PLA vs PBAT: Deunyddiau Allweddol a Ddefnyddir mewn Pecynnu Compostable
Ychydig flynyddoedd yn ôl, pan ddechreuais roi sylw i becynnu y gellir ei gompostio am y tro cyntaf, cymerais y byddai'r ateb yn weddol syml - dim ond disodli plastig confensiynol gyda dewis arall bioddiraddadwy. Ar ôl treulio mwy o amser o amgylch trawsnewidwyr pecynnu a chyflenwyr deunyddiau, sylweddolais nad yw'n gweithio felly mewn gwirionedd.
Anaml y caiff ffilmiau pecynnu hyblyg eu gwneud o un deunydd. Mae hyd yn oed pecynnu plastig traddodiadol yn aml yn dibynnu ar sawl haen neu bolymerau cymysg i sicrhau'r cydbwysedd cywir o gryfder, hyblygrwydd a pherfformiad rhwystr. Mae pecynnu y gellir ei gompostio yn dilyn yr un rhesymeg.
Yn y rhan fwyaf o'r prosiectau rydw i wedi'u gweld, mae dau ddeunydd yn ymddangos dro ar ôl tro: PLA a PBAT. Nid dyma'r unig bolymerau bioddiraddadwy sydd ar gael, ond mae'n debyg mai dyma'r rhai mwyaf cyffredin a ddefnyddir pan fydd pobl yn ceisio datblygu ffilmiau hyblyg y gellir eu compostio.
technolegau allweddol cynnyrch
Y tro cyntaf i mi drin ffilm PLA
PLA, neu asid polylactig, fel arfer yw'r plastig bioddiraddadwy cyntaf y daw pobl ar ei draws pan fyddant yn dechrau edrych i mewn i ddeunyddiau compostadwy. Un rheswm yw ei darddiad - mae'n cael ei gynhyrchu o borthiant sy'n seiliedig ar blanhigion fel startsh corn neu siwgr cansen yn hytrach na phetrolewm.
Y tro cyntaf i mi drin sampl ffilm PLA oedd yn ystod rhediad prawf pecynnu bach mewn cyfleuster trawsnewidydd. Yr hyn a oedd yn amlwg ar unwaith oedd pa mor anhyblyg a llyfn oedd y defnydd yn teimlo. O'i gymharu â ffilm polyethylen, roedd bron yn teimlo fel dalen denau o blastig yn hytrach na ffilm pecynnu meddal.
Nid yw'r anystwythder hwnnw o reidrwydd yn beth drwg. Mewn gwirionedd, mae eglurder ac anhyblygedd PLA yn ei gwneud yn ddefnyddiol ar gyfer rhai fformatau pecynnu. Mae llawer o gynwysyddion bwyd compostadwy tryloyw yn cael eu gwneud yn bennaf o PLA oherwydd bod y deunydd yn edrych yn lân ac yn sefydlog.
Ond pan gaiff y ffilm ei phrosesu'n strwythurau hyblyg tenau, daw'r anfanteision yn gliriach. Gall ffilmiau PLA gracio'n haws pan gânt eu hymestyn yn ormodol wrth eu trosi neu wrth ffurfio cwdyn. Rwy'n cofio un peiriannydd yn esbonio bod yn rhaid iddynt addasu'r amodau prosesu sawl gwaith i atal toriadau bach ar hyd y llinell selio.
O safbwynt materol, dyma un rheswm anaml y defnyddir PLA yn unig ar gyfer bagiau pecynnu hyblyg.
Mae PBAT yn teimlo'n llawer agosach at blastigau hyblyg traddodiadol
Mae'r sefyllfa'n dra gwahanol gyda PBAT (polybutylene adipate terephthalate).
Pan gaiff ffilm PBAT ei thrin, mae'n ymddwyn yn llawer tebycach i'r plastigau hyblyg a ddefnyddir mewn pecynnu confensiynol. Mae'r ffilm yn ymestyn yn hawdd ac yn teimlo'n amlwg yn feddalach na PLA. Mae'r hyblygrwydd hwnnw'n arbennig o ddefnyddiol ar gyfer cynhyrchion sydd angen goroesi cludo a thrin.
Er enghraifft, mae bagiau post negesydd compostadwy yn aml yn dibynnu'n fawr ar PBAT oherwydd bod y deunydd yn goddef straen mecanyddol yn well na PLA.
Mantais ymarferol arall yw y gellir prosesu PBAT yn aml gan ddefnyddio offer a ddefnyddir eisoes ar gyfer cynhyrchu ffilmiau polyethylen. Dim ond addasiadau cymedrol i osodiadau tymheredd sydd eu hangen ar rai llinellau allwthio.
Fodd bynnag, mae gan PBAT ei gyfyngiadau hefyd. Mae ffilmiau a wneir yn bennaf o PBAT yn tueddu i fod yn llai anhyblyg ac yn llai tryloyw na ffilmiau PLA. Mewn cymwysiadau lle mae ymddangosiad neu anystwythder yn bwysig, efallai na fydd PBAT yn unig yn ddelfrydol.
Pam mae trawsnewidwyr yn aml yn cymysgu'r ddau ddeunydd
Oherwydd bod y ddau ddeunydd yn ymddwyn mor wahanol, mae trawsnewidwyr yn aml yn eu cyfuno.
Mae'r syniad yn weddol syml. Mae PLA yn cyfrannu strwythur ac anystwythder, tra bod PBAT yn gwella hyblygrwydd. Trwy addasu'r gymhareb rhyngddynt, mae gweithgynhyrchwyr yn ceisio creu ffilmiau sy'n ymddwyn yn agosach at becynnu plastig confensiynol.
Yn ystod un prosiect datblygu y clywais amdano gan drawsnewidiwr, profodd peirianwyr sawl cymarebau PLA-PBAT gwahanol ar gyfer cymhwysiad cwdyn byrbryd. Pan oedd cynnwys PLA yn uchel, daliodd y cwdyn ei siâp yn dda ond cracio yn ystod profion selio. Roedd cynyddu'r cynnwys PBAT yn gwella gwydnwch, er bod y ffilm yn dod yn fwy meddal.
Mae'r mathau hyn o gyfnewidiadau yn nodweddiadol wrth weithio gyda deunyddiau bioddiraddadwy.
Mae pecynnu y gellir ei gompostio fel arfer yn fwy cymhleth nag y mae'n edrych
Peth arall a'm synnodd pan edrychais gyntaf ar becynnu y gellir ei gompostio yw pa mor debyg yw ei strwythur i becynnu plastig traddodiadol.
Mae llawer o godenni compostadwy yn dal i ddibynnu ar haenau lluosog, hyd yn oed os yw'r deunyddiau eu hunain yn fioddiraddadwy. Mae pob haen yn cyflawni swyddogaeth wahanol.
Disgrifiad Cynnyrch
Gallai enghraifft syml gynnwys:
haen allanol y gellir ei hargraffu ar gyfer graffeg
haen strwythurol sy'n darparu cryfder mecanyddol
haen fewnol wedi'i chynllunio ar gyfer selio gwres
Mae rhai gweithgynhyrchwyr hefyd yn arbrofi gyda haenau bioddiraddadwy sy'n helpu i wella ymwrthedd ocsigen neu leithder. Mae perfformiad rhwystr yn dal i fod yn un o'r meysydd lle mae ffilmiau compostadwy yn parhau i esblygu.
Mae'r farchnad ar gyfer bioplastigion yn dal yn gymharol fach ond yn tyfu
Er bod plastigau compostadwy yn cael llawer o sylw, maent yn dal i gynrychioli cyfran fach o'r farchnad blastig gyffredinol.
Yn ôl Bioplastigion Ewropeaidd, disgwylir i gapasiti cynhyrchu byd-eang ar gyfer bioplastigion gyrraedd tua 7 miliwn tunnell o fewn yr ychydig flynyddoedd nesaf. Mae hynny'n swnio'n fawr, ond o'i gymharu â'r cannoedd o filiynau o dunelli o blastigau confensiynol a gynhyrchir yn flynyddol, mae'n dal i fod yn gyfran gymharol fach.
Serch hynny, mae'n amlwg bod diddordeb yn cynyddu. Mewn sgyrsiau â chyflenwyr pecynnu, mae galw yn aml yn dod o sectorau fel coffi arbenigol, brandiau bwyd organig, a chwmnïau sydd am dynnu sylw at gynaliadwyedd yn eu dyluniad pecynnu.
Ffordd syml o feddwl am PLA a PBAT
Ar ôl clywed peirianwyr yn trafod y deunyddiau hyn lawer gwaith, rydw i wedi dechrau eu hesbonio mewn ffordd symlach pan fydd pobl yn gofyn.
Mae PLA yn ddefnyddiol pan fo angen strwythur ac eglurder gweledol ar ffilm becynnu. Mae PBAT yn ddefnyddiol pan fydd angen hyblygrwydd a gwydnwch ar y ffilm.
Nid yw'r naill ddeunydd na'r llall yn datrys pob problem ar ei ben ei hun. Dyna pam mae ffilmiau pecynnu compostadwy yn aml yn dibynnu ar gyfuniad o'r ddau.
Wrth i bolymerau bioddiraddadwy newydd gael eu datblygu, mae'n debyg y bydd y systemau deunydd hyn yn parhau i esblygu. Ond am y tro, mae pecynnu PLA a phlastig bioddiraddadwy PBAT yn parhau i fod yn ddau o'r deunyddiau allweddol a ddefnyddir pan fydd gweithgynhyrchwyr yn ceisio cynhyrchu pecynnau hyblyg y gellir eu compostio.
Cwestiynau Cyffredin
C: Beth yw'r prif wahaniaeth rhwng PLA a PBAT?
A: Mae PLA yn bolymer wedi'i seilio ar blanhigyn sy'n adnabyddus am anhyblygedd ac eglurder, tra bod PBAT yn bolyester bioddiraddadwy hyblyg sy'n darparu ymestyn a chaledwch.
C: A ellir compostio PLA a PBAT ill dau?
A: Gall y ddau ddeunydd ddiraddio o dan amodau compostio diwydiannol lle rheolir tymheredd, lleithder a gweithgaredd microbaidd.
C: Pam mae PLA a PBAT yn aml yn cael eu cymysgu â'i gilydd?
A: Mae cymysgu'r ddau ddeunydd yn helpu i gydbwyso anystwythder a hyblygrwydd, gan greu ffilmiau sy'n fwy addas ar gyfer cymwysiadau pecynnu.
C: Pa gynhyrchion pecynnu sy'n defnyddio PLA a PBAT yn gyffredin?
A: Mae bagiau siopa compostadwy, bagiau pecynnu coffi, codenni byrbryd, a bagiau post e-fasnach yn rhai enghreifftiau cyffredin.