ในอดีตสารเพอร์ฟลูออริเนต PFAS ที่เคลือบบนพื้นผิวด้านในของบรรจุภัณฑ์อาหารบางชนิดมีสารก่อมะเร็ง ดังนั้นผู้ผลิตบรรจุภัณฑ์อาหารฟาสต์ฟู้ดแบบกระดาษหลายรายจึงหันมาเคลือบพื้นผิวกระดาษด้วยชั้นพลาสติกเรซิน เช่น PE, PP , EVA, ซาริน ฯลฯ ฟิล์มสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ในการกันน้ำและกันน้ำมัน และหลีกเลี่ยงอันตรายของสารเปอร์ฟลูออริเนต PFAS ต่อสุขภาพของมนุษย์อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ เช่น PFAS โครงสร้างโมเลกุลของฟิล์มพลาสติกเหล่านี้ค่อนข้างคงที่และไม่สามารถย่อยสลายได้ จึงก่อให้เกิดมลพิษจากพลาสติกสีขาว#พัดลมถ้วยกระดาษเคลือบPE

ดังนั้น บริษัทจีนจึงได้พัฒนาและผลิตเทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยแสงด้วยแสงสำหรับวัสดุโพลีเมอร์ (เช่น พลาสติก ยาง และเส้นใยเคมี) ซึ่งสามารถทำให้เกิดการย่อยสลายทางชีวภาพแบบฝังกลบและการย่อยสลายปุ๋ยหมักได้

มาสเตอร์แบทช์ที่ย่อยสลายทางชีวภาพด้วยแสงและออกซิเจนเป็นเทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพที่ใกล้เคียงที่สุดกับการย่อยสลายอย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติการเติม 1% สามารถทำให้เกิดการย่อยสลายอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องเปลี่ยนวัสดุ อุปกรณ์การผลิต กระบวนการผลิต และประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุ

อย่างไรก็ตาม ต้นทุนของกรดโพลีแลกติกแบบดั้งเดิม PLA, PBAT, PBS, PHA และเทคโนโลยีที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้อย่างสมบูรณ์อื่น ๆ เพิ่มขึ้นอย่างน้อย 100% ถึง 200% และประสิทธิภาพที่ครอบคลุมไม่สามารถเข้าถึงประสิทธิภาพของพลาสติกแบบดั้งเดิมได้ ดังนั้นวัสดุ อุปกรณ์การผลิต และกระบวนการผลิต จำเป็นต้องเปลี่ยน

เทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยแสงและออกซิเจนสำหรับฟิล์มพลาสติก เช่น PE และซาริน สามารถใช้ในการผลิตบรรจุภัณฑ์อาหารฟาสต์ฟู้ดกระดาษเคลือบในตลาดจีน#ม้วนกระดาษเคลือบPE

หลักการทางเทคนิคของเทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยแสงและออกซิเจน

เทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยภาพถ่ายออกซิเดชั่นของฟิล์มพลาสติกของ บริษัท จีนเป็นเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมชนิดหนึ่งที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้อย่างสมบูรณ์โดยอาศัยฟิล์มพลาสติกที่ถูกทิ้งในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติเทคโนโลยีนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาอายุการใช้งานในฐานะสินค้าโภคภัณฑ์และคุณสมบัติทางกล กลไก สิ่งกีดขวาง ความโปร่งใส และคุณสมบัติเชิงพาณิชย์อื่นๆ ตลอดวงจรชีวิต และช่วยให้ฟิล์มพลาสติกย่อยสลายทางชีวภาพภายใต้สภาพธรรมชาติหลังจากถูกทิ้ง

เทคโนโลยีนี้คือการเพิ่มมาสเตอร์แบทช์ที่ย่อยสลายทางชีวภาพโดยภาพถ่ายและออกซิเจนลงในฟิล์มพลาสติกเพื่อให้ทำหน้าที่เป็นฟิล์มโอเลฟินพลาสติกที่ย่อยสลายทางชีวภาพโดยภาพถ่ายออกซิเจนปรับปรุงความเร็วที่อะตอมออกซิเจนถูกแทรกเข้าไปในสายโซ่โพลีเมอร์ของโพลีเมอร์พลาสติกโพลีเมอร์พลาสติกจะถูกแตกออกเป็นสารโมเลกุลขนาดเล็กในสภาพแวดล้อมแบบแอโรบิก จากนั้นจะถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ที่อยู่ทั่วไปในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ#ม้วนก้นกระดาษเคลือบPE

กระบวนการย่อยสลายฟิล์มพลาสติกโดยใช้เทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยแสงออกซิเจนสามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน
ขั้นแรก: ฟิล์มพลาสติกที่เติมด้วยมาสเตอร์แบทช์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพด้วยแสงออกซิเจนจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ทำให้สารเติมแต่งเข้าโจมตีโซ่คาร์บอนของโพลีเมอร์ และแกนหลักของคาร์บอนจะถูกออกซิไดซ์เพื่อสร้างชิ้นส่วนโมเลกุลที่มีมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของ น้อยกว่า 10,000 หรือน้อยกว่า (นักวิทยาศาสตร์ในยุโรปและญี่ปุ่นเชื่อว่าโอลิโกเมอร์ที่มีมวลโมเลกุลสัมพัทธ์น้อยกว่า 400,000 สามารถกลืนโดยจุลินทรีย์ได้)

ในขั้นตอนนี้ การย่อยสลายเป็นกระบวนการที่ไม่มีชีวิต ซึ่งส่งเสริมการแทรกอะตอมออกซิเจนเข้าไปในแกนหลักของคาร์บอน โดยที่โพลีเมอร์จะแตกตัวเพื่อสร้างหมู่ฟังก์ชันต่างๆ (เช่น กรดคาร์บอกซิลิก เอสเทอร์ อัลดีไฮด์ และแอลกอฮอล์)

พอลิเมอร์โมเลกุลสูงเปลี่ยนจากสายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ที่ไม่ชอบน้ำไปเป็นสายโซ่โมเลกุลขนาดเล็กที่ชอบน้ำ ซึ่งทำให้ชิ้นส่วนของสายโซ่โมเลกุลถูกกัดกร่อนและย่อยโดยแบคทีเรียได้ง่ายขึ้น#พัดลมถ้วยกระดาษวัตถุดิบ

ขั้นตอนที่สอง: จุลินทรีย์ที่อยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง (แบคทีเรีย เชื้อรา และสาหร่าย) ในธรรมชาติจะสลายฟิล์มพลาสติกให้เป็นแหล่งสารอาหาร และสุดท้ายก็สลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และชีวมวลการย่อยสลายในขั้นตอนนี้เรียกว่ากระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพ

การทดสอบและมาตรฐาน

ไม่ว่าจะอยู่ในที่โล่งหรือในห้องปฏิบัติการ อัตราการย่อยสลายของเทคโนโลยีนี้สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 60%ในมาตรฐานแห่งชาติของประเทศของฉัน GB/T 20197-2006 และ GB/T 19277.1-2011 ข้อกำหนดการทดสอบสูงสุดสำหรับอัตราการย่อยสลายทางชีวภาพคือ 60%

ในสภาวะห้องปฏิบัติการ สำหรับฟิล์มที่มีความหนาน้อยกว่า 15 μm สามารถเข้าสู่ขั้นตอนการย่อยสลายทางชีวภาพได้หลังจากจำลองการเสื่อมสภาพตามธรรมชาติเป็นเวลา 3 เดือนอายุจำลองสามารถเลือกอายุแสง UV หรืออายุหลอดไฟซีนอนได้

เมื่อเข้าสู่ขั้นตอนการย่อยสลายทางชีวภาพ มาตรฐานการย่อยสลายโพลีโอเลฟินส์ที่ทันสมัยที่สุดในโลก (PAS 9017: 2020) กำหนดให้มีอัตราการย่อยสลายมากกว่า 90% ภายใน 730 วัน ซึ่งสูงกว่ามาตรฐานระดับชาติในประเทศของฉันมาก

ระดับเทคนิคของเทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยแสงออกซิเดชันของฟิล์มพลาสติกนั้นเกินกว่ามาตรฐานแห่งชาติอย่างมาก ซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐานการย่อยสลายโพลีโอเลฟินส์ที่ทันสมัยที่สุดในโลก (PAS 9017: 2020)

หลังจากผสมมาสเตอร์แบทช์ที่ย่อยสลายทางชีวภาพแบบโฟโต้ออกซิเจนลงในเม็ดพลาสติก เช่น PE และซาริน ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจะมีคุณสมบัติย่อยสลายทางชีวภาพได้ และอัตราการย่อยสลายทางชีวภาพใน 180 วันสามารถสูงถึง 60% ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานแห่งชาติ GB/T 38082-2019 อัตราการย่อยสลายทางชีวภาพที่กำหนดมันสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้อย่างสมบูรณ์ภายใต้เงื่อนไขของการกำจัดในที่โล่ง การฝังกลบ หรือการทำปุ๋ยหมักแบบใช้ออกซิเจน#แผ่นกระดาษเคลือบ PE

เทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยแสงและออกซิเจนสามารถผ่านการทดสอบตามมาตรฐานแห่งชาติของจีนดังต่อไปนี้: GB/T 20197-2006, GB/T 19277.1-2011, GB/T 38082-2019สอดคล้องกับนโยบายและปรัชญาคาร์บอนคู่ในปัจจุบัน

การเลือกเส้นทางเทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพสำหรับการเคลือบต่างๆ

การเคลือบ EVA และการเคลือบ PP เหมาะสำหรับเทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพของบริษัทจีน (แบบไม่ใช้ออกซิเจน + ทางทะเล) มากกว่า แน่นอนว่าเทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยแสงออกซิเจนจากภาพถ่ายของบริษัทจีนก็สามารถใช้ได้เช่นกัน

สารินเรซิน, LLDPE, LDPE และสารเคลือบอื่นๆ เหมาะสำหรับเทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพด้วยแสงและออกซิเจนของบริษัทจีนมากกว่าแน่นอนว่า ยังสามารถลดอุณหภูมิหลอมละลายให้ต่ำกว่า 310 °C ได้อีกด้วย เพื่ออำนวยความสะดวกในการนำเทคโนโลยีการย่อยสลายทางชีวภาพ (แบบไม่ใช้ออกซิเจน + ในทะเล) มาใช้#Nanning Dihui Paper Products Co., Ltd.