Viimastel aastatel on ülemaailmne rõhuasetus jätkusuutlikkusele laienenud pakenditööstusele. Traditsioonilised plastkiled, näiteks PET (polüetüleentereftalaat), on oma vastupidavuse ja mitmekülgsuse tõttu pikka aega domineerinud. Kuid mure nende keskkonnamõju pärast on tekitanud huvibiolagunev kilealternatiivid nagu tsellofaan ja PLA (polüpiimhape). See artikkel esitab põhjaliku võrdluse biolagunevate kilede ja traditsiooniliste PET-kilede vahel, keskendudes nende koostisele, keskkonnamõjule, toimivusele ja kuludele.
Materjali koostis ja allikas
Traditsiooniline PET-kile
PET on sünteetiline plastvaik, mis on toodetud etüleenglükooli ja tereftaalhappe polümerisatsiooni teel, mõlemad on saadud toornaftast. Kuna tegemist on materjaliga, mis tugineb täielikult taastumatutele fossiilkütustele, on selle tootmine väga energiamahukas ja aitab oluliselt kaasa ülemaailmsele süsinikdioksiidi heitkogusele.
Biolagunev kile
-
✅Tsellofaankile:Tsellofaankileon biopolümeerkile, mis on valmistatud regenereeritud tselluloosist, mis pärineb peamiselt puidumassist. See materjal on toodetud taastuvatest ressurssidest, nagu puit või bambus, mis aitavad kaasa selle jätkusuutlikkusele. Tootmisprotsess hõlmab tselluloosi lahustamist leeliselahuses ja süsinikdisulfiidis, et moodustada viskoosilahus. Seejärel ekstrudeeritakse see lahus läbi õhukese pilu ja regenereeritakse kileks. Kuigi see meetod on mõõdukalt energiamahukas ja hõlmab traditsiooniliselt ohtlike kemikaalide kasutamist, töötatakse välja uuemaid tootmisprotsesse, et vähendada keskkonnamõju ja parandada tsellofaani tootmise üldist jätkusuutlikkust.
-
✅PLA-kile:PLA-kile(Polüpiimhape) on termoplastne biopolümeer, mis on saadud piimhappest, mida saadakse taastuvatest ressurssidest, näiteks maisitärklisest või suhkruroost. Seda materjali peetakse traditsiooniliste plastide jätkusuutlikuks alternatiiviks, kuna see tugineb pigem põllumajanduslikele toorainetele kui fossiilkütustele. PLA tootmine hõlmab taimsete suhkrute kääritamist piimhappe saamiseks, mis seejärel polümeriseeritakse biopolümeeriks. See protsess tarbib oluliselt vähem fossiilkütust võrreldes naftapõhiste plastide tootmisega, muutes PLA keskkonnasõbralikumaks valikuks.
Keskkonnamõju
Biolagunevus
-
TsellofaanTäielikult biolagunev ja kompostitav kodustes või tööstuslikes kompostimistingimustes, laguneb tavaliselt 30–90 päeva jooksul.
-
PLABiolagunev tööstuslikes kompostimistingimustes (≥58 °C ja kõrge õhuniiskus), tavaliselt 12–24 nädala jooksul. Ei ole biolagunev mere- ega looduskeskkonnas.
-
PETEi ole biolagunev. Võib keskkonnas püsida 400–500 aastat, aidates kaasa pikaajalisele plastreostusele.
Süsiniku jalajälg
- TsellofaanElutsükli heitkogused jäävad vahemikku 2,5–3,5 kg CO₂ kile kilogrammi kohta, olenevalt tootmismeetodist.
- PLAToodab ligikaudu 1,3–1,8 kg CO₂ iga kilogrammi kile kohta, mis on oluliselt vähem kui traditsiooniliste plastide puhul.
- PETHeitkogused jäävad tavaliselt vahemikku 2,8–4,0 kg CO₂ filmikilogrammi kohta, mis on tingitud fossiilkütuste kasutamisest ja suurest energiatarbimisest.
Ringlussevõtt
- TsellofaanTehniliselt taaskasutatav, kuid biolagunevuse tõttu enamasti kompostitakse.
- PLAPLA-d saab spetsialiseeritud rajatistes taaskasutada, kuigi tegelik taristu on piiratud. Enamik PLA-d satub prügilasse või põletatakse.
- PETLaialdaselt taaskasutatav ja aktsepteeritud enamikus munitsipaalprogrammides. Siiski on ülemaailmsed ringlussevõtu määrad endiselt madalad (~20–30%), kusjuures USAs taaskasutati vaid 26% PET-pudelitest (2022).
Toimivus ja omadused
-
Paindlikkus ja tugevus
Tsellofaan
Tsellofaanil on hea painduvus ja mõõdukas rebenemiskindlus, mistõttu sobib see pakkimisrakendusteks, mis nõuavad õrna tasakaalu struktuurilise terviklikkuse ja avamise lihtsuse vahel. Selle tõmbetugevus jääb üldiselt vahemikku100–150 MPa, olenevalt tootmisprotsessist ja sellest, kas see on kaetud paremate barjääriomadustega. Kuigi tsellofaan pole nii tugev kui PET, muudab selle võime painduda ilma pragunemata ja loomulik tunne selle ideaalseks kergete ja õrnade esemete, näiteks küpsetiste ja kommide pakkimiseks.
PLA (polüpiimhape)
PLA-l on korralik mehaaniline tugevus, tõmbetugevus on tavaliselt vahemikus50–70 MPa, mis on võrreldav mõnede tavapäraste plastidega. Siiski on sellerabeduson peamine puudus – pinge või madala temperatuuri all võib PLA praguneda või puruneda, mistõttu see ei sobi enam rakendusteks, mis nõuavad suurt löögikindlust. Lisandid ja segamine teiste polümeeridega võivad parandada PLA tugevust, kuid see võib mõjutada selle komposteeritavust.
PET (polüetüleentereftalaat)
PET-i peetakse laialdaselt oma suurepäraste mehaaniliste omaduste poolest. See pakub suurt tõmbetugevust – alates50 kuni 150 MPa, olenevalt sellistest teguritest nagu klass, paksus ja töötlemismeetodid (nt kahesuunaline orientatsioon). PET-i paindlikkuse, vastupidavuse ning torke- ja rebenemiskindluse kombinatsioon teeb sellest eelistatud materjali joogipudelite, kandikute ja kõrgjõudlusega pakendite jaoks. See toimib hästi laias temperatuurivahemikus, säilitades terviklikkuse pinge all ja transportimise ajal.
-
Tõkke omadused
Tsellofaan
Tsellofaanil onmõõdukad barjääriomadusedgaaside ja niiskuse eest. Sellehapnikuülekande kiirus (OTR)tavaliselt ulatub500 kuni 1200 cm³/m²/päevas, mis sobib lühikese säilivusajaga toodete, näiteks värskete toodete või küpsetiste jaoks. Katmisel (nt PVDC või nitrotselluloosiga) paraneb selle barjääriomadus märkimisväärselt. Vaatamata sellele, et tsellofaan on PET-ist või isegi PLA-st läbilaskvam, võib selle loomulik hingavus olla eeliseks toodete puhul, mis vajavad teatud niiskusevahetust.
PLA
PLA-kilede pakkumineparem niiskuskindlus kui tsellofaanilaga onsuurem hapniku läbilaskvuskui PET. Selle OTR jääb üldiselt vahemikku100–200 cm³/m²/päevas, olenevalt kile paksusest ja kristallilisusest. Kuigi PLA ei ole ideaalne hapnikutundlike rakenduste jaoks (näiteks gaseeritud jookide jaoks), sobib see hästi värskete puu- ja köögiviljade ning kuivtoidu pakendamiseks. Uuemaid barjääriga täiustatud PLA koostisi arendatakse, et parandada jõudlust nõudlikumates rakendustes.
PET
PET tarnibparemad barjääriomadusedkõikjal. Madala OTR-iga, mis on1–15 cm³/m²/päevas, see on eriti tõhus hapniku ja niiskuse blokeerimisel, mistõttu sobib see ideaalselt toidu- ja joogipakendite jaoks, kus pikk säilivusaeg on oluline. PET-i barjäärivõime aitab säilitada ka toote maitset, gaseeritust ja värskust, mistõttu see domineerib villitud jookide sektoris.
-
Läbipaistvus
Kõik kolm materjali –Tsellofaan, PLA ja PET—pakkuminesuurepärane optiline selgus, mistõttu sobivad need toodete pakendamiseks, kusvisuaalne esitluson oluline.
-
Tsellofaanon läikiva välimuse ja loomuliku tundega, mis sageli suurendab käsitöö- või keskkonnasõbralike toodete muljet.
-
PLAon väga läbipaistev ja annab sileda, läikiva viimistluse, sarnaselt PET-ile, mis meeldib brändidele, kes hindavad puhast visuaalset esitlust ja jätkusuutlikkust.
-
PETjääb selguse osas tööstusharu etaloniks, eriti sellistes rakendustes nagu veepudelid ja läbipaistvad toidunõud, kus toote kvaliteedi näitamiseks on oluline suur läbipaistvus.
Praktilised rakendused
-
Toidupakendid
TsellofaanKasutatakse tavaliselt värskete toodete ja kingituseks mõeldud pagaritoodete puhul, näitekstsellofaanist kinkekotidja kondiitritoodete puhul tänu hingavusele ja biolagunevusele.
PLALäbipaistvuse ja komposteeritavuse tõttu kasutatakse seda üha enam karpide, toidukilede ja piimatoodete pakendites, näiteksPLA toidukile.
PETJoogipudelite, külmutatud toiduainete kandikute ja mitmesuguste anumate tööstusstandard, mida hinnatakse tugevuse ja barjäärifunktsiooni poolest.
-
Tööstuslik kasutamine
Tsellofaan: Leidub spetsiaalsetes rakendustes, näiteks sigaretipakendites, ravimite blisterpakendites ja kinkepaberites.
PLAKasutatakse meditsiinipakendites, põllumajanduskiledes ja üha enam 3D-printimise filamentides.
PETLaialdane kasutus tarbekaupade pakendites, autoosades ja elektroonikas tänu oma tugevusele ja keemilisele vastupidavusele.
Biolagunevate valikute, näiteks tsellofaani ja PLA või traditsiooniliste PET-kilede vahel valimine sõltub mitmest tegurist, sealhulgas keskkonnaprioriteetidest, toimivusvajadustest ja eelarvepiirangutest. Kuigi PET jääb madala hinna ja suurepäraste omaduste tõttu domineerivaks, soodustavad keskkonnakoormus ja tarbijate meelsus nihet biolagunevate kilede poole. Tsellofaan ja PLA pakuvad olulisi ökoloogilisi eeliseid ja võivad parandada brändi mainet, eriti keskkonnateadlikel turgudel. Ettevõtete jaoks, kes soovivad jätkusuutlikkuse trendidest ees püsida, võib nendesse alternatiividesse investeerimine olla nii vastutustundlik kui ka strateegiline samm.
Seotud tooted
Postituse aeg: 03.06.2025