Nhựa tự hủy sinh học đang trở thành một phần quan trọng của cuộc cách mạng xanh hóa trong ngành công nghiệp và sản xuất. Được biết đến bằng nhiều tên gọi khác nhau như nhựa sinh học, nhựa phân hủy, hay nhựa thân thiện với môi trường, loại nhựa này đang làm thay đổi cách chúng ta sản xuất, sử dụng và xử lý sản phẩm nhựa. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về khái niệm và tầm quan trọng của nhựa hữu cơ tự hủy.
Khái niệm nhựa tự huỷ sinh học – Hiểu sao cho đúng
Nhựa tự hủy sinh học, hay còn được gọi là biodegradable , là một loại nhựa được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu sinh học như tinh bột, sắn dây, ngô, hặc các loại cây khác. Điều đặc biệt về loại nhựa này chính là khả năng phân hủy tự nhiên và biến mất mà không gây hại đến môi trường.
Nhựa sinh học có khả năng phân hủy thành các thành phần tự nhiên như mùn, nước, và CO2 dưới tác động của các yếu tố sinh học như nhiệt độ, độ ẩm, và vi khuẩn. Điều này hoàn toàn khác biệt so với nhựa thông thường, gọi là nhựa hóa dầu, mà cần hàng thế kỷ để phân hủy và gây ra nhiều vấn đề môi trường nghiêm trọng.
Tầm quan trọng của nhựa tự huỷ sinh học
Việc nhựa hữu cơ tự huỷ sử dụng mang lại nhiều lợi ích đối với môi trường và cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Trước hết, loại nhựa này giảm thiểu sự phát triển của các đống rác thải nhựa khó phân hủy ở các khu vực xử lý rác thải.
Ngoài ra, nhựa sinh học phân huỷ tự nhiên giúp giảm lượng khí nhà kính trong quá trình phân hủy, ảnh hưởng tích cực đến biến đổi khí hậu toàn cầu. Điều này phù hợp với nỗ lực toàn cầu để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.
Hơn nữa, nhựa hữu cơ sinh học còn có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như đóng gói thực phẩm, sản xuất đồ dùng hàng ngày, và thậm chí cả trong lĩnh vực y tế. Sự phát triển và ứng dụng rộng rãi đang đóng góp đáng kể vào việc bảo vệ môi trường và cải thiện chất lượng cuộc sống của chúng ta.
Nhựa tự huỷ sinh học không chỉ là một khái niệm tiến bộ trong lĩnh vực công nghệ và sản xuất, mà còn là một phần quan trọng trong việc xây dựng một tương lai bền vững và xanh hơn cho hành tinh của chúng ta.
Phân loại nhựa tự huỷ sinh học
Nhựa sinh học phân huỷ tự nhiên có sự phân loại dựa trên hai tiêu chí chính: nguồn gốc và khả năng phân hủy.
Theo nguồn gốc
- Nhựa Sinh Học: Được sản xuất hoàn toàn từ các nguyên liệu thiên nhiên như tinh bột, cellulose, protein, chất béo, hay axit lactic.
- Nhựa Dẫn Xuất Từ Dầu Mỏ: Llà sản phẩm từ các nguyên liệu gốc dầu mỏ hoặc khí tự nhiên, đã trải qua biến đổi cấu trúc để trở nên có khả năng phân hủy.
Theo khả năng phân huỷ
- Nhựa Phân Hủy Sinh Học: Có khả năng phân hủy bởi các vi sinh vật tự nhiên trong môi trường, tạo ra sản phẩm cuối cùng là nước, khí carbonic, và chất hữu cơ.
- Nhựa Phân Hủy Không Sinh Học:Có khả năng phân hủy dưới tác động của yếu tố tự nhiên khác như ánh sáng, nhiệt độ, oxy, hoặc nước, tạo thành các mảnh nhựa nhỏ.
Sự phân loại này giúp hiểu rõ hơn về nguồn gốc và tính chất phân hủy của nhựa tự hủy sinh học, góp phần quan trọng trong việc sử dụng và xử lý hiệu quả các loại nhựa này để bảo vệ môi trường.
Thành phần cấu tạo của nhựa tự hủy sinh học
Nhựa tự hủy sinh học có cấu trúc phân tử gồm các liên kết ester hay ether giữa các đơn vị lặp lại (monomer). Các liên kết này dễ bị cắt đứt bởi các vi sinh vật hoặc các yếu tố tự nhiên, làm giảm trọng lượng phân tử và độ bền của nhựa. Các đơn vị lặp lại thường là các chất có nguồn gốc thiên nhiên, chứa các nhóm hydroxyl (-OH) hay carboxyl (-COOH). Một số ví dụ về các đơn vị lặp lại trong nhựa hữu cơ tự hủy sinh học.
- Axit lactic: là một loại axit alpha-hydroxy (AHA), được tạo ra từ quá trình lên men của đường hoặc tinh bột. Axit lactic có thể kết nối với nhau để tạo thành polylactic acid (PLA), một loại nhựa sinh học và phân hủy sinh học, một loại nhựa có nhiều ứng dụng trong đóng gói, nông nghiệp, y tế và mỹ phẩm.
- Tinh bột: là một loại polysaccharide, được tạo ra từ quá trình liên kết các đơn vị glucose. Tinh bột có thể được biến đổi để tạo thành các loại nhựa khác nhau, như thermoplastic starch (TPS), starch acetate hay starch polycaprolactone. Các loại nhựa này đều là nhựa sinh học và phân hủy sinh học, có thể được sử dụng trong các sản phẩm như túi xách, đồ chơi, bao bì hay dụng cụ y tế.
- Cellulose: là một loại polysaccharide, được tạo ra từ quá trình liên kết các đơn vị glucose. Cellulose là thành phần chính của các tế bào thực vật, có thể được tìm thấy trong các nguồn như bông, gỗ hay giấy.
Cellulose có thể được hóa chất để tạo thành các loại nhựa khác nhau, như cellulose acetate, cellulose nitrate hay cellulose xanthate. Các loại nhựa này đều là nhựa sinh học và phân hủy không sinh học, có thể được sử dụng trong các sản phẩm như kính, phim ảnh, sợi dệt hay màng lọc.
Quá trình phân huỷ của nhựa tự huỷ sinh học
Trong môi trường tự nhiên, nhựa tự hủy sinh học trải qua một quá trình phân hủy phức tạp, chia thành hai giai đoạn quan trọng: giai đoạn tiền phân hủy và giai đoạn phân hủy.
Giai đoạn tiền phân huỷ
Đây là giai đoạn đầu tiên, khi tương tác với các yếu tố tự nhiên như ánh sáng, nhiệt độ, oxy, hoặc nước. Trong giai đoạn này, cấu trúc phân tử của sản phẩm nhựa bị biến đổi, gây giảm trọng lượng phân tử và độ bền của nhựa.
Giai đoạn phân huỷ
Sau giai đoạn tiền phân hủy, tiếp đó chuyển sang giai đoạn phân hủy chính. Tại đây, vi sinh vật như vi khuẩn, nấm, hoặc vi rút đóng vai trò chính trong quá trình phân hủy. Các liên kết ester hoặc ether trong cấu trúc phân tử bị cắt đứt, tạo ra các sản phẩm cuối cùng bao gồm nước, khí carbonic và các hợp chất hữu cơ.
Thời gian cần thiết cho quá trình phân hủy nhựa phân huỷ tự nhiên có thể biến đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố, như loại và thành phần cụ thể của nhựa, điều kiện môi trường, và sự hiện diện của các vi sinh vật. Dưới đây là ví dụ về thời gian phân hủy của một số loại nhựa tự hủy sinh học.
- PLA: PLA có thể phân hủy hoàn toàn trong khoảng từ 6 tháng đến 2 năm trong môi trường ẩm ướt và nhiệt độ cao.
- TPS: TPS có thể phân hủy hoàn toàn trong vòng từ 3 tháng đến 1 năm trong môi trường ẩm ướt và nhiệt độ cao.
- Cellulose Acetate: Cellulose acetate có thể phân hủy hoàn toàn trong khoảng từ 6 tháng đến 10 năm trong điều kiện khô ráo và ánh sáng.
Quy trình sản xuất của nhựa tự huỷ sinh học
Nhựa tự hủy bằng phương pháp sinh học là loại nhựa có thể phân hủy hoàn toàn trong môi trường tự nhiên bởi các vi sinh vật hoặc các yếu tố tự nhiên khác. Quá trình sản xuất có thể khác nhau tùy thuộc vào loại và thành phần của nhựa, nhưng nói chung có thể bao gồm các bước cơ bản sau.
Bước 1: Trộn nguyên liệu. Nhà sản xuất trộn các hạt nhựa sinh học, hạt màu và các chất phụ gia để tạo ra thành phần mong muốn. Các hạt nhựa sinh học có thể được sản xuất từ các nguồn gốc thiên nhiên, như tinh bột, cellulose, protein, chất béo hay axit lactic.
Bước 2: Thổi màng phim. Các nguyên liệu ở bước 1 được trộn đều và xử lý thành dạng lỏng dưới nhiệt độ cao. Sau đó, dòng lỏng được ép qua một khuôn có đường kính nhỏ để tạo ra một màng phim mỏng. Màng phim được kéo dài và làm mát để tạo ra độ bền và độ dẻo cho nhựa.
Bước 3: Cắt và cán màng phim. Màng phim được cắt theo kích thước và hình dạng mong muốn, sau đó được cán qua các con lăn để làm mịn và đồng đều bề mặt. Một số loại nhựa cần được cán nhiều lần để tăng khả năng chịu nhiệt và chống oxy hóa.
Bước 4: In và dập túi. Màng phim được in các thông tin hoặc hình ảnh theo yêu cầu của khách hàng, sử dụng các loại mực in thân thiện với môi trường. Sau đó, màng phim được dập theo hình dạng, sử dụng nhiệt độ và áp suất để nối các mép lại với nhau.
Bước 5: Đóng gói và vận chuyển. Các sản phẩm tự hủy sinh học được đóng gói vào các thùng carton hoặc bao bì khác, sau đó được vận chuyển đến các điểm bán hàng hoặc sử dụng.
Ưu điểm và nhược điểm của nhựa tự hủy sinh học
Nhựa tự hủy sinh học là loại nhựa có thể phân hủy hoàn toàn thành các chất hữu cơ đơn giản trong môi trường tự nhiên, do đó được coi là giải pháp thay thế cho nhựa truyền thống, vốn gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Ưu điểm
Giảm thiểu rác thải nhựa
Có thể phân hủy hoàn toàn trong môi trường tự nhiên, do đó giúp giảm thiểu lượng rác thải nhựa trong các bãi rác, đại dương hay thiêu đốt. Điều này góp phần bảo vệ môi trường và giảm thiểu sự suy giảm đa dạng sinh học.
Bảo vệ môi trường
Giảm thiểu lượng khí thải nhà kính, do quá trình sản xuất và tiêu thụ của chúng tiêu tốn ít năng lượng và nguyên liệu hơn so với nhựa truyền thống. Nhựa sinh học cũng không gây ra ô nhiễm khi được thiêu đốt hay vứt bỏ, do chúng không chứa các chất độc hay khó phân hủy.
Tiết kiệm nguyên liệu
Được sản xuất từ các nguyên liệu có nguồn gốc thiên nhiên, chứ không phải từ dầu mỏ hay khí tự nhiên. Điều này giúp tiết kiệm các nguồn tài nguyên không tái tạo, cũng như tận dụng các nguồn nguyên liệu rẻ tiền và dễ kiếm, như các phụ phẩm nông nghiệp hay chất thải sinh học.
Nhược điểm
Chi phí cao
Chi phí sản xuất và tiêu thụ cao hơn so với nhựa truyền thống, do quá trình biến đổi các nguyên liệu thiên nhiên thành nhựa cần nhiều công đoạn và công nghệ. Ngoài ra, nhựa sinh học cũng cần được bảo quản và vận chuyển một cách cẩn thận, để tránh bị phân hủy trước khi sử dụng.
Chất lượng thấp
Có chất lượng thấp hơn so với nhựa truyền thống, do cấu trúc phân tử của chúng dễ bị phá vỡ bởi các yếu tố tự nhiên. Nhựa phân huỷ sinh học tự huỷ có độ bền, độ dai, độ cứng và độ ổn định kém hơn so với nhựa truyền thống. Chúng cũng có thể gây ra sự nhầm lẫn và khó phân biệt với nhựa truyền thống, do chúng có hình dạng và màu sắc tương tự.
Ứng dụng của nhựa tự hủy sinh học
Hiện nay, Nhựa tự hủy sinh học có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, nhờ vào tính năng và đặc tính của chúng.
Ngành công nghiệp đóng gói
Nhựa tự huỷ có thể được sử dụng để đóng gói các sản phẩm thực phẩm, đồ uống, mỹ phẩm, thuốc hay hàng tiêu dùng. Qua đó có thể giảm thiểu lượng rác thải nhựa từ các bao bì, cũng như bảo vệ chất lượng và an toàn của các sản phẩm bên trong.
|Xem thêm: Cốc nhựa tự huỷ
Nông nghiệp gieo trồng
Hiện nay, sản phẩm nhựa phân huỷ sinh học được sử dụng để sản xuất các vật liệu nông nghiệp, như màng trồng, màng che, màng ủ, chậu cây hay dây buộc. Nhựa tự hủy có thể giúp cải thiện năng suất và chất lượng của các cây trồng, cũng như giảm thiểu chi phí và công sức cho việc thu gom và xử lý các vật liệu sau khi sử dụng. Một số ví dụ về các vật liệu nông nghiệp : màng trồng bằng PLA, màng che bằng TPS, chậu cây bằng cellulose.
Thiết bị Y tế
Nhựa tự hủy sinh học có thể được sử dụng để sản xuất các thiết bị y tế, như ống tiêm, gạc, băng, miếng dán, khẩu trang hay đèn phẫu thuật. Giảm thiểu nguy cơ nhiễm trùng và phản ứng dị ứng cho người sử dụng, cũng như giảm thiểu rác thải y tế từ các thiết bị sau khi sử dụng.
IPlastic – Chuyên cung cấp các sản phẩm từ nhựa tự huỷ sinh học
Đối với những người đam mê bảo vệ môi trường và đang tìm kiếm sản phẩm thân thiện với môi trường, hãy tin tưởng chọn Iplastic.
Iplastic tự hào là một hãng tiên phong trong việc bảo vệ môi trường, với các sản phẩm nổi bật theo các điểm sau:
Phân hủy nhanh chóng: Chỉ trong khoảng 6 – 12 tháng khi được đặt trong điều kiện chôn ủ thích hợp, sản phẩm Iplastic hoàn toàn phân hủy thành CO2, nước và mùn hữu cơ. Đây là nguồn tài nguyên tái tạo, giúp cải thiện chất lượng đất và tăng sự phì nhiêu cho đất.
Nguyên liệu an toàn: Sản phẩm Iplastic được làm từ nguyên liệu tái tạo như tinh bột ngô, bã mía… kết hợp với các vật liệu sinh học hoàn toàn phân hủy, được nhập khẩu từ châu Âu, đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người và thân thiện với môi trường.
Chất lượng cao: Tất cả sản phẩm Iplastic đều đạt chứng chỉ , các tiêu chuẩn khắt khe nhất về khả năng phân hủy sinh học của sản phẩm. Ngoài ra, Iplastic còn đạt các chứng nhận quốc tế khác như Seedling (Áo), BPI (Mỹ), DIN CERTCO (Đức).
Hiện nay, Iplastic cung cấp một loạt sản phẩm đa dạng như dao, thìa, nĩa, ống hút, cốc giấy và nhiều sản phẩm khác để đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng của bạn.
Hệ thống sản phẩm của Iplastic:
Với thông tin về những sản phẩm nhựa tự huỷ sinh học này, bạn đã có kiến thức cần thiết để trở thành một người tiêu dùng thông thái, hãy lựa chọn các sản phẩm thân thiện với môi trường và cùng chúng tôi xây dựng một hành tinh xanh hơn.
Liên hệ ngay với chúng tôi qua số hotline: 0909 653 337 để nhận được tư vấn báo giá mới nhất