Avec la conscience de l'environnement mondiale croissante, sacs entièrement biodégradables deviennent une solution clé pour remplacer les sacs en plastique traditionnels. Ces sacs respectueux de l'environnement peuvent être complètement décomposés par des micro-organismes dans certaines conditions et éventuellement revenir à la nature, atténuant efficacement le problème de la pollution plastique.
L'acide polylactique (PLA) est l'un des matériaux biodégradables les plus utilisés. Il s'agit d'un nouveau type de matériau biodégradable bio et renouvelable. Il utilise des ressources de plantes renouvelables telles que l'amidon, le maïs et le manioc comme matières premières, produit de l'acide lactique par fermentation, puis subit une polymérisation. Le processus de production de l'APL est respectueux de l'environnement et a une faible consommation d'énergie. Il peut être complètement dégradé en dioxyde de carbone et en eau dans des conditions de compostage, ce qui est inoffensif à l'environnement.
Le PLA a une bonne transparence, brillance et imprimabilité, et se sent à l'aise, similaire aux plastiques traditionnels. Par conséquent, il est largement utilisé dans les emballages alimentaires, les sacs à provisions, les films agricoles et autres domaines. Ses propriétés mécaniques sont également relativement excellentes, avec une certaine résistance à la traction et une résistance à la déchirure, qui peuvent répondre aux besoins d'utilisation quotidienne. Cependant, l'APL a une résistance à la chaleur relativement mauvaise et peut adoucir ou se déformer dans des conditions de température élevée, ce qui limite son utilisation dans certaines applications spécifiques. De plus, la dégradation de l'APL nécessite un environnement de compostage industriel spécifique, et le taux de dégradation est lent dans l'environnement naturel.
Le polybutylène adipate / téréphtalate (PBAT) est un copolyester aliphatique / aromatique et un plastique biodégradable thermoplastique. Il est généralement mélangé à d'autres matériaux biodégradables tels que PLA pour améliorer la flexibilité et les performances de traitement du produit. Le PBAT a une excellente flexibilité, de la ductilité et de la résistance à la chaleur. Par rapport à PLA, il a une meilleure ténacité et est plus résistant à la déchirure, il fonctionne donc bien dans la fabrication de films, de sacs à provisions, de sacs à ordures et d'autres produits avec des exigences de flexibilité élevées.
La production de PBAT repose principalement sur des matières premières pétrochimiques, mais elle peut être rapidement dégradée dans des conditions de compostage. Ses produits de dégradation sont principalement l'eau, le dioxyde de carbone et la biomasse, qui sont respectueuses de l'environnement. L'excellente ténacité du PBAT compense le manque de fragilité de PLA. Le mélange des deux peut produire des matériaux qui sont à la fois biodégradables et ont de bonnes propriétés mécaniques. Ils sont largement utilisés dans les sacs à provisions, les sacs express, les films agricoles et autres domaines.
Le succinate de polybutylène (PBS) est un polyester thermoplastique qui a également une bonne biodégradabilité. Contrairement au PLA et au PBAT, le PBS peut être polymérisé de l'acide succinique bio-basé et du butanediol dans une certaine mesure, et sa source bio-basée est plus probable. Le PBS est caractérisé par de bonnes performances de traitement, une moulure facile, une bonne résistance à la chaleur et une résistance mécanique.
Le PBS peut être décomposé sous hydrolyse et hydrolyse enzymatique, et finalement dégradé en eau et en dioxyde de carbone. Il a une certaine capacité de dégradation dans le compostage industriel et l'environnement naturel. Le PBS est généralement utilisé pour fabriquer des vaisselle, des matériaux d'emballage, des films agricoles et des documents médicaux. Sa résistance à la chaleur est pire que PLA, mais sa flexibilité n'est pas aussi bonne que PBAT. Par conséquent, il est souvent mélangé à d'autres matériaux dans des applications pratiques pour répondre aux exigences de performance de différents produits.
Le polyhydroxyalkanoate (PHA) est une classe de polyesters naturels de haut poids moléculaire synthétisé par des micro-organismes par fermentation. C'est l'un des rares polymères qui peut être complètement synthétisé par les organismes et peut être complètement biodégradé dans l'environnement naturel. Le processus de production de PHA est relativement complexe et le coût est élevé, mais son excellente biodégradabilité et biocompatibilité le font avoir un grand potentiel dans le domaine de la protection de l'environnement.
Le PHA a des propriétés physiques et chimiques similaires aux plastiques traditionnels, notamment une bonne résistance mécanique, des propriétés de barrière et une résistance à la chaleur. Ses produits de dégradation sont non toxiques et inoffensifs pour l'environnement, il a donc attiré beaucoup d'attention dans les domaines de la médecine, de l'agriculture et de l'emballage. Selon la composition des monomères, les propriétés de la PHA sont également variées. Par exemple, le PHB (polyhydroxybutyrate) est plus difficile et cassant, tandis que le PHBV (Polyhydroxybutyrate valerate) est plus flexible. Bien que le coût soit actuellement élevé, avec l'avancement de la technologie, la PHA devrait devenir un élément important des sacs entièrement biodégradables à l'avenir.
Les matériaux à base d'amidon sont des matériaux biodégradables préparés par modification, plastification et autres processus utilisant l'amidon naturel comme principale matière première. L'amidon est un polymère naturel renouvelable, dégradable et largement disponible avec un coût de production relativement faible. Les matériaux à base d'amidon ont une bonne biodégradabilité et peuvent être décomposés par des micro-organismes dans le sol et l'eau.
Les matériaux d'amidon pur sont généralement cassants et ont de mauvaises propriétés mécaniques. Par conséquent, dans les applications pratiques, l'amidon est souvent mélangé à d'autres polymères biodégradables tels que PLA et PBAT, ou modifié chimiquement pour améliorer sa résistance, sa ténacité et sa résistance à l'eau. Ces matériaux composites présentent des avantages dans la préparation de produits tels que les sacs à provisions, les sacs à ordures et la vaisselle jetable, et peuvent réduire considérablement l'utilisation des plastiques. Les performances des matériaux à base d'amidon peuvent être affectées dans des environnements humides, de sorte que leur sensibilité à l'humidité doit être prise en compte dans la conception et l'application des produits.
Dans la vague de la transformation de l'industrie des emballages en développement durable, les sacs entièrement biodégradables remplacent progressivement les sacs traditionnels en polyéthylène (PE). Ce n'est pas seulement une innovation dans les matériaux, mais aussi un ajustement majeur des processus de production.
Les sacs PE traditionnels utilisent principalement des résines de polyéthylène, tels que le LDPE (polyéthylène basse densité) et le HDPE (polyéthylène haute densité). Ces matériaux ont une bonne fluidité de fusion, une stabilité thermique élevée, ne sont pas faciles à décomposer pendant le processus de soufflage du film et ont une large fenêtre de processus.
Cependant, les matières premières des sacs entièrement biodégradables comprennent principalement le PLA (acide polylactique), le PBAT (adipate de polybutylène / téréphtalate), PBS (succinate de polybutylène), PHA (polyhydroxyalkanoate) et matières à base d'amidon. Les propriétés de ces matériaux biodégradables sont significativement différentes de l'EP.
Thermosensibilité: La plupart des matériaux biodégradables, en particulier PLA, sont très sensibles à la température. Ils sont sujets à une dégradation thermique à des températures plus élevées, entraînant une rupture de chaîne moléculaire, ce qui affecte les propriétés physiques du produit final. Cela nécessite que le contrôle de la température du film de soufflage de film soit plus précis et nécessite généralement une température de traitement plus faible ou un temps de séjour plus court pour éviter la dégradation des matériaux.
Faire fondre la viscosité: La viscosité de fusion des matériaux biodégradables est généralement plus élevée que celle de l'EP. Une viscosité élevée augmentera la difficulté d'extrusion et placera des exigences plus élevées sur la conception de la vis, la puissance du moteur et la pression de la matrice. Certains matériaux biodégradables ont également une faible résistance à la fusion et sont sujets à la rupture pendant le soufflage du film et l'étirement, nécessitant un ajustement de l'espace de matrice et de la vitesse de refroidissement de l'anneau d'air.
Hygroscopicité: De nombreux matériaux biodégradables, en particulier les matériaux PLA et à base d'amidon, ont une forte hygroscopicité. La présence d'humidité accélérera l'hydrolyse et la dégradation du matériau à des températures élevées, entraînant une diminution des performances du produit. Par conséquent, il est essentiel de sécher complètement les matières premières avant le soufflage du film, qui doit généralement être effectuée dans une déshumidification et un équipement de séchage dédiés.
Les machines de soufflage de films PE traditionnelles utilisent généralement une vis universelle et une conception de matrices pour s'adapter à la bonne fluidité des matériaux PE.
Pour la production de sacs entièrement biodégradables, l'équipement de film soufflé doit être optimisé de manière ciblée:
Design à vis: Des vis spécialement conçues, telles que les vis avec une force de cisaillement inférieure et un rapport de compression inférieur, sont nécessaires pour réduire la chaleur de cisaillement du matériau pendant l'extrusion et éviter la dégradation thermique causée par un cisaillement excessif. Dans le même temps, le L / D (rapport longueur / diamètre) de la vis peut également devoir être ajusté pour garantir que le matériau est entièrement plastifié à une température plus basse.
Mourir: La conception du canal d'écoulement de la matrice doit être plus raisonnable pour assurer le flux uniforme du matériau fondu, réduire les coins morts et le temps de séjour, et ainsi éviter la surchauffe locale et la dégradation. L'écart de matrice doit généralement être plus petit pour s'adapter à la résistance à la fusion plus faible des matériaux biodégradables et assurer la stabilité du moulage du film.
Circuit de refroidissement: La vitesse de refroidissement des sacs entièrement biodégradables doit généralement être plus rapide pour solidifier rapidement le film et empêcher le film d'être surchargé à l'état chaud, provoquant une rupture ou une déformation. Par conséquent, le système de refroidissement de l'anneau d'air et le système de refroidissement interne doivent être plus efficaces, et le contrôle du volume de l'air et de la pression de l'air est également plus raffiné.
Le contrôle des paramètres de processus du film soufflé par PE traditionnel est relativement flexible. Le processus de soufflage du film des sacs entièrement biodégradables nécessite un contrôle de précision plus élevé des paramètres:
Contrôle de la température: Le réglage de la température de chaque section doit être strictement contrôlé dans la fenêtre de traitement autorisé par le matériau, qui est généralement inférieur à la température de traitement de PE. En particulier, la température de la matrice et la section de connexion ne doivent pas être trop élevées pour empêcher le matériau de se dégrader à la sortie.
Ratio de soufflage (bur) et rapport de traction (DR): Le rapport de soufflage et le rapport de traction des sacs entièrement biodégradables doivent généralement être optimisés en fonction des propriétés du matériau. Certains matériaux biodégradables ont une faible résistance à la fusion, et un rapport de soufflage excessif ou un rapport de traction peuvent provoquer une rupture du film ou une épaisseur inégale. Il est nécessaire de trouver la meilleure combinaison de paramètres de processus à travers des expériences.
Stabilité des bulles: En raison des différences de viscosité et de résistance à la fusion des matériaux biodégradables, la stabilité des bulles de soufflage du film est un défi clé. Il est nécessaire d'ajuster les paramètres tels que le volume d'air de l'anneau d'air, la vitesse de traction et la température de la matrice pour garantir que les bulles augmentent de manière stable et forment un film uniforme.
Refroidissement à bulles: Selon les caractéristiques de cristallisation de différents matériaux biodégradables, le taux de refroidissement doit être ajusté pour contrôler la cristallinité et la transparence du film. Par exemple, le taux de refroidissement trop rapide du film PLA peut entraîner une diminution de la transparence.
La production traditionnelle de sacs PE ne nécessite pas une humidité environnementale élevée. Cependant, la production de sacs entièrement biodégradables nécessite une attention particulière à l'humidité environnementale:
Contrôle de l'humidité: En raison de l'hygroscopicité des matériaux biodégradables, l'atelier de production doit maintenir une faible humidité pour empêcher le matériau d'absorber l'humidité dans l'air pendant le traitement. L'équipement de déshumidification est une solution courante.
Recyclage de la ferraille: Les restes d'EP traditionnels peuvent être facilement recyclés et réutilisés. Le recyclage des restes de matériaux entièrement biodégradables est plus compliqué. Il est nécessaire d'assurer la pureté et la sécheresse des matériaux recyclés pour éviter de mélanger avec d'autres impuretés ou l'humidité, ce qui affectera les performances des matériaux recyclés. Certains matériaux recyclés de matériaux biodégradables peuvent avoir besoin de subir un traitement spécifique avant de pouvoir être remis en service.
Par rapport aux sacs PE traditionnels, ces différences dans le processus de production des sacs entièrement biodégradables sont l'incarnation de leur protection environnementale et de leurs performances élevées:
Respectueux de l'environnement: Un contrôle strict des paramètres de processus garantit que les matériaux biodégradables maintiennent l'intégrité de leur structure moléculaire pendant le processus de production, garantissant ainsi que les produits peuvent éventuellement être décomposés par des micro-organismes après utilisation, retourner dans la nature et réduire efficacement la pollution blanche.
Performance de produit stable: Le contrôle raffiné du processus et l'optimisation de l'équipement permettent la production de sacs entièrement biodégradables qui rencontrent ou même dépassent certaines des performances des sacs PE traditionnels en termes de résistance à la traction, de ténacité, d'imprimabilité, etc., garantissant la pratique du produit.
Dans le domaine de l'emballage moderne, la résistance mécanique des sacs est un indicateur clé pour mesurer leurs performances. Il est directement lié à la question de savoir si le sac peut protéger efficacement le contenu pendant le transport, le stockage et l'utilisation, ainsi que sa durabilité et sa fiabilité. Avec le renforcement des tendances de la protection de l'environnement, les sacs entièrement biodégradables remplacent progressivement les sacs en plastique traditionnels.
La résistance à la traction fait référence à la contrainte maximale qu'un matériau peut résister pendant l'étirement, tandis que l'allongement à la rupture indique l'augmentation en pourcentage de la longueur du matériau lorsqu'elle se brise. Ces deux indicateurs reflètent ensemble la rigidité et la ténacité du matériau.
Les sacs en plastique traditionnels en polyéthylène (PE), en particulier les sacs en polyéthylène à haute densité (HDPE), ont généralement une résistance à la traction élevée, ce qui signifie qu'ils peuvent résister à de grandes forces de traction sans être facilement déformés ou cassés. Dans le même temps, les sacs LDPE (polyéthylène à basse densité) sont connus pour leur excellent allongement à la pause, montrant une excellente flexibilité et une résistance à la perforation.
Pour les sacs entièrement biodégradables, les propriétés mécaniques varient en fonction des matières premières et des formulations utilisées:
Les matériaux à base de PLA (acide polylactique) ont généralement une résistance à la traction et une rigidité élevées, mais leur allongement à la rupture est relativement faible, ce qui signifie que les films PLA peuvent être cassants et moins résistants à la déchirure que PE. Cela peut être un défi dans certaines applications qui nécessitent une ténacité élevée.
Le PBAT (adipate de polybutylène / téréphtalate) est connu pour son excellente ténacité et allongement à la pause, et sa flexibilité est proche ou même meilleure que LDPE. Par conséquent, le PBAT est souvent utilisé pour produire des sacs dégradables qui nécessitent une flexibilité élevée et une résistance à la déchirure, comme les sacs à ordures et les sacs à provisions.
Lorsque PLA et PBAT sont mélangés, des propriétés complémentaires peuvent être obtenues. Grâce à des proportions précises, des sacs entièrement biodégradables avec une bonne résistance à la traction et une ténacité suffisante peuvent être produits pour répondre aux besoins d'utilisation quotidienne en termes de résistance à la charge et à la ponction.
La résistance à la traction et l'allongement à la rupture des composites à base d'amidon varient considérablement, selon le degré de modification de l'amidon et le rapport de mélange avec d'autres polymères biodégradables. En optimisant la formulation et le processus, ses propriétés mécaniques peuvent être considérablement améliorées.
Le PHA (polyhydroxyalkanoate) a des propriétés diverses, et certains types de PHA (comme le PHBV) peuvent montrer une flexibilité et une résistance comparables aux plastiques traditionnels, mais leur coût est actuellement élevé.
La résistance au punch fait référence à la capacité d'un matériau à résister à la pénétration par des objets tranchants, tandis que la résistance à la déchirure fait référence à la capacité d'un matériau à résister à la propagation des fissures. Ces indicateurs sont essentiels pour l'application pratique des sacs d'emballage, en particulier pendant le transport et le stockage.
Les sacs PE traditionnels excellent à cet égard. Les sacs HDPE ont une bonne résistance à la perforation en raison de leur densité élevée et de leur stabilité structurelle; Les sacs LDPE ne sont pas faciles à déchirer lorsqu'ils sont soumis à des forces externes en raison de leur forte flexibilité.
Pour les sacs entièrement biodégradables:
En raison de leur fragilité inhérente, les matériaux à base de PLA peuvent avoir une ponction et une résistance à la déchirure relativement faibles sans modification. Les fissures sont faciles à propager lorsqu'il y a une coupe sur le bord du sac ou lorsqu'elle est affectée par un objet pointu.
Le PBAT est un matériau clé pour améliorer la ponction et la résistance à la déchirure des sacs entièrement biodégradables. Son excellente flexibilité lui permet de disperser efficacement le stress lorsqu'il est perforé ou déchiré, empêchant ainsi les fissures de se propager rapidement. Par conséquent, de nombreux sacs à provisions et sacs à ordures entièrement biodégradables performants contiennent une forte proportion de PBAT.
Grâce à la technologie de coextrusion multicouches, les matériaux biodégradables avec différentes propriétés mécaniques (tels que PLA et PBAT) sont composés ensemble pour améliorer considérablement la ponction complète et la résistance à la déchirure des sacs entièrement biodégradables. Cette structure composite peut mieux résister à l'impact externe et aux rayures des éléments internes.
La capacité de chargement est un indicateur intuitif des performances d'application réelles du sac, tandis que la durabilité implique la capacité du sac à maintenir son intégrité et sa fonction structurelles pendant sa durée de vie normale.
Les sacs en plastique traditionnels ont montré une bonne capacité de chargement et une durabilité à long terme dans divers environnements en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques et de leur stabilité chimique, mais c'est aussi la raison pour laquelle ils sont difficiles à dégrader naturellement.
Les sacs entièrement biodégradables ont été optimisés à cet égard pour répondre aux exigences de chargement et de durabilité de l'utilisation quotidienne tout en atteignant les objectifs de protection de l'environnement:
Grâce à la conception de la formule des matériaux scientifiques et à la technologie avancée du film de film, de nombreux sacs entièrement biodégradables ont pu atteindre ou même dépasser la capacité porteuse des sacs en plastique traditionnels de la même épaisseur, répondant aux besoins quotidiens tels que les achats de supermarchés et la collecte des ordures.
Par exemple, les sacs entièrement biodégradables contenant une forte proportion de PBAT ont d'excellentes performances de charge et une résistance à la rupture.
Cependant, il convient de noter que la durabilité des sacs entièrement biodégradables fait référence à leur durabilité dans des conditions d'utilisation spécifiques, telles que le stockage normal, le transport et l'utilisation à court terme. Une fois qu'ils entrent dans leur environnement de dégradation conçu (comme le compost industriel, le sol ou l'eau), ils commenceront à se décomposer progressivement. Cela signifie qu'ils ne conviennent pas au stockage à long terme ou à une utilisation à long terme dans des environnements extrêmement sévères, ce qui contraste fortement avec les caractéristiques "jamais dégradables" des sacs en plastique traditionnels.
Cette «durabilité limitée» est précisément l'avantage environnemental des sacs entièrement biodégradables - ils peuvent revenir à la nature après avoir terminé leur durée de vie, plutôt que d'exister en tant que polluants persistants.
Les sacs précoces entièrement biodégradables avaient certaines limites en termes de résistance mécanique. Par exemple, la fragilité des sacs PLA purs ou la mauvaise résistance à l'humidité des sacs à base d'amidon. Cependant, avec la progression continue de la science des matériaux et de la technologie de traitement, ces défis sont surmontés:
Développement de nouveaux matériaux: De nouveaux polymères biodégradables sont constamment développés, qui sont optimisés dans la structure moléculaire pour offrir une meilleure ténacité, une résistance et une résistance à la chaleur.
Modification de mélange: En mélangeant précisément différents types de matériaux biodégradables, une amélioration synergique des performances peut être réalisée. Par exemple, la combinaison de PLA fragile et du PBAT difficile peut produire des matériaux avec d'excellentes performances complètes.
Conception de la structure composite: L'utilisation de la structure multicouche, du renforcement des fibres et d'autres technologies peut encore améliorer les propriétés mécaniques des sacs entièrement biodégradables, ce qui leur permet d'être utilisé dans une gamme plus large de champs.
Optimisation de la technologie de traitement: Des améliorations continues du processus de soufflage du film, y compris la conception de la tête et de la tête de la tête, le contrôle de la température, le système de refroidissement, etc., peuvent efficacement améliorer l'uniformité et les propriétés mécaniques du film.
L'humidité est l'un des facteurs environnementaux les plus critiques affectant les performances et la vie des sacs biodégradables. La plupart des matériaux biodégradables, en particulier les matériaux PLA (acide polylactique) et à base d'amidon, ont un certain degré d'hygroscopicité. La présence d'humidité accélérera considérablement le processus de dégradation du matériau, même à température ambiante.
Réaction d'hydrolyse: Le mécanisme de dégradation des polymères biodégradables implique généralement une hydrolyse. Lorsque le matériau absorbe l'humidité, les molécules d'eau pénètrent dans la chaîne polymère. Sous la température et l'action microbienne appropriées, les molécules d'eau attaqueront les liaisons ester ou glycosidiques du polymère, provoquant la rupture de la chaîne moléculaire, accélérant ainsi la décomposition du matériau.
Dégradation des performances: L'humidité excessive fera hydrolyser et se dégrader prématurément le sac biodégradable et se dégrader pendant le stockage, qui se manifeste comme une diminution de la résistance au matériau, de la mauvaise flexibilité, et même de la fragilité et de la poudre. Cela raccourcira considérablement la durée de vie efficace du sac, ce qui ne peut pas atteindre les capacités de charge et anti-rupture attendues dans une utilisation réelle.
Croissance des moisissures: Un environnement humide est également très sujet à la croissance des moisissures et d'autres micro-organismes. Bien que ces micro-organismes aideront éventuellement à se dégrader, la croissance précoce pendant le stade de stockage affectera l'apparence, l'hygiène et les propriétés physiques du sac.
Par conséquent, maintenir l'humidité faible est la priorité absolue lors du stockage des sacs biodégradables. Il est généralement recommandé de stocker dans un environnement avec une humidité relative de moins de 50% et d'éviter le contact direct avec des sources d'eau ou des zones d'humidité élevées.
La température a un impact tout aussi énorme sur les performances des sacs biodégradables. Semblable à l'humidité, une température élevée accélère le mouvement moléculaire des matériaux biodégradables, accélérant ainsi le taux de réactions de dégradation.
Synergie entre la dégradation thermique et l'hydrolyse: Même sans humidité élevée, une température élevée elle-même favorisera la dégradation thermique de certains matériaux biodégradables. Lorsque une température élevée et une humidité élevée existent en même temps, le taux de dégradation hydrolytique augmentera de façon exponentielle, causant des dommages irréversibles à la structure du matériau.
Dégradation des performances: L'exposition à long terme à une température élevée réduira considérablement les propriétés mécaniques des sacs biodégradables, tels que la résistance à la traction, l'allongement à la rupture et la résistance à la ponction. Le sac peut devenir collant, adoucir ou perdre l'élasticité, affectant sérieusement sa fonction d'utilisation.
Recommandations de stockage: La température de stockage idéale doit être inférieure à 30 ° C et éviter la lumière directe du soleil. Les rayons ultraviolets en lumière du soleil peuvent également accélérer le vieillissement et la dégradation de certains matériaux biodégradables.
La lumière, en particulier le rayonnement ultraviolet (UV), est un autre facteur d'environnement de stockage qui ne peut pas être ignoré. Bien que l'intensité des rayons UV dans de nombreux environnements intérieurs ne soit pas élevée, une exposition à long terme à la lumière directe du soleil peut avoir un impact significatif sur les sacs biodégradables.
Dégradation photo-oxydante: Les rayons UV ont une énergie élevée et peuvent déclencher des réactions photo-oxydantes des chaînes moléculaires polymères, entraînant la rupture des liaisons moléculaires et accélérant le vieillissement et la dégradation des matériaux. Cette dégradation se manifeste généralement comme des changements de couleur (comme le jaunissement), un embrittlement et une résistance réduite du matériau.
Impact sur la transparence: Pour les sacs biodégradables transparents, l'exposition aux UV peut également entraîner une diminution de leur transparence, et la brouillard ou la turbidité apparaît.
Mesures de protection: Évitez l'exposition directe des sacs biodégradables à la lumière du soleil pendant le stockage, et il est préférable de les stocker dans un entrepôt frais et sombre. Si l'emballage lui-même n'a pas une résistance aux UV suffisante, il peut être nécessaire d'utiliser un emballage extérieur opaque pour la protection.
En plus des facteurs environnementaux macro, les conditions de l'espace de stockage lui-même et la méthode d'emballage du sac affecteront également ses performances.
Ventilation: Une bonne ventilation aide à maintenir une température et une humidité constantes dans l'espace de stockage et éviter les points chauds locaux ou l'accumulation d'humidité.
Empilement: Évitez l'empilement excessif des sacs biodégradables pendant le stockage, en particulier dans les environnements à haute température. L'empilement excessif peut entraîner une pression accrue entre les sacs, affecter la circulation de l'air et peut provoquer une accumulation de chaleur locale, accélérant la dégradation.
Emballage d'origine: Les fabricants utilisent généralement des matériaux d'emballage à l'épreuve de l'humidité et à l'épreuve de la lumière pour protéger les sacs biodégradables. Pendant le stockage et le transport, essayez de garder les sacs dans leur emballage d'origine jusqu'à ce qu'ils soient nécessaires pour minimiser le contact avec l'environnement extérieur.
Tout d'abord, nous devons clarifier la définition de la "dégradation complète". Pour les sacs entièrement biodégradables, une dégradation complète signifie que dans certaines conditions environnementales, le matériau peut être décomposé par des micro-organismes (tels que les bactéries, les champignons et les algues), et finalement converti en dioxyde de carbone, eau, méthane (dans des conditions anaérobies) et biomasse inoffensive. Ce processus suit généralement des normes internationales, telles que EN 13432 (Europe), ASTM D6400 (USA) et ISO 17088 (International), qui nécessitent généralement que plus de 90% de la matière organique dans le matériau soit convertie en dioxyde de carbone dans un délai spécifique (comme 180 jours) dans des conditions de composition industrielle.
Cependant, ces normes visent principalement les environnements de compostage industriel, qui sont des environnements de dégradation accélérés où la température, l'humidité et l'activité microbienne sont strictement contrôlées et optimisées. Les conditions de l'environnement naturel sont plus complexes et variables.
Le temps nécessaire aux sacs biodégradables à dégrader complètement dans l'environnement naturel est affecté par une combinaison de facteurs complexes, notamment:
Les sacs entièrement biodégradables ne sont pas faits d'un seul matériau, mais sont mélangés à partir d'une variété de polymères biodégradables (tels que PLA, PBAT, PBS, PHA, matériaux à base d'amidon, etc.) et leurs additifs. La structure chimique, le poids moléculaire et la cristallinité de différents matériaux ont une influence décisive sur le taux de dégradation.
PLA (acide polylactique): L'APL est un polyester qui hydrolysera dans un environnement humide et modérément chaud, mais il se dégrade relativement lentement dans le sol ordinaire et les environnements marins, nécessitant des températures et une humidité plus élevées pour accélérer la décomposition. Dans des conditions de compostage industriel, l'APL peut généralement être dégradé en quelques mois.
PBAT (adipate de polybutylène / téréphtalate): Le PBAT est un copolyester aliphatique / aromatique avec une excellente flexibilité et peut être dégradé par les micro-organismes relativement rapidement dans divers environnements naturels (y compris le sol et les plans d'eau). Ses produits de dégradation sont non toxiques et inoffensifs.
Matériaux à base d'amidon: L'amidon lui-même est facilement décomposé par des micro-organismes. Cependant, les matériaux d'amidon pur ont de mauvaises propriétés physiques et doivent généralement être mélangés avec d'autres polymères biodégradables. Plus la teneur en amidon est élevée, plus le taux de dégradation est rapide.
PHA (polyhydroxyalkanoate): Le PHA est un polymère naturel synthétisé par des micro-organismes et est considéré comme l'un des matériaux biodégradables "ultimes" car il peut être complètement dégradé par une variété de micro-organismes dans divers environnements naturels (sol, eau douce, eau de mer) et le taux de dégradation est relativement rapide.
Nos produits optimisent la formule des matériaux et contrôlent avec précision la proportion de divers matériaux biodégradables pour garantir que tout en maintenant d'excellentes propriétés physiques, il maximise sa dégradabilité dans les environnements naturels.
La complexité et la variabilité de l'environnement naturel sont les principaux facteurs affectant le temps de dégradation.
Température: La température est un facteur clé affectant l'activité microbienne. Dans un environnement chaud, le métabolisme des micro-organismes est accéléré, accélérant ainsi la décomposition de matériaux biodégradables. Par exemple, dans le sol des zones tropicales, le taux de dégradation des sacs biodégradables sera considérablement plus rapide que celui des zones froides.
Humidité: L'humidité est une condition nécessaire pour la croissance microbienne et les réactions d'hydrolyse. Un environnement d'humidité élevé est propice à la reproduction et à l'activité enzymatique des micro-organismes. Les environnements secs ralentissent considérablement ou même arrêtent le processus de dégradation. C'est pourquoi les produits biodégradables se dégradent lentement dans des zones extrêmement sèches telles que les déserts.
Activité microbienne: Les types et le nombre de micro-organismes dans le sol et l'eau déterminent directement l'efficacité de la dégradation. Les sols actifs riches en micro-organismes (tels que les terres agricoles et les planchers forestiers) dégradent les sacs biodégradables plus rapidement que les sols pauvres avec peu de micro-organismes. La dégradation dans les environnements anoxiques (comme le plus profond dans les décharges) est généralement plus lente que dans les environnements aérobies.
Par conséquent, lorsqu'un sac biodégradable est rejeté avec désinvolture sur le bord de la route, enterré dans un sol sec ou flottant dans la mer profonde sans micro-organismes, son temps de dégradation sera considérablement plus long que dans un environnement de compostage idéal.
Le support spécifique dans lequel le sac biodégradable est situé a un impact énorme sur son délai de dégradation.
Environnement de compostage industriel: Comme mentionné précédemment, les usines de compostage industriel fournissent un environnement de dégradation idéal - haute température (généralement 50-70 ° C), humidité élevée, oxygène suffisant et une communauté microbienne riche. Dans de telles conditions contrôlées, les sacs biodégradables qui répondent aux normes internationales peuvent généralement être complètement décomposés et convertis en compost dans les 3 à 6 mois. C'est l'objectif principal de la dégradation de la conception de sacs biodégradables.
Environnement du sol: Dans le sol ordinaire, le taux de dégradation varie en fonction du type de sol, de la fertilité, de la teneur en humidité et de la température. Dans les sols riches en matière organique, à une humidité modérée et à une température élevée, le taux de dégradation est plus rapide et cela peut prendre 1 à 3 ans ou même plus pour se dégrader complètement. Dans les sols pauvres, secs ou froids, la dégradation peut prendre plus de temps.
Environnement d'eau douce: Dans les environnements d'eau douce tels que les rivières et les lacs, le taux de dégradation est affecté par la température de l'eau, la teneur en oxygène dissous et le nombre de micro-organismes dans l'eau. Généralement, son taux de dégradation se situe entre le compost industriel et le sol ordinaire, mais le temps spécifique varie également en fonction des conditions.
Environnement marin: L'environnement marin est caractérisé par des températures plus basses, différents types de micro-organismes et des concentrations plus faibles et des environnements anoxiques possibles dans certaines régions. Bien qu'il existe des normes pour les plastiques biodégradables marins (tels que ASTM D6691), le taux de dégradation de la plupart des matériaux biodégradables dans l'océan est encore beaucoup plus lent que sur les environnements de compostage terrestre et industriel, qui peuvent prendre des années ou même des décennies.
L'épaisseur du sac affecte directement la surface du matériau que les micro-organismes peuvent contacter. Les sacs biodégradables plus fins se dégradent généralement plus rapidement que les sacs plus épais car les micro-organismes peuvent plus facilement contacter et décomposer le matériau. Une grande surface signifie également plus de points de contact, ce qui est propice à la fixation et à la décomposition des micro-organismes.
Avec l'attention mondiale croissante à la pollution plastique, en particulier les microplastiques, les gens ont des questions sur les sacs entièrement biodégradables: peuvent-ils vraiment être complètement dégradés? Vont-ils finalement devenir des microplastiques et devenir un nouveau risque environnemental?
Pour comprendre à quel point les sacs biodégradables peuvent éviter le problème des microplastiques, nous devons d'abord clarifier les causes des microplastiques plastiques traditionnels. Les plastiques traditionnels, tels que le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP), ont des structures chimiques stables et sont difficiles à décomposer par des micro-organismes dans l'environnement naturel. Sous les effets physiques de la lumière du soleil, du vent, des vagues, etc., ils se briseront progressivement en fragments de plus en plus petits, formant éventuellement des microplastiques avec un diamètre de moins de 5 mm, voire des nanoplastiques.
Une fois que ces microplastiques entrent dans l'environnement, ils existeront depuis longtemps. Ils sont mangés à tort par les organismes marins et entrent dans la chaîne alimentaire, ce qui peut éventuellement affecter la santé humaine; Ils s'accumulent dans le sol et changent la structure et la fonction du sol; Ils sont époustouflés par le vent et sont partout. Cette caractéristique "seulement brisée mais pas détruite" des plastiques traditionnels est la cause profonde de la crise microplastique globale.
Différente des plastiques traditionnels dans la nature, l'avantage central des sacs entièrement biodégradables réside dans leur concept de conception de «retour à la nature». Son mécanisme de dégradation n'est pas une simple rupture physique, mais implique un processus biochimique complexe.
Participation microbienne: Les principales matières premières de sacs entièrement biodégradables, tels que l'APL (acide polylactique), le PBAT (adipate de polybutylène / téréphtalate), le PBS (succinate en polybutylène), le PHA (polyhydroxyalkanoate) et les matériaux à base d'amidage, peuvent être reconnus et décomposés par des micro-organismes (bactéries, fungi, etc.) et micro-organismes).
Réaction enzymatique: Les micro-organismes sécrètent des enzymes correspondantes qui peuvent attaquer les chaînes moléculaires des polymères, les hydrolyser ou les oxyder, et les décomposer en fragments moléculaires plus petits.
Produit final: Après une série de réactions enzymatiques et de métabolisme microbien, ces petits fragments moléculaires sont enfin entièrement utilisés par les micro-organismes et convertis en dioxyde de carbone, eau, biomasse inoffensive (comme humus) et méthane qui peuvent être produites dans des conditions anaérobies. Ce processus ne produit aucun résidu toxique, ni ne laisse des fragments de plastique qui ne peuvent pas être davantage dégradés.
Les sacs entièrement biodégradables qui répondent aux normes de biodégradation internationales (comme EN 13432, ASTM D6400, ISO 17088) nécessitent clairement que dans des conditions de compostage industriel, plus de 90% du carbone organique puisse être converti en dioxyde de carbone dans les 180 jours. Il s'agit de la définition scientifique de la «dégradation complète», ce qui signifie qu'il n'y aura pas de microplastiques résiduels à la fin.
Des préoccupations quant à savoir si les sacs biodégradables produiront des microplastiques en raison d'une dégradation incomplète proviennent généralement des aspects suivants:
Confusion quant à la définition de "plastiques dégradables": il existe des concepts vagues de "plastiques dégradables" ** sur le marché, tels que "plastiques photodégradables" ou "plastiques oxo-dégradables". Bien que ces plastiques se divisent en petits morceaux sous la lumière du soleil ou l'oxydation, ils sont toujours des plastiques traditionnels en substance et ne peuvent pas être complètement dégradés par les micro-organismes. Ils finiront par former des microplastiques et pourraient même accélérer la production de microplastiques. Nos produits sont strictement "des sacs entièrement biodégradables" et ne contiennent jamais de tels additifs qui produisent des microplastiques.
Les différences dans les environnements de dégradation: comme mentionné ci-dessus, les sacs entièrement biodégradables nécessitent des conditions environnementales spécifiques pour une dégradation complète. Dans les usines de compostage industriel, ils peuvent se décomposer efficacement et complètement. S'ils sont rejetés au hasard dans un environnement naturel dépourvu de micro-organismes et avec une température et une humidité inadaptées, leur taux de dégradation ralentira, mais ils peuvent toujours être décomposés par nature à la fin, mais le temps requis sera plus long. Surtout, même pendant le processus de dégradation, ils n'existeront pas sous forme de microplastiques pendant longtemps comme les plastiques traditionnels, mais continueront d'être décomposés par des micro-organismes jusqu'à ce qu'ils disparaissent.
L'importance de la certification du produit: les consommateurs peuvent identifier de vrais produits entièrement biodégradables en vérifiant si le produit a obtenu la certification de biodégradation et de compostage d'une organisation faisant autorité. Ces normes de certification sont strictes et garantissent que le produit peut être complètement décomposé dans le délai spécifié sans laisser de résidus ou de microplastiques nocifs.
De la conception à la production, nos sacs entièrement biodégradables se sont engagés à résoudre complètement le problème des microplastiques:
Sélection de matières premières vraiment biodégradables: Nous sélectionnons strictement des polymères biodégradables qui répondent aux normes internationales. La structure moléculaire de ces matériaux convient naturellement à la décomposition microbienne, éliminant la possibilité de microplastiques de la source.
L'optimisation des formules garantit une décomposition complète: Notre formule de produit a été testée à plusieurs reprises et optimisée pour s'assurer que tous les ingrédients peuvent être complètement dégradés par les micro-organismes dans l'environnement approprié, ne laissant aucun fragment ou particules indugradables.
Conformité aux normes de certification internationales: Nos produits ont réussi la certification de biodégradation et de compostage des autorités internationales, ce qui est une preuve solide qu'ils peuvent être complètement décomposés et ne produisent pas de microplastiques. Ces certifications nécessitent que les produits de décomposition des produits soient inoffensifs pour l'environnement et les organismes dans des conditions de compostage industriel, et que la matière organique est finalement convertie en dioxyde de carbone, eau et biomasse.
Promouvoir une élimination correcte: Nous préconisons activement et éduquons les utilisateurs à trier correctement les sacs entièrement biodégradables et à les mettre dans des installations de recyclage des déchets biologiques ou de compostage industriel. C'est le meilleur moyen d'assurer leur dégradation complète, de maximiser les avantages environnementaux et d'éviter tout problème microplastique potentiel.
La vente au détail et les supermarchés sont les domaines d'application les plus directs et les plus répandus des sacs entièrement biodégradables respectueux de l'environnement. À l'échelle mondiale, de nombreux pays et régions ont émis des «interdictions en plastique» pour interdire ou restreindre l'utilisation de sacs à provisions en plastique traditionnels jetables. Cela offre un énorme espace de marché pour les sacs entièrement biodégradables.
Sacs à provisions: Des grandes chaînes de supermarchés aux petits dépanneurs, les sacs à provisions entièrement biodégradables remplacent progressivement les sacs à promenade PE traditionnels. Tout en offrant une capacité et une commodité de chargement suffisantes, ces sacs garantissent que les consommateurs peuvent les éliminer de manière respectueuse de l'environnement après utilisation, réduisant efficacement la pollution blanche. Sa bonne imprimabilité permet également aux marques de démontrer clairement leur engagement environnemental.
Emballage des produits de base en vrac: En plus des sacs à provisions, certains supermarchés ont également commencé à essayer d'utiliser des matériaux entièrement biodégradables pour les sacs de pré-emballage ou de pesage pour les aliments en vrac (tels que les légumes, les fruits et le pain) pour réduire davantage l'utilisation des plastiques.
Amélioration de l'image de marque: Pour les détaillants, l'utilisation de sacs entièrement biodégradables respectueuses de l'environnement n'est pas seulement la conformité des réglementations, mais également une mesure importante pour améliorer l'image environnementale de la marque et attirer les consommateurs qui se concentrent sur le développement durable.
Le développement rapide de l'industrie à emporter de la restauration a entraîné une énorme demande d'emballages jetables et a également généré une grande quantité de déchets plastiques. L'application de sacs respectueux de l'environnement entièrement biodégradables dans ce domaine offre un moyen efficace de résoudre ce point de douleur.
Sacs d'emballage à emporter: Les sacs d'emballage à emporter traditionnels sont principalement en matériaux PE et sont utilisés en grande quantité. Les sacs d'emballage à emporter entièrement biodégradables peuvent répondre aux exigences porteuses, tout en s'assurant qu'ils peuvent entrer dans le système de traitement des déchets de cuisine ou le compostage industriel après une utilisation, ce qui réduit l'impact à long terme sur l'environnement.
Sacs d'emballage de vaisselle jetables: La vaisselle en plastique et les serviettes en papier accompagnées de repas nécessitent généralement un petit sac d'emballage. L'utilisation de matériaux entièrement biodégradables pour fabriquer ces petits sacs peut encore améliorer la chaîne de protection de l'environnement de l'industrie de la restauration.
Sacs de doublure d'emballages alimentaires: Certaines boîtes à lunch ou emballages dégradables peuvent également utiliser des films entièrement biodégradables comme doublures pour augmenter leur résistance à l'huile et à l'eau tout en maintenant une dégradabilité globale.
La classification des ordures est une partie importante de la gestion urbaine et de la protection de l'environnement. Les sacs à ordures entièrement biodégradables jouent un rôle irremplaçable dans ce domaine, en particulier dans la collecte et le traitement des déchets de cuisine.
Sacs à déchets de cuisine: Les déchets de cuisine sont riches en matière organique et constituent une matière première de compost idéale. Avec des sacs de déchets de cuisine entièrement biodégradables, les sacs peuvent être directement placés dans des installations de compostage industriel avec les sacs. Les sacs se décomposeront avec les déchets de la cuisine, évitant les problèmes de séparation des sacs en plastique traditionnels, améliorant considérablement l'efficacité et la qualité du traitement des déchets de cuisine. Ceci est crucial pour promouvoir la classification et l'utilisation des ressources des déchets de cuisine.
Sacs à ordures ordinaires: Dans certaines régions, les sacs à ordures ménagers ordinaires ont également commencé à favoriser l'utilisation de matériaux entièrement biodégradables afin de réduire les microplastiques et les substances nocives générées dans les décharges et les processus d'incinération.
Sacs à ordures médicales: Bien que la demande soit relativement faible, certaines institutions médicales peuvent également explorer l'utilisation de sacs à ordures médicaux entièrement biodégradables spécialement conçus et certifiés pour la protection de l'environnement et les besoins spéciaux de traitement.
Les produits en plastique traditionnels tels que les films de paillis et les sacs de semis utilisés en grande quantité de production agricole sont difficiles à décomposer dans le sol, provoquant une grave "pollution blanche" et affectant la santé et la croissance des cultures du sol. L'application de sacs respectueux de l'environnement entièrement biodégradables dans ce domaine est une solution efficace à la pollution de la source non point agricole.
Film de couverture agricole (film au sol): Après avoir rempli les fonctions de conservation de l'humidité, d'augmentation de la température et de suppression des mauvaises herbes, le film au sol entièrement biodégradable peut être directement décomposé de micro-organismes dans le sol sans recyclage manuel, ce qui réduit considérablement l'intensité de main-d'œuvre des agriculteurs et évite les dommages à l'environnement écologique causés par les résidus plastiques dans le sol.
Sacs de semis et gobelets de transplantation: Les sacs de semis ou les tasses nutritifs en matériaux entièrement biodégradables peuvent être directement transplantés avec des sacs (tasses). Ils se dégraderont naturellement après être entré dans le sol, sans affecter la croissance des racines des plantes et réduit les problèmes de recyclage et d'élimination des sacs de semis en plastique traditionnels.
Sacs d'emballage d'engrais: Certains sacs d'emballage d'engrais organiques ont également commencé à utiliser des matériaux entièrement biodégradables, afin qu'ils puissent être dégradés avec des engrais après fécondation.
Le développement en plein essor du commerce électronique a entraîné une augmentation de la demande d'emballages express, et les sacs et charges express en plastique traditionnels sont les principales sources de consommation plastique. L'application de sacs respectueux de l'environnement entièrement biodégradables dans le domaine de la logistique express devient une nouvelle direction pour la transformation verte de l'industrie.
Sacs de messagerie entièrement biodégradables: les sacs de messagerie en matériaux entièrement biodégradables peuvent répondre à des fonctions de base telles que résistantes à l'humidité et résistantes à la déchirure, tout en garantissant que l'emballage peut être respectueux de l'environnement après la livraison, réduisant efficacement la pression des déchets expressifs sur l'environnement.
Charges et matériaux d'amorti: en plus des sacs de messagerie eux-mêmes, les charges dans les paquets (telles que les films à bulles et les coussinets d'amorti) peuvent également être fabriqués de matériaux entièrement biodégradables pour réaliser l'écologisation de l'ensemble de l'emballage.
Autres applications émergentes
En plus des principaux domaines mentionnés ci-dessus, les sacs respectueux de l'environnement entièrement biodégradables élargissent constamment leur champ d'application:
Fournitures pour animaux de compagnie: sacs d'excréments pour animaux de compagnie, faciles à manipuler et dégradables.
Fournitures d'hôtel: sacs d'emballage pour articles de toilette jetables, sacs à linge, etc.
Emballage industriel: sacs à doublure ou petits sacs d'emballage pour certains produits industriels.
Nos sacs entièrement biodégradables respectueux de l'environnement ont été appliqués avec succès aux zones centrales susmentionnées avec leurs excellentes performances et leurs normes de protection de l'environnement strictes et continuent d'être reconnus par les clients.
Applicabilité multi-scan: Nos produits peuvent être personnalisés pour produire des sacs entièrement biodégradables avec différentes résistances mécaniques, flexibilité, transparence et caractéristiques de dégradation en fonction des besoins spécifiques des différentes industries, en répondant à un large éventail de scénarios d'application du commerce de détail à l'agriculture.
Certification environnementale stricte: Tous les produits répondent ou dépassent les normes de biodégradation traditionnelles au pays et à l'étranger pour s'assurer qu'ils peuvent vraiment obtenir une dégradation complète après utilisation, sans produire de microplastiques ou polluer l'environnement.
Aide les clients ayant une transformation verte: Le choix de nos sacs entièrement biodégradables respectueux de l'environnement peut non seulement aider les clients à respecter les réglementations environnementales de plus en plus strictes, mais aussi améliorer considérablement l'image de la responsabilité sociale de l'entreprise, gagner la faveur des consommateurs et prendre les devants dans la vague de développement durable.
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