Con l'aggiornamento degli imballaggi, abbiamo cercato materiali migliori che possano avere una buona praticità, addirittura superiore alla praticità dei materiali attuali, e allo stesso tempo possano anche proteggere l'ambiente. Attualmente, con la sostituzione dei materiali di imballaggio, sono nati materiali biodegradabili. Allora cosa sono i materiali biodegradabili?
I "materiali biodegradabili" si riferiscono a materiali che possono essere decomposti in composti a basso peso molecolare da microrganismi (come batteri, funghi, alghe, ecc.) o dai loro enzimi secreti in determinate condizioni, e infine convertiti in sostanze innocue come acqua, anidride carbonica e biomassa.
Questi materiali solitamente hanno strutture chimiche e proprietà fisiche specifiche che consentono loro di degradarsi sotto l'azione biologica nell'ambiente naturale. Il processo di degradazione dei materiali biodegradabili può essere influenzato da molti fattori, tra cui temperatura, umidità, comunità microbica, composizione e struttura dei materiali, ecc.
I materiali biodegradabili comuni includono materiali polimerici naturali come cellulosa, amido, proteine, ecc., nonché polimeri biodegradabili sintetici come acido polilattico (PLA), poliidrossialcanoati (PHA), ecc.
L’emergere di materiali biodegradabili fornisce un modo efficace per risolvere i problemi di inquinamento ambientale causati dai materiali tradizionali non degradabili e ha ampie prospettive di applicazione in molti campi come l’imballaggio, l’agricoltura, le cure mediche e il tessile.
I materiali biodegradabili comuni includono:
Acido polilattico (PLA): si ottiene facendo fermentare l'acido lattico da risorse rinnovabili come mais e canna da zucchero, e poi polimerizzato. Ha buone proprietà meccaniche e trasparenza e viene spesso utilizzato per realizzare imballaggi alimentari, stoviglie usa e getta, ecc.
Poliidrossialcanoati (PHA): Sono sintetizzati da microrganismi, con varie tipologie e diverse proprietà. Può essere utilizzato per realizzare pellicole, fibre, ecc.
Plastiche a base di amido: l'amido è il componente principale ed è miscelato con altri polimeri degradabili. Viene spesso utilizzato in sacchetti di plastica, contenitori per il pranzo, ecc.
Cellulosa e suoi derivati: come esteri di cellulosa, eteri di cellulosa, ecc., hanno una buona biocompatibilità e degradabilità.
Policaprolattone (PCL): ha buone proprietà di flessibilità e lavorazione e può essere utilizzato in campo medico e nei materiali di imballaggio.
Chitosano: ottenuto dalla deacetilazione della chitina, viene utilizzato in biomedicina, confezionamento alimentare e altri campi.
Questi materiali svolgono il ruolo di biodegradabilità in diversi campi per ridurre l’impatto negativo delle plastiche tradizionali sull’ambiente.
In generale, il costo dei materiali biodegradabili è superiore a quello delle plastiche tradizionali.
Le plastiche tradizionali, come il polietilene (PE) e il polipropilene (PP), hanno un costo relativamente basso grazie alla loro produzione su larga scala e al sistema industriale maturo.
Tuttavia, i materiali biodegradabili, come l’acido polilattico (PLA) e i poliidrossialcanoati (PHA), spesso implicano processi e tecnologie più complessi nel processo di produzione, e anche l’acquisizione e la lavorazione delle materie prime possono essere più complicate, con conseguenti costi di produzione più elevati.
Ad esempio, la produzione di PLA richiede specifici processi di fermentazione e polimerizzazione e anche il prezzo delle sue materie prime (solitamente mais, canna da zucchero, ecc.) sarà influenzato dalle fluttuazioni del mercato.
Tuttavia, con il continuo progresso della tecnologia e l’espansione della scala di produzione, si prevede che il costo dei materiali biodegradabili diminuirà gradualmente e anche il divario di costo con la plastica tradizionale potrebbe gradualmente ridursi.
I materiali biodegradabili presentano i seguenti vantaggi:
Vantaggi:
1. Rispettoso dell'ambiente: può decomporsi naturalmente in determinate condizioni, ridurre l'inquinamento a lungo termine dell'ambiente e ridurre i danni dell'inquinamento bianco.
2. Risorse rinnovabili: le sue materie prime provengono spesso da risorse rinnovabili, come fibre vegetali, amido, ecc., riducendo la dipendenza dalle risorse fossili limitate.
3. Ridurre le emissioni di carbonio: le emissioni di carbonio durante il processo di produzione sono generalmente inferiori a quelle della tradizionale produzione di plastica.
4. Ampiamente usato: può essere utilizzato nell'imballaggio, nell'agricoltura, nell'assistenza medica, nel tessile e in altri campi.
5. In linea con il concetto di sviluppo sostenibile: aiuta a promuovere lo sviluppo economico sostenibile e soddisfa i requisiti sociali per la protezione dell'ambiente.
Tuttavia, i materiali biodegradabili presentano anche alcuni svantaggi:
Tra questi, la carta kraft è uno dei materiali biodegradabili più utilizzati negli imballaggi.
La carta Kraft è generalmente costituita da pasta di legno e il suo componente principale è la cellulosa. La cellulosa è una sostanza organica naturale che può essere decomposta e metabolizzata dai microrganismi.
In condizioni ambientali adeguate, come umidità, ossigeno e microrganismi sufficienti, la carta kraft si decompone gradualmente in composti più semplici e alla fine ritorna alla natura.
Tuttavia, il tasso di degradazione della carta kraft può essere influenzato da molti fattori, come lo spessore della carta, il metodo di trattamento (se è patinata o se vengono aggiunti altri prodotti chimici) e le condizioni ambientali.
Ma in generale, rispetto a molti materiali sintetici, la carta kraft è relativamente facile da biodegradare nell’ambiente naturale.
Come materiale da imballaggio, la carta kraft ha i seguenti ampi scenari di applicazione:
1. Imballaggio alimentare: come l'imballaggio di alimenti secchi come noci, tè e pane. La sua buona permeabilità all'aria e una certa resistenza all'umidità possono mantenere il cibo asciutto riducendo l'impatto degli odori e dell'umidità esterni.
2. Imballaggio dell'abbigliamento: utilizzato per avvolgere gli indumenti, può proteggerli dalla polvere e dal leggero attrito.
3. Imballaggio di prodotti elettronici: imballaggio di alcuni piccoli prodotti elettronici come cuffie, caricabatterie, ecc., per fornire buffer e protezione.
4. Imballaggio del libro: che si tratti della protezione durante il trasporto di libri nuovi o dell'imballaggio di libri di seconda mano, il materiale in carta kraft può essere adottato come imballaggio.
5. Confezione regalo: grazie al suo aspetto rustico, dona alle persone un senso di semplicità e stile. Pertanto è adatto per confezionare vari regali.
6. Imballaggio di parti industriali: come piccole parti meccaniche, accessori hardware, ecc., può prevenire collisioni e corrosione durante il trasporto e lo stoccaggio.
7. Packaging cosmetico: alcuni marchi cosmetici minimalisti sceglieranno la carta kraft per confezionare i prodotti, evidenziando il concetto di protezione dell'ambiente e della natura.