دستورالعمل اتحادیه اروپا برای پلاستیک های یکبار مصرف، سیاست های محدودیت پلاستیک چین و چارچوب های مشابه در 60 کشور)، رشد انتظارات مصرف کنندگان و تسریع علم مواد که شکاف عملکرد را با پلاستیک های معمولی کاهش می دهد، هدایت می شود.

مزایای بسته بندی زیست تخریب پذیر

مزایای تغییر به بسته بندی زیست تخریب پذیر در ابعاد محیطی، تجاری و عملیاتی گسترش می یابد. مهمترین مزیت ها عبارتند از:

کاهش پایداری محیطی

مواد بسته بندی قابل کمپوست تایید شده در داخل تجزیه می شوند 90 تا 180 روز تحت شرایط کمپوست صنعتی (همانطور که توسط EN 13432 در اروپا و ASTM D6400 در ایالات متحده تعریف شده است)، در مقایسه با قرن ها برای پلاستیک های معمولی. موادی که استانداردهای کمپوست پذیری خانگی را برآورده می کنند در دمای محیط تجزیه می شوند و نیاز به زیرساخت های صنعتی را به طور کامل از بین می برند. این امر به طور چشمگیری حجم زباله های بسته بندی را که وارد دفن زباله می شود و خطر آلودگی محیطی ناشی از بسته بندی هایی را که از جریان زباله فرار می کنند، کاهش می دهد.

ردپای کربن پایین در سراسر چرخه حیات

مواد زیست تخریب پذیر مبتنی بر گیاه - مانند اسید پلی لاکتیک (PLA) مشتق شده از نشاسته ذرت، یا لایه های سلولزی از خمیر چوب - CO2 اتمسفر را در طول رشد محصول جدا می کند و تا حدی انتشار گازهای گلخانه ای از تولید و تجزیه پایان عمر را جبران می کند. ارزیابی‌های چرخه زندگی به طور مداوم نشان می‌دهند که بسته‌بندی مبتنی بر زیست‌محور الف 30 تا 70 درصد ردپای کربن کمتر نسبت به معادل های مشتق شده از نفت در کاربردهای مشابه، اگرچه رقم دقیق بر اساس مواد، روش تولید و شبکه انرژی منطقه ای متفاوت است.

انطباق با مقررات و دسترسی به بازار

همانطور که ممنوعیت های پلاستیکی یک بار مصرف در بازارهای اصلی گسترش می یابد، بسته بندی های زیست تخریب پذیر از یک متمایز کننده برند به یک الزام انطباق تبدیل می شود. شرکت‌هایی که بسته‌بندی‌های زیست تخریب‌پذیر را در زنجیره‌های تامین خود می‌سازند، اکنون در موقعیت بهتری برای رعایت مقررات در حال تحول بدون فرمول‌بندی مجدد مخرب هستند و به بازارهایی دسترسی پیدا می‌کنند - به‌ویژه در اتحادیه اروپا و کانال‌های خرده‌فروشی ممتاز - که در آن اعتبار پایداری یک شرط ورود به‌جای پاداش است.

ارزش برند مصرف کننده

نظرسنجی های متعدد مصرف کننده نشان می دهد که بیش از 60 درصد از مصرف کنندگان جهانی مایل به پرداخت حق بیمه برای محصولات بسته بندی پایدار هستند. بسته بندی زیست تخریب پذیر مسئولیت زیست محیطی را در محل فروش بیان می کند - به ویژه در مورد مواد غذایی، مراقبت های شخصی و مارک های تجارت الکترونیک که بسته بندی نقطه تماس فیزیکی اولیه با مشتری نهایی است.

مزایای سلامت خاک در زمینه های کشاورزی

هنگامی که بسته‌بندی زیست تخریب‌پذیر وارد جریان کمپوست می‌شود، مواد آلی تولید می‌کند که ساختار خاک، حفظ آب و فعالیت میکروبی را بهبود می‌بخشد. فیلم های مالچ کشاورزی ساخته شده از مواد قابل کمپوست تایید شده را می توان پس از برداشت مستقیماً در خاک کشت کرد و کار و هزینه جمع آوری دستی فیلم پلاستیکی را حذف کرد - یک مزیت عملیاتی قابل توجه برای عملیات رشد محصولات در مقیاس بزرگ.

مواد بسته بندی مواد غذایی زیست تخریب پذیر

بسته‌بندی مواد غذایی مجموعه‌ای از الزامات را ارائه می‌کند: مواد باید خواص بازدارنده کافی در برابر رطوبت، اکسیژن و گریس داشته باشند. حفظ یکپارچگی ساختاری در طول حمل و نقل و ذخیره سازی؛ رعایت مقررات ایمنی تماس با مواد غذایی؛ و این کار را با هزینه تجاری مناسب انجام دهید. مواد زیست تخریب پذیر زیر در حال حاضر در بسته بندی مواد غذایی فعال استفاده می شوند:

انتخاب مواد برای بسته بندی مواد غذایی همیشه شامل تعادل زیست تخریب پذیری در برابر عملکرد است. به عنوان مثال، PLA شفافیت و سفتی عالی را برای کاربردهای سرد ارائه می دهد، اما در دمای بالای 60 درجه سانتی گراد نرم می شود و استفاده از آن را با غذاهای گرم محدود می کند. سینی‌های باگاس قالب‌گیری شده دمای مایکروویو را به خوبی تحمل می‌کنند، اما مانع رطوبت محدودی را بدون پوشش اضافی ایجاد می‌کنند. هیچ ماده زیست تخریب پذیر واحدی، پوشش عملکرد کامل پلاستیک های معمولی را در تمام دسته های مواد غذایی تکرار نمی کند - به همین دلیل است که نوآوری چند ماده و انتخاب خاص برنامه همچنان حوزه های فعال توسعه هستند.

فیلم PVA زیست تخریب پذیر محلول در آب : چگونه کار می کند و کجا استفاده می شود

فیلم محلول در آب پلی وینیل الکل (PVA که PVOH نیز نوشته شده است) یکی از متمایزترین مواد از نظر فنی در فضای بسته بندی پایدار است. بر خلاف اکثر فیلم های زیست تخریب پذیر که از طریق فعالیت میکروبی در طول هفته ها یا ماه ها تجزیه می شوند، فیلم PVA به طور کامل در آب حل می شود - سرد یا گرم بسته به فرمولاسیون - بدون باقی مانده قابل مشاهده و بدون ضایعات بسته بندی برای کاربر نهایی برای مدیریت.

PVA از هیدرولیز پلی وینیل استات تولید می شود. درجه هیدرولیز و وزن مولکولی پلیمر دو متغیر اصلی هستند که سازندگان برای کنترل دمای انحلال و خواص مکانیکی فیلم تنظیم می‌کنند. گریدهای محلول در آب سرد در دمای کمتر از 10 تا 15 درجه سانتیگراد حل شود، در حالی که گریدهای محلول در آب گرم در دمای محیط دست نخورده باقی می ماند اما به سرعت در دمای 60 تا 80 درجه سانتیگراد حل می شود - این امکان را می دهد که بسته بندی برای شرایط خاص مورد استفاده مهندسی شود.

ویژگی های فنی کلیدی

• حلالیت کامل در آب: در محلول آبی غیر سمی حل می شود. توسط میکروارگانیسم ها در سیستم های تصفیه فاضلاب به CO2 و آب تجزیه می شود
• سد عالی گاز و نفت: فیلم PVA مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر اکسیژن، نیتروژن و بخارات هیدروکربن ایجاد می‌کند - قابل مقایسه با فیلم‌های مانع EVOH - و آن را برای محافظت از محتویات حساس به اکسیژن یا مبتنی بر روغن موثر می‌کند.
• استحکام کششی بالا: با وجود حلالیت، فیلم PVA مقاومت کششی را نشان می دهد 40-80 مگاپاسکال بسته به ضخامت و فرمولاسیون، امکان ساخت کیسه و ساشه با مهر و موم حرارتی قابل اعتماد را فراهم می کند
• قابل چاپ و مهر و موم: سازگار با فرآیندهای چاپ فلکسوگرافی و گراور استاندارد؛ قابلیت آب بندی حرارتی بر روی تجهیزات بسته بندی معمولی با ابزار مناسب
• حساسیت به رطوبت: فیلم PVA رطوبت هوا را جذب می کند، که می تواند بر خواص فیزیکی در طول ذخیره سازی تأثیر بگذارد - به شرایط رطوبت کنترل شده (معمولاً زیر 65٪ RH) در طول ذخیره سازی و تولید نیاز دارد.

کاربردهای اولیه فیلم PVA محلول در آب

قابل مشاهده ترین کاربرد مصرف کننده فیلم PVA است غلاف مواد شوینده و قرص ماشین ظرفشویی - کیسه فیلم در چرخه شستشو حل می شود و مواد شوینده غلیظ را بدون نیاز به مصرف کننده برای دست زدن یا دور انداختن هر بسته بندی آزاد می کند. این کاربرد واحد باعث رشد قابل توجهی در حجم جهانی شده است، با بازار مواد شوینده دوز واحد که به تقاضای فیلم PVA بیش از حد کمک می کند. 150000 تن در سال در سراسر جهان.

فراتر از تمیز کردن خانه، فیلم PVA محلول در آب در چندین بخش صنعتی و تخصصی اعمال می شود:

• دوزهای واحد آگروشیمیایی: ساشه های آفت کش، علف کش و کود از پیش اندازه گیری شده که مستقیماً در مخازن اسپری حل می شوند و تماس اپراتور با مواد شیمیایی غلیظ را از بین می برند و خطای اندازه گیری را کاهش می دهند.
• کیسه های لباسشویی بیمارستانی: کتانی عفونی در کیسه های PVA مهر و موم شده است که در دمای بالا در ماشین لباسشویی حل می شود و از تماس کارکنان با مواد آلوده جلوگیری می کند.
• بسته بندی شیمیایی صنعتی: ساشه های از پیش تقسیم شده برای مواد شیمیایی تصفیه آب، افزودنی های بتن و مواد رنگی مورد استفاده در تولید نساجی
• کاربردهای گلدوزی و نساجی: فیلم PVA به عنوان پشتوانه تثبیت کننده قابل حل برای گلدوزی ماشینی استفاده می شود که پس از اتمام دوخت با خیساندن در آب حذف می شود.
• کاربردهای غذا و نوشیدنی یک بار مصرف: استفاده نوظهور در مواد غذایی کنترل شده با بخش، کیسه های طعم دهنده و مفاهیم بسته بندی قابل حل برای نوشیدنی های مبتنی بر پودر

از نقطه نظر مقرراتی و ایمنی، PVA به عنوان غیر سمی طبقه‌بندی می‌شود و برای کاربردهای تماس با مواد غذایی تحت مقررات اتحادیه اروپا 10/2011 و دستورالعمل‌های FDA 21 CFR تأیید شده است و از گسترش مداوم آن در نقش‌های بسته‌بندی مجاور مواد غذایی پشتیبانی می‌کند. همانطور که فناوری بسته بندی محلول در آب بالغ می شود و تولید مقیاس می شود، فیلم PVA یکی از متقاعد کننده ترین تقاطع ها را نشان می دهد. پایان عمر بدون زباله، عملکرد عملکردی و سازگاری تولید در چشم انداز بسته بندی زیست تخریب پذیر.