PLA, PBAT สามารถลดลงกล่องซื้อกลับบ้านได้อย่างไร?

ใน Eco ของวันนี้-ตลาดที่มีสติภาชนะบรรจุอาหารที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ทำจาก PLA (กรด polylactic) และ PBAT (polybutylene adipate terephthalate) ได้กลายเป็นทางเลือกที่ได้รับความนิยมมากขึ้นสำหรับบรรจุภัณฑ์พลาสติกแบบดั้งเดิม บทความนี้สำรวจกระบวนการผลิตของภาชนะบรรจุที่ยั่งยืนเหล่านี้โดยมุ่งเน้นไปที่บทบาทสำคัญของเครื่อง Thermoformingในการผลิต

ทำความเข้าใจกับวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

ก่อนที่จะดำน้ำเข้าสู่การผลิตลองตรวจสอบวัสดุที่ใช้:

1. พลา (กรด polylactic): ได้มาจากทรัพยากรทดแทนเช่นแป้งข้าวโพดหรืออ้อย PLA เป็นพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ย่อยสลายได้ภายใต้เงื่อนไขการทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรม

2. PBAT: ปิโตรเลียม-พอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพมักผสมกับ PLA เพื่อปรับปรุงความยืดหยุ่นและความต้านทานความร้อน

3. แป้ง-คอมโพสิตตาม: วัสดุที่ผสมผสานแป้งข้าวโพดหรือผงไผ่ที่ช่วยเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพในขณะที่ลดต้นทุนวัสดุ

วัสดุเหล่านี้แบ่งออกเป็นสองประเภท:

• ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างเต็มที่: แบ่งลงในน้ำอย่างสมบูรณ์co₂และชีวมวล (โดยทั่วไป PLA-ซึ่งเป็นรากฐาน)
• กึ่ง-ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ: ลดลงบางส่วนปล่อยสารตกค้าง microplastic บางส่วน (มักจะผสม PBAT)

กระบวนการผลิต

1. การเตรียมวัสดุ

การผลิตเริ่มต้นด้วยการเตรียมวัตถุดิบ เม็ด PLA มักจะผสมกับ PBAT (โดยทั่วไป 70% PLA ถึง 30% อัตราส่วน PBAT) และสารเติมแต่งอื่น ๆ เช่นผงไผ่หรือแป้งข้าวโพดเพื่อสร้างสารประกอบที่มีคุณสมบัติที่ดีที่สุดสำหรับภาชนะบรรจุอาหาร

2. การอัดรีดแผ่น

สารประกอบจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องอัดรีดซึ่งมันละลายและกลายเป็นแผ่นบาง ๆ ที่มีความหนาสม่ำเสมอ (โดยปกติ 0.2 มม.-0.5 มม.)- การควบคุมอุณหภูมิมีความสำคัญที่นี่โดยทั่วไปจะคงอยู่ระหว่าง 160-180°C สำหรับ PLA/PBAT ผสมผสาน

3. การสร้างความร้อนด้วยเครื่องสร้างความร้อน

นี่คือที่ที่เครื่องอุณหภูมิมีบทบาทสำคัญ ผ้าปูที่นอนถูกทำให้ร้อนในสภาวะที่มีความยืดหยุ่น (ประมาณ 60-80°C) แล้วสูญญากาศ-เกิดขึ้นหรือกดดัน-เกิดขึ้นในรูปทรงภาชนะที่ต้องการ เครื่อง Thermoforming ที่ทันสมัยสามารถบรรลุความเร็วที่น่าทึ่งได้ 2-3 วินาทีต่อวัฏจักรแม่พิมพ์

ข้อดีที่สำคัญของการใช้เครื่องอุณหภูมิ:

• ประสิทธิภาพการผลิตสูง
• คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้องกัน
• ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเมื่อเทียบกับการฉีดขึ้นรูป
• ความยืดหยุ่นในการผลิตการออกแบบภาชนะต่าง ๆ

4. การตัดแต่งและการควบคุมคุณภาพ

หลังจากการก่อตัววัสดุส่วนเกินจะถูกตัดแต่งและภาชนะบรรจุจะได้รับการตรวจสอบคุณภาพอย่างเข้มงวดเพื่อความหนาของความหนาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและการปฏิบัติตามความปลอดภัยของอาหาร

การวิเคราะห์กำลังการผลิต

ด้วยเครื่อง Thermoforming ปฏิบัติการที่ 2-3 วินาทีต่อรอบเรามาคำนวณผลลัพธ์ประจำปีที่มีศักยภาพ:

• สมมติว่า: 2.5 วินาทีรอบเวลาเฉลี่ย
• 24/7 การดำเนินการด้วย 85% ประสิทธิภาพ (บัญชีสำหรับการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนแปลง)
• โพรงแม่พิมพ์เดี่ยว (เครื่องจักรส่วนใหญ่มีหลายช่อง)

การคำนวณ:

• รอบต่อชั่วโมง: 3,600 วินาที ÷ 2.5 = 1,440 รอบ
• เอาต์พุตรายวัน: 1,440 × 24 × 0.85 ≈ 29,400 หน่วย
• ผลผลิตประจำปี: 29,400 × 365 ≈ 10.7 ล้านหน่วย

สำหรับทั่วไปเครื่อง Thermoformingด้วย 6 โพรง:

• ผลผลิตประจำปีสูงถึงประมาณ 64 ล้านหน่วย

สิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่ที่มีหลายเครื่องสามารถผลิตภาชนะบรรจุชีวภาพที่ย่อยสลายได้หลายร้อยล้านเครื่องต่อปี

ผลประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม

การเปลี่ยนเป็น PLA/ภาชนะบรรจุ PBAT นำเสนอข้อได้เปรียบด้านความยั่งยืนที่สำคัญ:

1. ลดปริมาณการปล่อยคาร์บอน: การผลิต PLA ปล่อย 60-70% น้อยกว่าพลาสติกทั่วไป
2. การจัดหาทดแทน: แป้งข้าวโพดและไม้ไผ่เป็นทรัพยากรทดแทนเป็นประจำทุกปี
3. การลดขยะ: คอนเทนเนอร์ลดลงใน 3-6 เดือนภายใต้การทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรมกับ 500+ ปีสำหรับพลาสติกทั่วไป

การพิจารณาตลาด

ตามกฎระเบียบระดับโลกที่กระชับเป็นโสด-ใช้พลาสติกความต้องการทางเลือกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพกำลังเพิ่มขึ้น ตลาดบรรจุภัณฑ์อาหารที่ย่อยสลายได้ทั่วโลกคาดว่าจะเติบโตที่ 12.4% CAGR ตั้งแต่ปี 2023 ถึง 2030 ถึง $27.3 พันล้าน

บทสรุป

การผลิตภาชนะบรรจุอาหารที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพของ PLA และ PBAT แสดงให้เห็นถึงการแต่งงานที่สมบูรณ์แบบของความยั่งยืนและประสิทธิภาพการผลิต โดยใช้ประโยชน์ขั้นสูงSivite Thermoforming Machinesผู้ผลิตสามารถประสบความสำเร็จได้สูง-การผลิตปริมาณในขณะที่บรรลุวัตถุประสงค์ด้านสิ่งแวดล้อม ด้วยความเร็วในการผลิต 2-3 วินาทีต่อแม่พิมพ์และความสามารถประจำปีถึงหลายสิบล้านหน่วยเทคโนโลยีสีเขียวนี้เป็นอย่างดี-วางตำแหน่งเพื่อแทนที่บรรจุภัณฑ์พลาสติกแบบดั้งเดิมในอุตสาหกรรมบริการอาหาร

สำหรับธุรกิจที่กำลังพิจารณาเข้าสู่ตลาดที่กำลังเติบโตการลงทุนในปัจจุบันเครื่อง Thermoformingและการทำความเข้าใจความแตกต่างของวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจะเป็นกุญแจสู่ความสำเร็จในสิ่งแวดล้อม-การปฏิวัติบรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตร