Nhựa phân hủy được coi là một trong những vật liệu đóng gói xanh hứa hẹn nhất.Đây là một loại nhựa mới có thể nhanh chóng phân huỷ và biến mất trong môi trường tự nhiên sau khi thải bỏ mà không gây ô nhiễm môi trường.

Theo định nghĩa được thiết lập bởi ASTM vào năm 1989, vật liệu phân hủy dùng để chỉ một loại nhựa có cấu trúc hóa học thay đổi trong một môi trường cụ thể gây mất hiệu suất trong một thời gian cụ thể.Việc phát triển vật liệu bao bì ni lông khó phân hủy và loại bỏ dần vật liệu bao bì ni lông khó phân hủy là xu thế chung của sự phát triển khoa học công nghệ trên thế giới và là một trong những điểm nóng của nghiên cứu phát triển vật liệu.Nhựa phân hủy rất dễ xử lý và hình thành, và giá cả đang giảm từng ngày đã khiến việc sử dụng nhựa phân hủy để đóng gói tăng mạnh.Theo dự báo về thị trường và công nghệ của Hoa Kỳ, hơn 40 công ty ở Hoa Kỳ đã sản xuất nhựa phân hủy, với sản lượng là 2. 5% vào năm 1987 là 30000 tấn, tăng lên 380000 tấn vào năm 1992, tăng 17 lần trong vòng 5 năm. .Hiện nay, chất dẻo khó phân hủy đã được sử dụng rộng rãi trong bao bì thực phẩm, hộp kim ngạch, túi hàng tạp hóa, bao bì dụng cụ và bao bì bên ngoài của một số sản phẩm cơ khí và điện ở Hoa Kỳ.

Hiện tại, các polyme phân hủy hoàn toàn duy nhất đã được xác nhận là polyeste béo sinh tổng hợp, chẳng hạn như PHB và PHBV được tổng hợp bằng quá trình lên men, các polyme có chứa liên kết ete và các nhóm polyhydroxy như tinh bột và xenlulo, cũng như polyamit tổng hợp, polyurethane, polyme có chứa ete trái phiếu và PVA.Trong số các vật liệu polyme này, polyurethane, polyamide, polyester và PVA đều là những vật liệu đóng gói có tính năng tốt, được sử dụng rộng rãi làm màng bao bì, bao bì đóng gói hoặc vật liệu đóng gói.Tuy nhiên, các vật liệu đóng gói hoàn toàn có thể phân hủy này có số lượng hạn chế và còn lâu mới đáp ứng được các yêu cầu của nhiều công nghệ đóng gói và đặc tính bảo vệ bao bì.PHB, PHBV và polyether không hữu ích lắm vì độ bền và nhiệt độ nóng chảy thấp của chúng.Tuy nhiên, các vật liệu đóng gói có thể bị phân hủy hoàn toàn bởi vi sinh vật đã thu hút nhiều sự quan tâm của tất cả các quốc gia vì chúng hoàn toàn vô hại đối với môi trường và sự phát triển của khía cạnh này vẫn đang được tiến hành.

Nhựa phân hủy không hoàn toàn polyme (loại tinh bột + pe) pha trộn với tinh bột, còn được gọi là nhựa tách sinh học, là vật liệu có tốc độ nghiên cứu và phát triển nhanh, có nhiều thành tựu công nghiệp hóa và được kỳ vọng sẽ tiếp tục giảm giá thành.Để cải thiện khả năng hòa trộn giữa tinh bột và polyme, tinh bột phải được biến tính.Bề mặt của các hạt tinh bột biến tính được bao phủ bởi alkyl, điều này làm suy yếu vai trò của liên kết hydro, do đó làm tăng khả năng tương thích với polyetylen, polyvinyl alcohol và các polyme khác.

Trung Quốc bắt đầu phát triển nhựa tinh bột có thể phân hủy vào đầu những năm 1980.Chất dẻo tinh bột do Viện Yinghua thuộc Học viện Khoa học Giang Tây phát triển lần đầu tiên đã đạt được thành công.Năm 1987, nó đã vượt qua thẩm định và thành lập dây chuyền sản xuất nhựa tinh bột nhỏ đầu tiên ở Trung Quốc.Hiệu suất sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc tế của các loại nhựa cùng loại.Công ty TNHH sản phẩm nhựa phân hủy tinh bột Huaxin Bắc Kinh đã sử dụng tinh bột làm nguyên liệu chính thay vì một số polyethylene làm nguyên liệu thô, và đưa các loại túi bao bì thực phẩm có thể phân hủy ra thị trường vào năm 1991.

Vấn đề của nhựa phân hủy tinh bột là trong quá trình phân hủy, chỉ có phần tinh bột là phân hủy sinh học trong thời gian ngắn, còn phần nhựa, chẳng hạn như các polyme như PK, PS, PVC, v.v., không thể phân hủy sinh học.Kết quả phân huỷ là mặc dù hỗn hợp bị phân huỷ và tính năng của nó bị suy giảm, nó vẫn còn lại trong đất hoặc môi trường.Sẽ mất ít nhất 20 năm để suy thoái hoàn toàn và xâm nhập vào môi trường sinh thái.Vì vậy, đây là một loại vật liệu phân hủy sinh học không hoàn toàn, Nó chỉ có thể đóng một vai trò điều tiết trong việc xử lý chất thải nhựa chứ không phải là xử lý cơ bản.

Các vật liệu đóng gói phân hủy quang thu được bằng cách thêm chất cảm quang đã được báo cáo.Có thể thu được PE, PP và các loại nhựa thông dụng khác bằng cách thêm chất cảm quang thích hợp.Vật liệu bao bì xanh TPR do công ty filltec ở Thụy Điển phát triển được sản xuất bằng cách kết hợp canxi cacbonat với polypropylene được bổ sung chất quang phân thông qua quy trình đặc biệt.Thành phần của nó rất giống với vỏ trứng và hầu như không gây hại cho môi trường.Nó có thể được tạo hình nhiệt, đúc thổi, ép phun và ép đùn.TPR mịn và mượt.Các màng có độ dày khác nhau phân huỷ thành bột sau 4-18 tháng dưới ánh sáng.Nó hiện được sử dụng trong bao bì bơ, kem, v.v.

Hiện tại, vật liệu đóng gói phân hủy quang vẫn còn những vấn đề sau: 1) mâu thuẫn giữa tốc độ phân hủy quang và hiệu suất của polyme phân hủy quang.Nếu tốc độ phân hủy quang quá nhanh, mặc dù có lợi cho việc xử lý nhựa phế thải, làm đẹp môi trường và giảm ô nhiễm, nhưng rõ ràng là bất lợi cho hiệu quả sử dụng và tuổi thọ của công trình;2) Tác động của các sản phẩm phân hủy quang đối với môi trường sinh thái, nếu các sản phẩm phân hủy quang học có thể tiếp tục phân hủy sinh học, và cuối cùng trở thành năng lượng cacbon hoặc các chất vô hại được vi sinh vật hấp thụ thì đương nhiên là tốt nhất.Nhưng trên thực tế, các copolyme của ethylene, propylene và vinyl xeton có rất ít khả năng phân hủy sinh học trong đất hoặc mạch nước ngầm sau khi quang phân hủy, và liệu các sản phẩm phân hủy quang có gây hại cho môi trường sinh thái hay không cũng là điều đáng nghiên cứu.

Hiện nay, nhựa phân hủy sinh học và nhựa có thể phân hủy quang học được đưa vào thị trường chủ yếu bằng cách pha trộn hoặc ghép các polyme đa năng như PE và PP với các polyme phân hủy như tinh bột hoặc xenlulo, và thêm chất cảm quang có thể tạo ra sự phân hủy quang.Các nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực này rất sôi động.Polyketone có thể được biến đổi về mặt hóa học với các chất oxy hóa như hydrogen peroxide và peroxy acid, đồng thời bị oxy hóa thành các polyme có chứa cấu trúc polyester và polyketone, trở thành vật liệu đóng gói có cả khả năng phân hủy sinh học và phân hủy quang học.Loại nhựa phân hủy sinh học / phân hủy quang học được phát triển bởi Khoa hóa học của trường đại học Lan Châu có thể được sử dụng trực tiếp trong sản xuất hộp đựng thức ăn nhanh và túi đựng rác.Nó sử dụng chất cảm quang không tinh bột và chất phân hủy sinh học.Độ bền và độ trong suốt của nó tốt hơn nhựa tinh bột.Nó có hiệu suất phân hủy quang tuyệt vời và có thể được xử lý trong vòng 50 ~ 100 ngày.Các sản phẩm phân huỷ của nó có thể bị phân huỷ thêm bởi các vi sinh vật như nấm mốc, và cuối cùng trở thành nguồn cacbon của vi sinh vật và quay trở lại tự nhiên.Nguyên liệu chính của nhựa Shuang Jie do nhà máy nhựa Huipeng Quảng Đông Thâm Quyến sản xuất là PF và tinh bột, trong đó hàm lượng tinh bột biến tính lên đến 70%.Đúc thổi được sử dụng để đóng gói, và màng này có thể bị phân hủy dưới các hiệu ứng sinh học và ánh sáng.Trong những năm gần đây, nhiều quốc gia đã tăng cường chế biến sâu và phát triển các sản phẩm nông nghiệp và phụ phẩm nhằm nâng cao lợi ích toàn diện của nông nghiệp.Sử dụng nông sản và các sản phẩm phụ để sản xuất vật liệu bao bì nhựa thực phẩm thân thiện với môi trường đã trở thành một điểm nóng nghiên cứu trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học.

Hiện tại, việc ứng dụng "nhựa phân hủy sinh học" để thay thế các loại nhựa đóng gói hiện có đang diễn ra sôi nổi.Ngô là một loại thực phẩm ngon và bổ dưỡng.Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất chất ngọt và thức ăn gia súc.Với sự tiến bộ của công nghệ, nó cũng có thể được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm nhựa.Ví dụ, “nhựa tinh bột ngô” được nghiên cứu thành công ở Nhật Bản và Đài Loan là một loại vật liệu xanh bảo vệ môi trường mới.Loại nhựa này được làm từ ngô bằng cách xử lý và làm dẻo.Đầu tiên, đường trong ngô được chiết xuất, Sau khi lên men và chưng cất, nguyên liệu cơ bản để sản xuất nhựa và sợi được chiết xuất, sau đó được chế biến thành vật liệu gọi là polylactide (PLA), là một vật liệu dạng hạt mịn với đường kính chỉ 4,57mm. .Nó có thể được sản xuất thành nhiều loại sản phẩm dùng một lần, chẳng hạn như cốc nước, túi nhựa, bao bì hàng hóa, ... Theo các thí nghiệm, vật liệu đóng gói này có thể được xử lý bằng cách đốt cháy, phân hủy sinh hóa và côn trùng ăn, để tránh "màu trắng sự ô nhiễm".

Các công ty nước ngoài tỏ ra lạc quan về vật liệu bảo vệ môi trường mới này.Ví dụ, Coca Cola đã sử dụng 500000 chiếc cốc dùng một lần tại Thế vận hội mùa đông Thành phố Salt Lake, tất cả đều được làm bằng nhựa ngô.Loại cốc này biến mất ngoài trời chỉ sau 40 ngày.Sony, một nhà sản xuất thiết bị điện của Nhật Bản, đã đóng gói khay MD bằng giấy nhựa làm từ ngô trong hai năm.Bao bì mới đẹp như bao bì trước đó, nhưng nó sẽ không tạo ra ảnh hưởng xấu về "độ bền".

Các nhà khoa học thuộc Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ mới đây đã thông báo rằng một loại vật liệu đóng gói thực phẩm mới thân thiện với môi trường dự kiến ​​sẽ ra mắt.Vật liệu mới này hoàn toàn được làm từ dâu tây nghiền, đáp ứng các yêu cầu về bảo vệ môi trường và có thể thay thế nhựa polyetylen truyền thống làm vật liệu đóng gói thực phẩm mới.Tara McHugh, một chuyên gia thực phẩm của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ cho biết, loại vật liệu đóng gói thực phẩm mới được phát triển này không khác gì các sản phẩm truyền thống về tính năng.Màng bao bì thực phẩm được làm bằng nó cũng có thể ngăn chặn sự xâm nhập của oxy, để đạt được hiệu quả bảo quản thực phẩm.Do thành phần của loại nguyên liệu mới này chủ yếu từ các loại rau, quả kém chất lượng, không phù hợp để ăn, là nguyên liệu có thể phân hủy tự nhiên, đáp ứng các yêu cầu về bảo vệ môi trường.Trong thử nghiệm, màng bao bì làm bằng vật liệu "ma thuật" này không chỉ có thể giữ tươi mà còn cải thiện hương vị của chuối, táo và các loại trái cây khác.Bà Tara mchuey cho biết, trong tương lai gần, không chỉ dâu tây có thể làm nguyên liệu đóng gói mà các loại rau củ như cà rốt, súp lơ cũng có thể làm nguyên liệu đóng gói.