Con la creciente conciencia ambiental global, bolsas totalmente biodegradables se están convirtiendo en una solución clave para reemplazar las bolsas de plástico tradicionales. Estas bolsas ecológicas pueden descomponerse completamente por microorganismos bajo ciertas condiciones y eventualmente regresar a la naturaleza, aliviando efectivamente el problema de la contaminación plástica.
El ácido poliláctico (PLA) es uno de los materiales biodegradables más utilizados. Es un nuevo tipo de material biodegradable basado en bio y renovable. Utiliza recursos de plantas renovables como almidón, maíz y yuca como materias primas, produce ácido láctico a través de la fermentación y luego sufre polimerización. El proceso de producción de PLA es ecológico y tiene un bajo consumo de energía. Se puede degradar completamente en dióxido de carbono y agua en condiciones de compostaje, lo cual es inofensivo para el medio ambiente.
PLA tiene una buena transparencia, brillo e imprimabilidad, y se siente cómodo, similar a los plásticos tradicionales. Por lo tanto, se usa ampliamente en envases de alimentos, bolsas de compras, películas agrícolas y otros campos. Sus propiedades mecánicas también son relativamente excelentes, con cierta resistencia a la tracción y resistencia a la lágrima, lo que puede satisfacer las necesidades de uso diario. Sin embargo, el PLA tiene una resistencia al calor relativamente pobre y puede suavizarse o deformarse en condiciones de alta temperatura, lo que limita su uso en ciertas aplicaciones específicas. Además, la degradación del PLA requiere un entorno de compostaje industrial específico, y la tasa de degradación es lenta en el entorno natural.
El adipado de polibutileno/tereftalato (PBAT) es un copoliéster alifático/aromático y un plástico biodegradable termoplástico. Por lo general, se combina con otros materiales biodegradables como PLA para mejorar la flexibilidad y el rendimiento del procesamiento del producto. PBAT tiene una excelente flexibilidad, ductilidad y resistencia al calor. En comparación con el PLA, tiene una mejor resistencia y es más resistente a la lágrima, por lo que funciona bien en la fabricación de películas, bolsas de compras, bolsas de basura y otros productos con altos requisitos de flexibilidad.
La producción de PBAT se basa principalmente en materias primas petroquímicas, pero puede degradarse rápidamente en condiciones de compostaje. Sus productos de degradación son principalmente agua, dióxido de carbono y biomasa, que son amigables con el medio ambiente. La excelente dureza de PBAT compensa la falta de fragilidad del PLA. La mezcla de los dos puede producir materiales que son biodegradables y tienen buenas propiedades mecánicas. Son ampliamente utilizados en bolsas de compras, bolsas expresas, películas agrícolas y otros campos.
El succinato de polibutileno (PBS) es un poliéster termoplástico que también tiene una buena biodegradabilidad. A diferencia de PLA y PBAT, PBS se puede polimerizar a partir de ácido succínico biológico y butanodiol hasta cierto punto, y su fuente biológica es más probable. PBS se caracteriza por un buen rendimiento de procesamiento, moldeo fácil, buena resistencia al calor y resistencia mecánica.
PBS puede descomponerse bajo hidrólisis e hidrólisis enzimática, y finalmente degradarse en agua y dióxido de carbono. Tiene una cierta capacidad de degradación en el compostaje industrial y el medio ambiente natural. PBS generalmente se usa para hacer vajilla, materiales de embalaje, películas agrícolas y materiales médicos. Su resistencia al calor es peor que PLA, pero su flexibilidad no es tan buena como PBAT. Por lo tanto, a menudo se combina con otros materiales en aplicaciones prácticas para cumplir con los requisitos de rendimiento de diferentes productos.
El polihidroxialalcanoato (PHA) es una clase de poliésteres naturales de alto peso molecular sintetizado por microorganismos a través de la fermentación. Es uno de los pocos polímeros que puede ser completamente sintetizado por los organismos y puede ser completamente biodegradado en el entorno natural. El proceso de producción de PHA es relativamente complejo y el costo es alto, pero su excelente biodegradabilidad y biocompatibilidad hacen que tenga un gran potencial en el campo de la protección del medio ambiente.
PHA tiene propiedades físicas y químicas similares a los plásticos tradicionales, incluida la buena resistencia mecánica, las propiedades de barrera y la resistencia al calor. Sus productos de degradación no son tóxicos e inofensivos para el medio ambiente, por lo que ha atraído mucha atención en los campos de la medicina, la agricultura y el envasado. Dependiendo de la composición de los monómeros, las propiedades de PHA también son variadas. Por ejemplo, el PHB (polihidroxibutirato) es más duro y frágil, mientras que el PHBV (validroxibutirato valerate) es más flexible. Aunque el costo es actualmente alto, con el avance de la tecnología, se espera que PHA se convierta en un componente importante de las bolsas totalmente biodegradables en el futuro.
Los materiales a base de almidón son materiales biodegradables preparados por modificación, plastificación y otros procesos que utilizan el almidón natural como materia prima principal. El almidón es un polímero natural renovable, degradable y ampliamente disponible con un costo de producción relativamente bajo. Los materiales a base de almidón tienen una buena biodegradabilidad y pueden descomponerse por microorganismos en el suelo y el agua.
Los materiales de almidón puro suelen ser frágiles y tienen propiedades mecánicas deficientes. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, el almidón a menudo se combina con otros polímeros biodegradables como PLA y PBAT, o se modifica químicamente para mejorar su resistencia, tenacidad y resistencia al agua. Estos materiales compuestos tienen ventajas en la preparación de productos como bolsas de compras, bolsas de basura y vajilla desechable, y pueden reducir significativamente el uso de plásticos. El rendimiento de los materiales basados en almidón puede verse afectado en entornos húmedos, por lo que su sensibilidad a la humedad debe considerarse en el diseño y la aplicación del producto.
En la ola de la transformación de la industria del envasado hacia el desarrollo sostenible, las bolsas totalmente biodegradables están reemplazando gradualmente las bolsas de polietileno (PE) tradicionales. Esto no es solo una innovación en los materiales, sino también un ajuste importante en los procesos de producción.
Las bolsas de PE tradicionales utilizan principalmente resinas de polietileno, como LDPE (polietileno de baja densidad) y HDPE (polietileno de alta densidad). Estos materiales tienen una buena fluidez de fusión, alta estabilidad térmica, no son fáciles de descomponer durante el proceso de soplado de la película y tienen una ventana de proceso amplia.
Sin embargo, las materias primas de las bolsas totalmente biodegradables incluyen PLA (ácido poliláctico), PBAT (adipado de polibutileno/tereftalato), PBS (succinato de polibutileno), PHA (polihidroxialcanoato) y materiales a base de almidón. Las propiedades de estos materiales biodegradables son significativamente diferentes de PE.
Termosensibilidad: La mayoría de los materiales biodegradables, especialmente PLA, son muy sensibles a la temperatura. Son propensos a la degradación térmica a temperaturas más altas, lo que resulta en la rotura de la cadena molecular, lo que afecta las propiedades físicas del producto final. Esto requiere que el control de temperatura del equipo de soplado de película sea más preciso, y generalmente requiere una temperatura de procesamiento más baja o un tiempo de residencia más corto para evitar la degradación del material.
Viscosidad de fusión: La viscosidad de fusión de los materiales biodegradables es generalmente mayor que la de PE. La alta viscosidad aumentará la dificultad de la extrusión y colocará requisitos más altos en el diseño del tornillo, la potencia del motor y la presión del troquel. Algunos materiales biodegradables también tienen baja resistencia a la fusión y son propensos a la ruptura durante el soplado y el estiramiento de la película, lo que requiere el ajuste de la brecha de died y la velocidad de enfriamiento del anillo de aire.
Higroscopicidad: Muchos materiales biodegradables, especialmente PLA y materiales a base de almidón, tienen una fuerte higroscópica. La presencia de humedad acelerará la hidrólisis y la degradación del material a altas temperaturas, lo que dará como resultado una disminución en el rendimiento del producto. Por lo tanto, es esencial secar completamente las materias primas antes de soplar la película, que generalmente debe llevarse a cabo en equipos dedicados de deshumidificación y secado.
Las máquinas tradicionales de soplado de película PE generalmente usan un diseño universal de tornillo y troquel para adaptarse a la buena fluidez de los materiales de educación física.
Para la producción de bolsas totalmente biodegradables, el equipo de película soplado debe optimizarse de manera específica:
Diseño de tornillo: Se requieren tornillos especialmente diseñados, como tornillos con fuerza de corte más baja y una relación de compresión más baja, para reducir el calor de corte del material durante la extrusión y evitar la degradación térmica causada por un corte excesivo. Al mismo tiempo, la L/D (relación longitud-diámetro) del tornillo también es posible que deba ajustarse para garantizar que el material esté completamente plastificado a una temperatura más baja.
Morir: El diseño del canal de flujo de die debe ser más razonable para garantizar el flujo uniforme del material fundido, reducir las esquinas muertas y el tiempo de residencia y, por lo tanto, evitar el sobrecalentamiento y la degradación local. La brecha del troquel generalmente debe ser más pequeña para adaptarse a la menor resistencia a la fusión de los materiales biodegradables y garantizar la estabilidad de moldeo de la película.
Sistema de enfriamiento: La velocidad de enfriamiento de las bolsas totalmente biodegradables generalmente debe ser más rápida para solidificar rápidamente la película y evitar que la película se estire en exceso en el estado caliente, causando ruptura o deformación. Por lo tanto, el sistema de enfriamiento del anillo de aire y el sistema de enfriamiento interno deben ser más eficientes, y el control del volumen de aire y la presión de aire también es más refinado.
El control de los parámetros del proceso de la película tradicional de PE soplada es relativamente flexible. El proceso de soplado de películas de bolsas totalmente biodegradables requiere un mayor control de precisión de los parámetros:
Control de temperatura: La configuración de temperatura de cada sección debe controlarse estrictamente dentro de la ventana de procesamiento permitida por el material, que generalmente es más baja que la temperatura de procesamiento de PE. En particular, la temperatura del dado y la sección de conexión no deben ser demasiado altas para evitar que el material se degrade en la salida.
Relación de soplado (bur) y relación de tracción (DR): La relación de soplado y la relación de tracción de bolsas totalmente biodegradables generalmente deben optimizarse de acuerdo con las propiedades del material. Algunos materiales biodegradables tienen baja resistencia a la fusión, y la relación de soplado excesiva o la relación de tracción pueden causar ruptura de la película o grosor desigual. Es necesario encontrar la mejor combinación de parámetros de proceso a través de experimentos.
Estabilidad de burbujas: Debido a las diferencias en la viscosidad y la fuerza de la fusión de los materiales biodegradables, la estabilidad de las burbujas de soplado de películas es un desafío clave. Es necesario ajustar los parámetros como el volumen de aire del anillo de aire, la velocidad de tracción y la temperatura de la muerte para garantizar que las burbujas aumenten de manera estable y formen una película uniforme.
Enfriamiento de burbujas: De acuerdo con las características de cristalización de diferentes materiales biodegradables, la velocidad de enfriamiento debe ajustarse para controlar la cristalinidad y la transparencia de la película. Por ejemplo, la tasa de enfriamiento demasiado rápida de la película PLA puede conducir a una disminución de la transparencia.
La producción tradicional de bolsas de educación física no requiere alta humedad ambiental. Sin embargo, la producción de bolsas totalmente biodegradables requiere una atención especial a la humedad ambiental:
Control de humedad: Debido a la higroscópica de los materiales biodegradables, el taller de producción necesita mantener una baja humedad para evitar que el material absorba la humedad en el aire durante el procesamiento. Equipado con equipo de deshumidificación es una solución común.
Reciclaje de chatarra: Los restos tradicionales de PE se pueden reciclar y reutilizar fácilmente. El reciclaje de restos de materiales totalmente biodegradables es más complicado. Es necesario garantizar la pureza y la sequedad de los materiales reciclados para evitar mezclar con otras impurezas o humedad, lo que afectará el rendimiento de los materiales reciclados. Algunos materiales reciclados de materiales biodegradables pueden necesitar someterse a un tratamiento específico antes de que puedan volver a usarlos.
En comparación con las bolsas PE tradicionales, estas diferencias en el proceso de producción de bolsas totalmente biodegradables son la realización de su protección ambiental y alto rendimiento:
Ambientalmente amigable: El control estricto de los parámetros del proceso asegura que los materiales biodegradables mantengan la integridad de su estructura molecular durante el proceso de producción, asegurando así que los productos eventualmente puedan descomponerse con microorganismos después del uso, el regreso a la naturaleza y reducir efectivamente la contaminación blanca.
Rendimiento del producto estable: El control de procesos refinado y la optimización del equipo permiten la producción de bolsas totalmente biodegradables que cumplen o incluso superan parte del rendimiento de las bolsas de educación física tradicionales en términos de resistencia a la tracción, dureza, imprimabilidad, etc., asegurando la practicidad del producto.
En el campo del envasado moderno, la resistencia mecánica de las bolsas es un indicador clave para medir su rendimiento. Está directamente relacionado con si la bolsa puede proteger efectivamente el contenido durante el transporte, el almacenamiento y el uso, así como su durabilidad y confiabilidad. Con el fortalecimiento de las tendencias de protección del medio ambiente, las bolsas totalmente biodegradables reemplazan gradualmente las bolsas de plástico tradicionales.
La resistencia a la tracción se refiere al estrés máximo de que un material puede soportar durante el estiramiento, mientras que el alargamiento en la ruptura indica el aumento porcentual en la longitud del material cuando se rompe. Estos dos indicadores juntos reflejan la rigidez y la dureza del material.
Las bolsas de plástico tradicionales de polietileno (PE), especialmente las bolsas de polietileno de alta densidad (HDPE), generalmente tienen una alta resistencia a la tracción, lo que significa que pueden resistir grandes fuerzas de tracción sin ser deformadas o rotas fácilmente. Al mismo tiempo, las bolsas LDPE (polietileno de baja densidad) son conocidas por su excelente alargamiento en el descanso, que muestran una excelente flexibilidad y resistencia a los pinchazos.
Para bolsas totalmente biodegradables, las propiedades mecánicas varían según las materias primas y las formulaciones utilizadas:
Los materiales basados en PLA (ácido poliláctico) generalmente tienen una alta resistencia y rigidez a la tracción, pero su alargamiento en el descanso es relativamente bajo, lo que significa que las películas de PLA pueden ser frágiles y menos resistentes a la lágrima que la EP. Esto puede ser un desafío en algunas aplicaciones que requieren alta dureza.
PBAT (adipado de polibutileno/tereftalato) es conocido por su excelente dureza y alargamiento en el descanso, y su flexibilidad es cercana o incluso mejor que LDPE. Por lo tanto, PBAT a menudo se usa para producir bolsas degradables que requieren alta flexibilidad y resistencia a la lágrima, como bolsas de basura y bolsas de compras.
Cuando se mezclan PLA y PBAT, se pueden lograr propiedades complementarias. A través de proporciones precisas, se pueden producir bolsas totalmente biodegradables con buena resistencia a la tracción y suficiente dureza para satisfacer las necesidades de uso diario en términos de resistencia de carga y punción.
La resistencia a la tracción y el alargamiento en el descanso de los compuestos a base de almidón varían mucho, dependiendo del grado de modificación del almidón y la relación de mezcla con otros polímeros biodegradables. Al optimizar la formulación y el proceso, sus propiedades mecánicas pueden mejorarse significativamente.
El PHA (polihidroxyalkanoato) tiene diversas propiedades, y algunos tipos de PHA (como PHBV) pueden mostrar flexibilidad y resistencia comparables a los plásticos tradicionales, pero su costo es actualmente alto.
La resistencia al golpe se refiere a la capacidad de un material para resistir la penetración por objetos afilados, mientras que la resistencia a la rotura se refiere a la capacidad de un material para resistir la propagación de grietas. Estos indicadores son críticos para la aplicación práctica de bolsas de embalaje, especialmente durante el transporte y el almacenamiento.
Las bolsas de educación física tradicionales se destacan a este respecto. Las bolsas HDPE tienen una buena resistencia a los punzantes debido a su alta densidad y estabilidad estructural; Las bolsas LDPE no son fáciles de desgarrar cuando se someten a fuerzas externas debido a su alta flexibilidad.
Para bolsas totalmente biodegradables:
Debido a su fragilidad inherente, los materiales a base de PLA pueden tener punción relativamente débil y resistencia a la lágrima sin modificación. Las grietas son fáciles de propagar cuando hay un corte en el borde de la bolsa o cuando se ve afectado por un objeto afilado.
PBAT es un material clave para mejorar la punción y la resistencia a la rotura de las bolsas totalmente biodegradables. Su excelente flexibilidad le permite dispersar efectivamente el estrés cuando se perfora o desgarra, evitando que las grietas se propagen rápidamente. Por lo tanto, muchas bolsas de compras y bolsas de basura totalmente biodegradables de alto rendimiento contienen una alta proporción de PBAT.
A través de la tecnología de coextrusión de múltiples capas, los materiales biodegradables con diferentes propiedades mecánicas (como PLA y PBAT) se agravan para mejorar significativamente la punción integral y la resistencia a la lágrima de las bolsas totalmente biodegradables. Esta estructura compuesta puede resistir mejor el impacto externo y los rasguños de los elementos internos.
La capacidad de carga es un indicador intuitivo del rendimiento de la aplicación real de la bolsa, mientras que la durabilidad implica la capacidad de la bolsa para mantener su integridad y función estructural durante su vida útil normal.
Las bolsas de plástico tradicionales han mostrado una buena capacidad de carga y durabilidad a largo plazo en varios entornos debido a sus excelentes propiedades mecánicas y estabilidad química, pero esta es también la razón por la cual son difíciles de degradar de forma natural.
Las bolsas totalmente biodegradables se han optimizado en este sentido para cumplir con los requisitos de carga y durabilidad del uso diario al tiempo que logran los objetivos de protección del medio ambiente:
A través del diseño de la fórmula de material científico y la tecnología avanzada de soplado de películas, muchas bolsas totalmente biodegradables han podido alcanzar o incluso superar la capacidad de carga de las bolsas de plástico tradicionales del mismo grosor, satisfacer las necesidades diarias, como las compras de supermercados y la recolección de basura.
Por ejemplo, las bolsas totalmente biodegradables que contienen una alta proporción de PBAT tienen un excelente rendimiento de carga y resistencia a la ruptura.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la durabilidad de las bolsas totalmente biodegradables se refiere a su durabilidad en condiciones específicas de uso, como el almacenamiento normal, el transporte y el uso a corto plazo. Una vez que ingresan a su entorno de degradación diseñado (como el compost industrial, el suelo o el agua), comenzarán a descomponerse gradualmente. Esto significa que no son adecuados para el almacenamiento a largo plazo o el uso a largo plazo en entornos extremadamente duros, lo que contrasta con las características "nunca degradables" de las bolsas de plástico tradicionales.
Esta "durabilidad limitada" es precisamente la ventaja ambiental de las bolsas totalmente biodegradables: pueden volver a la naturaleza después de completar su vida útil, en lugar de existir como contaminantes persistentes.
Las bolsas tempranas totalmente biodegradables tenían algunas limitaciones en términos de resistencia mecánica. Por ejemplo, la fragilidad de las bolsas de PLA puras, o la pobre resistencia a la humedad de las bolsas a base de almidón. Sin embargo, con el avance continuo de la ciencia de los materiales y la tecnología de procesamiento, estos desafíos están siendo superados:
Desarrollo de nuevos materiales: Se están desarrollando constantemente nuevos polímeros biodegradables, que se optimizan en la estructura molecular para proporcionar una mejor tenacidad, resistencia y resistencia al calor.
Modificación de mezcla: Al combinar con precisión diferentes tipos de materiales biodegradables, se puede lograr una mejora sinérgica del rendimiento. Por ejemplo, la combinación de PLA frágil y PBAT resistente puede producir materiales con un excelente rendimiento integral.
Diseño de estructura compuesta: El uso de estructura múltiple, refuerzo de fibra y otras tecnologías puede mejorar aún más las propiedades mecánicas de las bolsas totalmente biodegradables, lo que les permite usar en una gama más amplia de campos.
Optimización de tecnología de procesamiento: Las mejoras continuas en el proceso de soplado de películas, incluido el diseño de la cabeza del tornillo y la muerte, el control de la temperatura, el sistema de enfriamiento, etc., pueden mejorar efectivamente la uniformidad y las propiedades mecánicas de la película.
La humedad es uno de los factores ambientales más críticos que afectan el rendimiento y la vida de las bolsas biodegradables. La mayoría de los materiales biodegradables, especialmente PLA (ácido poliláctico) y materiales a base de almidón, tienen un cierto grado de higroscopicidad. La presencia de humedad acelerará significativamente el proceso de degradación del material, incluso a temperatura ambiente.
Reacción de hidrólisis: El mecanismo de degradación de los polímeros biodegradables generalmente implica hidrólisis. Cuando el material absorbe la humedad, las moléculas de agua penetrarán en la cadena del polímero. Bajo la temperatura apropiada y la acción microbiana, las moléculas de agua atacarán el éster o los enlaces glucosídicos del polímero, lo que hace que la cadena molecular se rompa, acelerando así la descomposición del material.
Degradación del rendimiento: La humedad excesiva hará que la bolsa biodegradable se hidrolice y se degrade prematuramente durante el almacenamiento, lo que se manifiesta como una disminución de la resistencia al material, la mala flexibilidad e incluso la fragilidad y el polvo. Esto acortará significativamente la vida útil efectiva de la bolsa, lo que la hace incapaz de lograr las capacidades esperadas de carga y anti-ruptura en uso real.
Crecimiento del molde: Un ambiente húmedo también es muy propenso al crecimiento de moho y otros microorganismos. Aunque estos microorganismos eventualmente ayudarán a la bolsa degradarse, el crecimiento temprano durante la etapa de almacenamiento afectará la apariencia, la higiene y las propiedades físicas de la bolsa.
Por lo tanto, mantener baja la humedad es la principal prioridad al almacenar bolsas biodegradables. Generalmente se recomienda almacenar en un entorno con una humedad relativa de menos del 50% y evitar el contacto directo con fuentes de agua o áreas de alta humedad.
La temperatura tiene un impacto igualmente grande en el rendimiento de las bolsas biodegradables. Similar a la humedad, la alta temperatura acelera el movimiento molecular de los materiales biodegradables, acelerando así la tasa de reacciones de degradación.
Sinergia entre la degradación térmica y la hidrólisis: Incluso sin una alta humedad, la alta temperatura en sí promoverá la degradación térmica de ciertos materiales biodegradables. Cuando existen alta temperatura y alta humedad al mismo tiempo, la tasa de degradación hidrolítica aumentará exponencialmente, causando daño irreversible a la estructura del material.
Degradación del rendimiento: La exposición a largo plazo a la alta temperatura reducirá significativamente las propiedades mecánicas de las bolsas biodegradables, como la resistencia a la tracción, el alargamiento al descanso y la resistencia a la punción. La bolsa puede volverse pegajosa, suavizar o perder la elasticidad, afectando seriamente su función de uso.
Recomendaciones de almacenamiento: La temperatura de almacenamiento ideal debe estar por debajo de 30 ° C y evitar la luz solar directa. Los rayos ultravioleta en la luz solar también pueden acelerar el envejecimiento y la degradación de algunos materiales biodegradables.
La luz, especialmente la radiación ultravioleta (UV), es otro factor de entorno de almacenamiento que no se puede ignorar. Aunque la intensidad de los rayos UV en muchos entornos interiores no es alta, la exposición a largo plazo a la luz solar directa puede tener un impacto significativo en las bolsas biodegradables.
Degradación fotooxidativa: Los rayos UV tienen alta energía y pueden desencadenar reacciones fotooxidativas de las cadenas moleculares de polímero, lo que resulta en la ruptura de enlaces moleculares y aceleran el envejecimiento y la degradación de los materiales. Esta degradación generalmente se manifiesta a medida que cambia el color (como el amarillamiento), el fragilidad y la resistencia reducida del material.
Impacto en la transparencia: Para las bolsas biodegradables transparentes, la exposición a los rayos UV también puede hacer que su transparencia disminuya y que aparezca la niebla o la turbidez.
Medidas protectoras: Evite la exposición directa de bolsas biodegradables a la luz solar durante el almacenamiento, y es mejor almacenarlas en un almacén fresco y oscuro. Si el embalaje en sí no tiene suficiente resistencia a los rayos UV, puede ser necesario usar un empaque externo opaco para la protección.
Además de los factores macro ambientales, las condiciones del espacio de almacenamiento en sí y el método de empaque de la bolsa también afectarán su rendimiento.
Ventilación: La buena ventilación ayuda a mantener una temperatura y humedad constantes en el espacio de almacenamiento y evitar los puntos calientes locales o la acumulación de humedad.
Apilado: Evite el apilamiento excesivo de bolsas biodegradables durante el almacenamiento, especialmente en entornos de alta temperatura. El apilamiento excesivo puede causar una mayor presión entre las bolsas, afectar la circulación del aire y puede causar acumulación de calor local, acelerando la degradación.
Embalaje original: Los fabricantes generalmente usan materiales de embalaje a prueba de humedad y a prueba de luz para proteger las bolsas biodegradables. Durante el almacenamiento y el transporte, intente mantener las bolsas en su empaque original hasta que sean necesarios para minimizar el contacto con el entorno externo.
Primero, necesitamos aclarar la definición de "degradación completa". Para bolsas completamente biodegradables, la degradación completa significa que, bajo ciertas condiciones ambientales, el material puede descomponerse por microorganismos (como bacterias, hongos y algas), y eventualmente convertirse en dióxido de carbono, agua, metano (en condiciones anaeróbicas) y biomasa inofensiva. Este proceso generalmente sigue los estándares internacionales, como EN 13432 (Europa), ASTM D6400 (EE. UU.) E ISO 17088 (internacional), que generalmente requieren que más del 90% de la materia orgánica en el material se convierta en dióxido de carbono en un tiempo específico (como 180 días) bajo condiciones de compostaje industrial.
Sin embargo, estos estándares están dirigidos principalmente a entornos de compostaje industrial, que son entornos de degradación acelerados donde la temperatura, la humedad y la actividad microbiana están estrictamente controladas y optimizadas. Las condiciones del entorno natural son más complejas y variables.
El tiempo requerido para que las bolsas biodegradables se degraden por completo en el entorno natural se ve afectado por una combinación de factores complejos, que incluyen:
Las bolsas totalmente biodegradables no están hechas de un solo material, sino que se mezclan con una variedad de polímeros biodegradables (como PLA, PBAT, PBS, PHA, materiales a base de almidón, etc.) y sus aditivos. La estructura química, el peso molecular y la cristalinidad de diferentes materiales tienen una influencia decisiva en la tasa de degradación.
PLA (ácido poliláctico): El PLA es un poliéster que se hidrolizará en un ambiente húmedo y moderadamente cálido, pero se degrada relativamente lentamente en el suelo y los ambientes marinos ordinarios, lo que requiere temperaturas y humedad más altas para acelerar la descomposición. En condiciones de compostaje industrial, el PLA generalmente se puede degradar en unos pocos meses.
PBAT (adipado de polibutileno/tereftalato): PBAT es un copolitio alifático/aromático con excelente flexibilidad y puede ser degradado por microorganismos relativamente rápido en diversos entornos naturales (incluidos los cuerpos del suelo y el agua). Sus productos de degradación no son tóxicos e inofensivos.
Materiales a base de almidón: El almidón en sí se descompone fácilmente por microorganismos. Sin embargo, los materiales de almidón puro tienen propiedades físicas deficientes y, por lo general, deben mezclarse con otros polímeros biodegradables. Cuanto mayor sea el contenido de almidón, más rápida es la tasa de degradación.
PHA (polihidroxialcanoato): PHA es un polímero natural sintetizado por microorganismos y se considera uno de los materiales biodegradables "definitivos" porque puede ser completamente degradado por una variedad de microorganismos en diversos entornos naturales (suelo, agua fresca, agua de mar) y la tasa de degradación es relativamente rápida.
Nuestros productos optimizan la fórmula del material y controlan con precisión la proporción de varios materiales biodegradables para garantizar que, al mantener excelentes propiedades físicas, maximiza su degradabilidad en entornos naturales.
La complejidad y la variabilidad del entorno natural son los factores centrales que afectan el tiempo de degradación.
Temperatura: La temperatura es un factor clave que afecta la actividad microbiana. En un ambiente cálido, el metabolismo de los microorganismos se acelera, acelerando así la descomposición de materiales biodegradables. Por ejemplo, en el suelo de las áreas tropicales, la tasa de degradación de las bolsas biodegradables será significativamente más rápida que la de las áreas frías.
Humedad: La humedad es una condición necesaria para el crecimiento microbiano y las reacciones de hidrólisis. Un ambiente de alta humedad es propicio para la reproducción y la actividad enzimática de los microorganismos. Los ambientes secos ralentizan significativamente o incluso detienen el proceso de degradación. Esta es la razón por la cual los productos biodegradables se degradan lentamente en áreas extremadamente secas, como los desiertos.
Actividad microbiana: Los tipos y el número de microorganismos en el suelo y el agua determinan directamente la eficiencia de la degradación. Los suelos activos ricos en microorganismos (como tierras de cultivo y pisos de bosque) degradan bolsas biodegradables más rápido que los suelos pobres con pocos microorganismos. La degradación en entornos anóxicos (como las profundidades en los vertederos) suele ser más lenta que en entornos aeróbicos.
Por lo tanto, cuando una bolsa biodegradable se descarta casualmente en la carretera, enterrada en suelo seco o flotando en el mar profundo que carece de microorganismos, su tiempo de degradación será significativamente más largo que en un entorno de compostaje ideal.
El medio específico en el que se encuentra la bolsa biodegradable tiene un gran impacto en su tiempo de degradación.
Ambiente de compostaje industrial: como se mencionó anteriormente, las plantas de compostaje industrial proporcionan un entorno de degradación ideal: alta temperatura (generalmente 50-70 ° C), alta humedad, oxígeno suficiente y una rica comunidad microbiana. En tales condiciones controladas, las bolsas biodegradables que cumplen con los estándares internacionales generalmente pueden descomponerse y convertirse en compost en 3-6 meses. Este es el objetivo principal de la degradación del diseño de la bolsa biodegradable.
Ambiente del suelo: En el suelo ordinario, la tasa de degradación varía según el tipo de suelo, la fertilidad, el contenido de humedad y la temperatura. En suelos ricos en materia orgánica, humedad moderada y alta temperatura, la tasa de degradación es más rápida y puede tomar 1-3 años o incluso más de degradarse por completo. En suelos pobres, secos o fríos, la degradación puede llevar más tiempo.
Ambiente de agua dulce: En ambientes de agua dulce, como ríos y lagos, la tasa de degradación se ve afectada por la temperatura del agua, el contenido de oxígeno disuelto y el número de microorganismos en el agua. En general, su tasa de degradación es entre el compost industrial y el suelo ordinario, pero el tiempo específico también varía según las condiciones.
Medio ambiente marino: El entorno marino se caracteriza por temperaturas más bajas, diferentes tipos de microorganismos y concentraciones más bajas, y posibles entornos anóxicos en algunas áreas. Aunque existen estándares para plásticos biodegradables marinos (como ASTM D6691), la tasa de degradación de la mayoría de los materiales biodegradables en el océano aún es mucho más lenta que en los entornos de compostaje industrial e industrial, que pueden llevar años o incluso décadas.
El grosor de la bolsa afecta directamente el área de superficie del material con el que los microorganismos pueden contactar. Las bolsas biodegradables más delgadas generalmente se degradan más rápido que las bolsas más gruesas porque los microorganismos pueden contactar y descomponer el material más fácilmente. Una gran área de superficie también significa más puntos de contacto, que conducen a la unión y la descomposición de microorganismos.
Con la creciente atención global a la contaminación plástica, especialmente los microplásticos, las personas tienen preguntas sobre bolsas totalmente biodegradables: ¿pueden realmente estar completamente degradadas? ¿Eventualmente se convertirán en microplásticos y se convertirán en un nuevo peligro ambiental?
Para comprender cómo las bolsas completamente biodegradables pueden evitar el problema de los microplásticos, primero debemos aclarar las causas de los microplásticos de plástico tradicionales. Los plásticos tradicionales, como el polietileno (PE) y el polipropileno (PP), tienen estructuras químicas estables y son difíciles de descomponer por microorganismos en el entorno natural. Bajo los efectos físicos de la luz solar, el viento, las olas, etc., se dividirán gradualmente en fragmentos más pequeños y más pequeños, eventualmente formando microplásticos con un diámetro de menos de 5 mm, o incluso nanoplásticos.
Una vez que estos microplásticos ingresen al entorno, existirán durante mucho tiempo. Los organismos marinos comen erróneamente y entran en la cadena alimentaria, lo que puede afectar la salud humana; Se acumulan en el suelo y cambian la estructura y función del suelo; El viento se queda impresionado y están en todas partes. Esta característica de "solo roto pero no destruido" de los plásticos tradicionales es la causa raíz de la crisis microplástica global.
A diferencia de los plásticos tradicionales en la naturaleza, la ventaja central de las bolsas totalmente biodegradables radica en su concepto de diseño de "volver a la naturaleza". Su mecanismo de degradación no es una rotura física simple, sino que implica un proceso bioquímico complejo.
Participación microbiana: Las principales materias primas de bolsas totalmente biodegradables, como PLA (ácido poliláctico), PBAT (adipado de polibutileno/tereftalato), PBS (succinato de polibutileno), PHA (polihydroxyalkanoato) y materiales basados en el almidón, oxygénicos, oxygénes microorganismos).
Reacción enzimática: Los microorganismos secretan enzimas correspondientes que pueden atacar las cadenas moleculares de los polímeros, hidrolizarlas o oxidarlas, y descomponerlas en fragmentos moleculares más pequeños.
Producto final: Después de una serie de reacciones enzimáticas y metabolismo microbiano, estos pequeños fragmentos moleculares finalmente se utilizan completamente por microorganismos y se convierten en dióxido de carbono, agua, biomasa inofensiva (como humus) y metano que pueden producirse en condiciones anaeróbicas. Este proceso no produce residuos tóxicos, ni deja fragmentos de plástico que no se pueden degradarse aún más.
Las bolsas totalmente biodegradables que cumplen con los estándares de biodegradación internacional (como EN 13432, ASTM D6400, ISO 17088) requieren claramente que, en condiciones de compostaje industrial, más del 90% del carbono orgánico se puede convertir en dióxido de carbono dentro de los 180 días. Esta es la definición científica de "degradación completa", lo que significa que al final no habrá microplásticos residuales.
Las preocupaciones sobre si las bolsas biodegradables producirán microplásticos debido a la degradación incompleta generalmente provienen de los siguientes aspectos:
Confusión sobre la definición de "plásticos degradables": existen algunos conceptos vagos de ** "plásticos degradables" ** en el mercado, como "plásticos fotodegradables" o "plásticos oxodegradables". Aunque estos plásticos se dividirán en pequeñas piezas bajo la luz solar u oxidación, siguen siendo plásticos tradicionales en esencia y no pueden ser completamente degradados por microorganismos. Eventualmente formarán microplásticos e incluso pueden acelerar la producción de microplásticos. Nuestros productos son estrictamente "bolsas totalmente biodegradables" y nunca contienen tales aditivos que producen microplásticos.
Diferencias en los entornos de degradación: como se mencionó anteriormente, las bolsas totalmente biodegradables requieren condiciones ambientales específicas para la degradación completa. En las plantas de compostaje industrial, pueden descomponerse de manera eficiente y completamente. Si se descartan al azar en un entorno natural que carece de microorganismos y con temperatura y humedad inadecuadas, su tasa de degradación se ralentizará, pero al final aún pueden descomponerse por la naturaleza, pero el tiempo requerido será más largo. Es importante destacar que, incluso durante el proceso de degradación, no existirán en forma de microplásticos durante mucho tiempo como los plásticos tradicionales, pero continuarán descomponiendo por microorganismos hasta que desaparezcan.
La importancia de la certificación del producto: los consumidores pueden identificar productos verdaderos totalmente biodegradables al verificar si el producto ha obtenido la certificación de biodegradación y compostaje de una organización autorizada. Estos estándares de certificación son estrictos y se aseguran de que el producto pueda descomponerse completamente dentro del tiempo especificado sin dejar residuos dañinos o microplásticos.
Desde el diseño hasta la producción, nuestras bolsas totalmente biodegradables se comprometen a resolver completamente el problema de los microplásticos:
Seleccionar materias primas verdaderamente biodegradables: Seleccionamos estrictamente polímeros biodegradables que cumplen con los estándares internacionales. La estructura molecular de estos materiales es naturalmente adecuada para la descomposición microbiana, eliminando la posibilidad de microplásticos de la fuente.
La optimización de la fórmula garantiza una descomposición completa: Nuestra fórmula de producto se ha probado y optimizado repetidamente para garantizar que todos los ingredientes puedan ser completamente degradados por microorganismos en el entorno apropiado, sin dejar fragmentos o partículas endeudables.
Cumplimiento de los estándares de certificación internacional: Nuestros productos han aprobado la certificación de biodegradación y compostaje de las autoridades internacionales, lo cual es una prueba fuerte de que pueden descomponerse y no producir microplásticos. Estas certificaciones requieren que los productos de descomposición de los productos sean inofensivos para el medio ambiente y los organismos en condiciones de compostaje industrial, y que la materia orgánica finalmente se convierte en dióxido de carbono, agua y biomasa.
Promover la eliminación correcta: Abogamos y educamos activamente a los usuarios para que ordenen correctamente bolsas totalmente biodegradables y las coloquen en instalaciones de reciclaje de desechos orgánicos o compostaje industrial. Esta es la mejor manera de garantizar su degradación completa, maximizar los beneficios ambientales y evitar posibles problemas microplásticos.
El comercio minorista y los supermercados son las áreas de aplicación más directas y generalizadas de bolsas ecológicas totalmente biodegradables. A nivel mundial, muchos países y regiones han emitido "prohibiciones de plástico" para prohibir o restringir el uso de bolsas de compras de plástico tradicionales desechables. Esto proporciona un gran espacio de mercado para bolsas totalmente biodegradables.
Bolsas de compras: Desde grandes cadenas de supermercados hasta pequeñas tiendas de conveniencia, las bolsas de compras totalmente biodegradables reemplazan gradualmente las bolsas de compras tradicionales. Si bien proporciona suficiente capacidad de carga y conveniencia, estas bolsas se aseguran de que los consumidores puedan deshacerse de ellos de una manera ecológica después de su uso, reduciendo efectivamente la contaminación blanca. Su buena imprimibilidad también permite a las marcas demostrar claramente su compromiso ambiental.
Embalaje de productos básicos a granel: Además de las bolsas de compras, algunos supermercados también han comenzado a tratar de usar materiales totalmente biodegradables para empaquetar o pesar bolsas para alimentos a granel (como verduras, frutas y pan) para reducir aún más el uso de plásticos.
Mejora de la imagen de marca: Para los minoristas, el uso de bolsas ecológicas totalmente biodegradables no solo es el cumplimiento de las regulaciones, sino también una medida importante para mejorar la imagen ambiental de la marca y atraer a los consumidores que se centran en el desarrollo sostenible.
El rápido desarrollo de la industria de comida para llevar de catering ha provocado una gran demanda de envases desechables, y también ha generado una gran cantidad de desechos plásticos. La aplicación de bolsas ecológicas totalmente biodegradables en este campo proporciona una forma efectiva de resolver este punto de dolor.
Bolsas para llevar para llevar: Las bolsas de embalaje para llevar tradicionales están hechas principalmente de material de educación física y se utilizan en grandes cantidades. Las bolsas de embalaje para llevar completamente biodegradables pueden cumplir con los requisitos de carga, al tiempo que garantiza que puedan ingresar al sistema de tratamiento de residuos de cocina o compostaje industrial después de su uso, reduciendo el impacto a largo plazo en el medio ambiente.
Bolsas de embalaje de vajilla desechables: Las vajillas de plástico y las toallas de papel que vienen con comidas generalmente también requieren una pequeña bolsa de embalaje. El uso de materiales totalmente biodegradables para hacer estas bolsas pequeñas puede mejorar aún más la cadena de protección del medio ambiente de la industria de la catering.
Bolsas de revestimiento de embalaje de alimentos: Algunas loncheras o empaques degradables también pueden usar películas totalmente biodegradables como revestimientos para aumentar su resistencia al aceite y al agua mientras mantienen la degradabilidad general.
La clasificación de basura es una parte importante de la gestión urbana y la protección del medio ambiente. Las bolsas de basura totalmente biodegradables juegan un papel insustituible en este campo, especialmente en la recolección y el tratamiento de los desechos de la cocina.
Bolsas de desecho de la cocina: Los desechos de la cocina son ricos en materia orgánica y es una materia prima de compost ideal. Con bolsas de desechos de cocina totalmente biodegradables, las bolsas se pueden colocar directamente en instalaciones de compostaje industrial junto con las bolsas. Las bolsas se descomponen junto con los desechos de la cocina, evitando la molestia de separar las bolsas de plástico tradicionales, mejorar en gran medida la eficiencia y la calidad del tratamiento de desechos de la cocina. Esto es crucial para promover la clasificación y la utilización de recursos de los desechos de la cocina.
Bolsas de basura ordinarias: En algunas áreas, las bolsas de basura domésticas ordinarias también han comenzado a promover el uso de materiales totalmente biodegradables para reducir los microplásticos y las sustancias nocivas generadas en los vertederos y los procesos de incineración.
Bolsas de basura médica: Aunque la aplicación es relativamente pequeña, algunas instituciones médicas también pueden explorar el uso de bolsas de basura médica totalmente diseñadas y certificadas totalmente biodegradables para protección del medio ambiente y necesidades especiales de tratamiento.
Los productos plásticos tradicionales, como las películas de mantillo y las bolsas de plántulas utilizadas en grandes cantidades en la producción agrícola, son difíciles de descomponer en el suelo, lo que causa una "contaminación blanca" grave y que afectan la salud del suelo y el crecimiento de los cultivos. La aplicación de bolsas ecológicas totalmente biodegradables en este campo es una solución efectiva para la contaminación agrícola no de la fuente no punto.
Film de cobertura agrícola (película terrestre): después de completar las funciones de la conservación de la humedad, el aumento de la temperatura y la supresión de malezas, la película terrestre totalmente biodegradable puede descomponerse directamente por microorganismos en el suelo sin reciclar manual, lo que reduce en gran medida la intensidad laboral de los agricultores y evita el daño al entorno ecológico causado por los residuos de plástico en el suelo.
Bolsas de plántulas y tazas de trasplante: las bolsas de plántulas o las tazas de nutrientes hechas de materiales totalmente biodegradables se pueden trasplantar directamente con bolsas (tazas). Se degradarán naturalmente después de ingresar al suelo, sin afectar el crecimiento de las raíces de las plantas y reducir los problemas de reciclaje y eliminación de las bolsas de plántulas de plástico tradicionales.
Bolsas de envasado de fertilizantes: algunas bolsas de embalaje de fertilizantes orgánicos también han comenzado a usar materiales totalmente biodegradables, para que puedan degradarse con fertilizantes después de la fertilización.
El desarrollo en auge del comercio electrónico ha llevado a un aumento en la demanda de envases expresos, y las bolsas y rellenos de plástico tradicionales son las principales fuentes de consumo de plástico. La aplicación de bolsas ecológicas totalmente biodegradables en el campo de la logística expresa se está convirtiendo en una nueva dirección para la transformación verde de la industria.
Bolsas de mensajería totalmente biodegradables: las bolsas de mensajería hechas de materiales totalmente biodegradables pueden cumplir con funciones básicas como la humedad y resistentes a la lágrima, al tiempo que garantiza que el paquete pueda ser ecológico después de la entrega, reduciendo efectivamente la presión de los desechos expresos en el medio ambiente.
Rellenos y materiales de amortiguación: además de las bolsas de mensajería en sí, los rellenos en los paquetes (como la película de burbujas y las almohadillas de amortiguación) también pueden estar hechos de materiales totalmente biodegradables para lograr la ecografía de todo el empaque.
Otras aplicaciones emergentes
Además de las áreas principales mencionadas anteriormente, las bolsas ecológicas totalmente biodegradables están ampliando constantemente su alcance de aplicación:
Suministros para mascotas: bolsas de excremento de mascotas, que son fáciles de manejar y degradables.
Suministros de hotel: bolsas de embalaje para artículos de tocador desechables, bolsas de lavandería, etc.
Embalaje industrial: bolsas de revestimiento o pequeñas bolsas de embalaje para algunos productos industriales.
Nuestras bolsas totalmente biodegradables para el medio ambiente se han aplicado con éxito a las áreas centrales mencionadas anteriormente con su excelente rendimiento y estrictos estándares de protección del medio ambiente, y continúan siendo reconocidos por los clientes.
Aplicabilidad multi-escenario: Nuestros productos se pueden personalizar para producir bolsas totalmente biodegradables con diferentes características mecánicas de resistencia, flexibilidad, transparencia y degradación de acuerdo con las necesidades específicas de diferentes industrias, satisfaciendo una amplia gama de escenarios de aplicación, desde el comercio minorista hasta la agricultura.
Certificación ambiental estricta: Todos los productos cumplen o exceden los estándares de biodegradación convencionales en el hogar y en el extranjero para garantizar que realmente puedan lograr una degradación completa después del uso, sin producir microplásticos ni contaminar el medio ambiente.
Ayuda a los clientes con transformación verde: Elegir nuestras bolsas totalmente biodegradables para el medio ambiente no solo puede ayudar a los clientes a cumplir con las regulaciones ambientales cada vez más estrictas, sino también mejorar significativamente la imagen de responsabilidad social corporativa, ganar el favor de los consumidores y tomar la iniciativa de la ola de desarrollo sostenible.
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