Биоразлагаемая упаковка: как производят и где применяют экоматериалы

Осознанное потребление и раздельный сбор мусора в современном мире стали не просто трендом, а для кого-то даже образом жизни. Мы можем наблюдать рост экологической сознательности и появление новых инструментов для борьбы с пластиковым загрязнением. Одним из них является внедрение биоразлагаемой упаковки. 

Это вид упаковочного материала, который способен разлагаться естественным путем под воздействием микроорганизмов, таких как бактерии и грибы, превращаясь в органические вещества (вода, углекислый газ и компост). Ее можно назвать экологически чистым вариантом, поскольку она не оставляет токсичных отходов и не загрязняет окружающую среду, как традиционные пластики, которые могут разлагаться сотни лет. Из чего ее производят и для каких товаров она может использоваться? Подробнее рассмотрим в статье. 

Что такое биоразлагаемая упаковка: описание и область применения 

Упаковка представляет собой материал, изготовленный на основе компонентов, которые способны разлагаться естественным путем под воздействием микроорганизмов (бактерий, грибов), превращаясь в органические вещества – воду, углекислый газ, компост. Представлена несколькими типами – компостируемая, гидроразлагаемая, оксоразлагаемая. 

Такой экологически чистый материал не оставляет токсичных отходов и не загрязняет окружающую среду в отличие от обычного твердого и мягкого пластика. При его изготовлении используются природные полимеры – полилактид (PLA) из кукурузы или сахарного тростника, крахмал (картофельный, кукурузный), целлюлоза и бумага. 

Основные материалы биоразлагаемых упаковок: 

• Полимеры растительного происхождения – полиэтилен (PE), изготовленный из сахарного тростника, полилактид (PLA), получаемый из кукурузы или картофеля;
• Бумага и картон – упаковка из переработанной бумаги и картона, часто используется для пищевых продуктов;
• Целлюлоза – материал, полученный из растительных волокон, таких как древесина или хлопок;
• Компостируемые материалы – упаковка, которая разлагается в условиях компоста. 

Применение биоразлагаемой упаковки 

Биоразлагаемая упаковка широко применяется в следующих областях: 

• Продукты питания – пакеты, коробки, стаканчики и столовые приборы;
• Косметика и фармацевтика – контейнеры для кремов, шампуней и лекарств;
• Логистика – транспортировочные пакеты и пленки;
• Гигиена – салфетки, подгузники и туалетная бумага. 

Преимуществами в пользу выбора упаковочного материала данного типа могут стать соответствие экологическим стандартам, возможность снижения нагрузки на окружающую среду за счет увеличения процента перерабатываемых отходов и улучшение имиджа компании. 

Основные технологии производства биоразлагаемой упаковки

Процесс производства упаковки включает в себя несколько этапов, начиная от выбора сырья и заканчивая формованием конечного продукта. Рассмотрим основные шаги подробнее. 

Выбор сырья 

Биоразлагаемые материалы создаются преимущественно из возобновляемых источников, таких как растительные компоненты. К ним относятся крахмал (из кукурузы, картофеля, пшеницы), целлюлоза (дерево, хлопок, бамбук), полилактид (PLA), получаемый из сахарного тростника или кукурузы, полиэтилен из растительного сырья (биоэтанол), лигнин (компонент древесины) и другие природные полимеры. Эти материалы используются либо отдельно, либо в смеси с синтетическими полимерами, чтобы улучшить механические свойства упаковочного материала. 

Подготовка сырья 

Сырье очищается и перерабатывается в форму, пригодную для дальнейшей обработки. Например, крахмал обрабатывают химически или механически, чтобы получить гранулы, удобные для переработки. 

Экструзия 

Экструзия – это процесс плавления и формирования расплавленного полимера через фильеру (специальное отверстие). В результате получается непрерывная лента или нить. Это основной этап в производстве большинства пластиковых изделий, включая биопластик – полимеры нагреваются до нужной температуры и продавливаются через экструдер. Полученные нити или листы затем охлаждаются и режутся на нужные размеры. 

Формование 

После экструзии полученный материал отправляется на дальнейшую обработку для придания ему формы упаковки. 

Она может производится несколькими способами: 

• Термоформирование – создание плоских листов или пленок, которые затем формируются в упаковку под действием тепла и давления;
• Выдувное формование – производство бутылок, пакетов и других объемных изделий путем выдувания разогретого пластика в специальные формы;
• Литье под давлением – использование пресс-форм для получения твердых деталей, таких как крышки или контейнеры. 

Для улучшения свойств биоразлагаемых материалов иногда добавляют различные добавки – пластификаторы для повышения гибкости, ускорители разложения, такие как оксоразлагаемые добавки, которые ускоряют разрушение материала под воздействием света и кислорода, антибактериальные вещества для предотвращения порчи продуктов питания. 

Маркировка и контроль качества 

Упаковка маркируется специальными знаками, указывающими на ее биоразлагаемость. Примеры таких знаков включают логотипы «Compostable» или «Biodegradable». Важно различать эти термины: биоразлагаемый материал может разлагаться в естественных условиях, тогда как компостируемый должен соответствовать строгим требованиям по скорости и условиям разложения. 

Готовые изделия проходят проверку на соответствие действующим регламентирующим документам. Существуют международные стандарты, такие как ASTM D6400 или EN 13432, которые определяют требования к материалам данной категории. 

Преимущества и ограничения биоразлагаемой упаковки

Среди преимуществ биоразлагаемой упаковки выделяют следующие: 

• Экологичность – снижение нагрузки на окружающую среду благодаря быстрому разложению и отсутствию вредных веществ;
• Уменьшение количества мусора – биоразлагаемая упаковка быстрее разлагается, что способствует снижению объема отходов на свалках;
• Экономия ресурсов – использование возобновляемых источников сырья снижает зависимость от природных ресурсов, в том числе нефти и газа;
• Возможность повторного использования – некоторые виды биоразлагаемой упаковки можно использовать повторно до полного разложения;
• Привлекательность для потребителей – как с точки зрения экологичности, так и дизайна (фактуры, цвета). 

Несмотря на большое количество достоинств, такая упаковка имеет ряд недостатков: 

• Высокая стоимость сырья и производства: производство биоразлагаемых материалов требует больше затрат по сравнению с традиционными пластмассами.
• Необходимость создания специальных условий для разложения: некоторые виды биоразлагаемых материалов требуют особых условий, таких как высокая температура или влажность, для быстрого разложения.
• Ограниченная прочность и срок хранения: в некоторых случаях биоразлагаемые материалы менее прочны и долговечны по сравнению с обычными пластиковыми материалами. 

Биоразлагаемая упаковка является важным шагом в направлении устойчивого развития и защиты окружающей среды. Она становится все более популярной благодаря перспективам минимизировать воздействие на окружающую среду после окончания срока службы. Несмотря на некоторые недостатки, преимущества такого вида упаковки делают ее перспективным направлением для дальнейшего развития и внедрения в различные отрасли промышленности. При этом, важно помнить, что ее производство требует сочетания современных и уже имеющихся стандартных технологий с учетом экологических стандартов и действующего природоохранного законодательства.