túi nilon tự hủy

1. Tìm hiểu về túi nilon tự hủy thân thiện với môi trường

Hầu hết các bao bì nhựa trên thị trường được làm từ polyetylen, loại vật liệu nhựa có nguồn gốc hóa dầu với cấu trúc phân tử ổn định, mang đến nhiều tính chất vật lý và hóa học vượt trội. Nhưng cũng chính cấu trúc ổn định này khiến cho chúng không dễ bị phân hủy trong môi trường và điều kiện tự nhiên. Điều này đồng nghĩa với việc nếu rác thải nhựa không được thu gom và tái chế, sẽ trở thành những chất ô nhiễm tồn tại và tích tụ lâu dài trong môi trường.

Túi nhựa có khả năng tự phân hủy chính là một giải pháp hữu ích để giải quyết vấn đề, đặc biệt là với những loại túi nhựa sử dụng một lần vốn có xác suất thải trực tiếp ra môi trường rất cao. Tại Việt Nam, hiện tại cũng đã có rất nhiều doanh nghiệp tham gia sản xuất những chiếc túi mua sắm, túi siêu thị, túi thu gom chất thải, túi đựng hoa quả, thực phẩm bằng chất liệu nhựa sinh học hoặc nhựa có khả năng tự phân hủy, đáp ứng các tiêu chí bảo vệ môi trường.

Quá trình sản xuất chế biến các sản phẩm bao bì nhựa tự phân hủy sinh học cũng tương tự như sản xuất bao bì nhựa thông thường, chỉ là vật liệu được sử dụng khác đi. Các loại hạt nhựa thông thường sẽ được thay bằng nhựa sinh học có nguồn gốc tự nhiên, hoặc bằng hỗn hợp nhựa có gốc hóa dầu pha trộn với các chất phụ gia đặc biệt, giúp chúng có thể dễ dàng tự phân hủy.

2. Có bao nhiêu loại túi nilon được xem là thân thiện với môi trường

Có 2 nhóm túi được xem là thân thiện với môi trường: túi phân hủy sinh học và túi nhựa có nguồn gốc sinh học hay còn gọi là túi nhựa sinh học.

2.1 Túi nhựa phân hủy sinh học

Nhựa phân hủy sinh học cũng được làm từ sản phẩm hóa dầu truyền thống nhưng được thiết kế để phân hủy nhanh hơn. Chúng có chứa các chất phụ gia giúp tăng tốc độ phân hủy khi tiếp xúc với oxy, ánh sáng hay độ ẩm. Hình thức thức phân hủy này được gọi là phân hủy sinh học oxo ("oxo-biodegradable”, gọi tắt là “oxo-bio”).

Các chất phụ gia phân hủy sinh học thường được dùng như D2W, EPI, P-life, Reverte sẽ được trộn với nguyên liệu chính là HDPE hoặc LDPE để sản xuất túi. Chỉ cần một tỷ lệ pha trộn rất nhỏ, những chiếc túi nhựa thông thường sẽ trở thành túi nilon tự hủy thân thiện với môi trường.

Điều này nghe có vẻ tuyệt vời, nhưng cũng có những luồng ý kiến trái chiều về loại túi thân thiện với môi trường được sản xuất theo phương thức này. Thậm chí vào năm 2014, một số thành viên của Nghị viện châu Âu đã đề xuất một lệnh cấm hoàn toàn đối với nhựa phân hủy oxo ở EU, với những nghi ngờ ngày càng tăng về lợi ích thật sự của chúng. Mặc dù đề xuất đó đã bị bác bỏ, nhưng cũng đã dẫn đến những nghiên cứu chi tiết hơn về nhựa có thể phân hủy sinh học. Những thí nghiệm chỉ ra những khả năng mà chúng không thể phân hủy hiệu quả trong môi trường thiếu oxy và ánh sáng, thí dụ như trong các bãi chôn lấp. Còn trong các đại dương, nước thường quá lạnh để phân hủy các chất như vậy, và những sản phẩm oxo-biodegradable này có thể trôi mãi trên bề mặt, giống như những loại rác thải nhựa thông thường. Trường hợp xấu nhất khi chúng không phân hủy hoàn toàn mà bị vỡ ra thành các mảnh nhựa nhỏ hơn, điều này rất có thể gây hại cho các loài sinh vật biển khi nuốt phải.

Tuy nhiên không thể phủ nhận rằng, đối với những chiếc túi nhựa vô tình bị vứt bừa bãi ra môi trường, công nghệ phân hủy sinh học này đã đem đến một giải pháp chi phí thấp để làm cho chúng có thể phân hủy nhanh hơn nhiều so với túi nhựa thông thường. Các chất phụ gia sản xuất nhựa phân hủy sinh học kể trên là giải pháp hữu hiệu có sẵn trên thị trường, cho phép các nhà sản xuất tạo ra một phiên bản thân thiện với môi trường trên tất cả các dòng sản phẩm nhựa của họ một cách dễ dàng. Thậm chí họ còn không cần thay đổi cơ sở hạ tầng sản xuất, thiết kế lại sản phẩm hay bị ảnh hưởng đáng kể đến lợi nhuận, bởi tỷ lệ pha trộn cần thiết thường ở mức rất thấp.

Quá trình phân hủy sinh học oxo của một chiếc túi nhựa sẽ ​​diễn ra theo 2 giai đoạn chính

• Giai đoạn đầu là quá trình phân hủy oxy hóa, quá trình cắt chuỗi các phân tử polyme bắt đầu xảy ra. Các kiên kết phân tử nhựa sẽ trở nên ngắn hơn và khối lượng phân tử cũng giảm đi đáng kể. Nhiệt độ, ánh sáng mặt trời và không khí sẽ là những yếu tố thúc đẩy quá trình không thể đảo ngược này. Một khi quá trình oxy hóa này bắt đầu xảy ra, nó sẽ tiếp tục cho đến khi nhựa không còn là polymer nữa.
• Sau giai đoạn oxy hóa, các mảnh nhựa nhỏ hơn sẽ diễn ra quá trình phân hủy sinh học. Giai đoạn này diễn ra khi mà trọng lượng phân tử của vật liệu trở nên đủ thấp để vi khuẩn và nấm có thể tiếp cận và tấn công. Cuối cùng, chúng sẽ được chuyển hóa dần thành carbon dioxide, nước và chất mùn.

Một số phụ gia dùng để sản xuất túi nilon tự phân hủy phổ biến

1.  EPI hay TDPA

EPI là viết tắt của Environmental Products Inc (nhà phát triển, cấp phép và phân phối các chất phụ gia làm cho nhựa có thể có thể phân hủy tại Canada). Hoạt chất cụ thể được biết đến của công ty này là TDPA™, dùng để thêm vào các loại nhựa thông thường, chủ yếu là polyolefin như PE và PP với tỷ lệ 1 - 2 %. Người ta cũng thường gọi chất này là nhựa EPI, theo tên gọi của nhà sản xuất.

Nhựa được pha trộn TDPA có các đặc tính tương tự như nhựa thông thường, nhưng tuổi thọ của chúng có thể được tùy chỉnh từ vài tháng đến vài năm, còn tùy thuộc vào tỷ lệ pha trộn. Chất phụ gia này sẽ trở thành tác nhân oxy hóa, khiến cho nhựa nhanh chóng bị lão hóa, và phân rã.

Công nghệ phụ gia nhựa này đã được nhóm nghiên cứu của công ty EPI phát triển từ đầu những năm 1990. Sản phẩm TDPA™ của họ tới nay đã được phân phối rộng rãi tới rất nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Hoạt chất này đã được thử nghiệm phân hủy sinh học oxo-biodegradable theo tiêu chuẩn ASTM D6954 và BS8472. TDPA cũng tuân thủ các yêu cầu của FDA (Hoa Kỳ) và EFSA (EU) đối với việc dùng để sản xuất bao bì tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm.

2. D2W

D2W là một thương hiệu của Symphony Environmental Technologies (Anh quốc). Công ty này được thành lập vào năm 1995, và cho tới nay đã trở thành một trong những công ty dẫn đầu thế giới trong việc phát triển túi nhựa phân hủy sinh học oxo.

Giống như EPI, D2W cũng là một công thức phụ gia đã được nghiên cứu và thử nghiệm cẩn thận, dùng để thêm vào nguyên liệu nhựa thông thường trong giai đoạn sản xuất đùn hoặc đúc.Trong suốt thời gian sử dụng, các đặc tính của nhựa có pha trộn D2W như độ bền, tính linh hoạt, khả năng in, khả năng niêm phong, nhiệt độ xử lý hoàn toàn giống với nhựa thông thường. Chỉ 1% liều lượng D2W được pha trộn là đủ để tạo ra một sản phẩm nhựa phân hủy sinh học, với cùng loại máy móc sản xuất và nhân sự như với nhựa thông thường mà không cần đến bất kỳ sự nâng cấp nào khác.

D2W cũng có nguyên lý hoạt động phá vỡ các liên kết phân tử polyme tương tự như EPI, biến nhựa thông thường đã hết thời gian sử dụng thành một vật liệu có cấu trúc phân tử khác. Tuy nhiên có một điểm đáng chú ý, chế phẩm từ D2W không cần môi trường hoạt động sinh học để bắt đầu tiến trình phân hủy. Điều này có nghĩa là sau khi hết thời hạn sử dụng đã được định sẵn, tiến trình phân hủy này sẽ xảy ra ngay cả khi nhựa được để ngoài trời hoặc trong phòng kín, hay thậm chí dưới nước! Sản phẩm nhựa có chứa D2W cuối cùng sẽ được phân hủy thành nước, carbon dioxide và sinh khối mà không để lại các mảnh nhựa, không phát sinh khí mêtan và các chất tồn dư độc hại.

Phụ gia D2W đáp ứng các tiêu chuẩn mới nhất như EN 13432, ASTM D6954, UAE 5009: 2009 và AFNOR AC T51-808. Chất liệu này cũng an toàn khi tiếp xúc với thực phẩm, có thể được tái chế cũng như có thể dùng để pha trộn với vật liệu tái chế.

3. P-Life

P-Life, viết tắt của từ “Programmable Life” (cuộc sống có thể lập trình), là sản phẩm của công ty cùng tên: Programmable Life Inc. Đây là công ty tư nhân của Hoa Kỳ chuyên sản xuất, phát triển, thử nghiệm các hợp chất và phụ gia polyme có thể phân hủy. Sản phẩm chiến lược "P-Life" của họ được phân phối rộng khắp tại Hoa Kỳ, Canada, Mexico, Châu Âu và cả Đông Nam Á.

Programmable Life Inc được thành lập vào tháng 12 năm 2000, sau khi mua lại toàn bộ tài sản trí tuệ và cơ sở vật chất từ Ecossais LLC, một công ty cũng rất nổi tiếng trong lĩnh vực phụ gia và thành phẩm nhựa có thể phân hủy sinh học.

P-Life cũng thuộc nhóm chất phụ gia dùng để sản xuất các dòng sản phẩm nhựa phân hủy oxo (Oxo-Biodegradable Plastics). Tùy thuộc vào nồng độ P-Life được thêm vào, các nhà sản xuất thậm chí có thể tùy chỉnh thời gian sử dụng của sản phẩm trước khi quá trình phân hủy sinh học xảy ra. Ví dụ như một chiếc túi bóng đục lỗ đựng rau củ quả có thể được lập trình để phân hủy sinh học trong vài tháng, trong khi một chai bột giặt có thể có thời hạn tồn tại lâu hơn.

Công nghệ sản xuất chế phẩm P-Life ® được cấp bằng sáng chế số 6482872 bởi Văn phòng sáng chế và nhãn hiệu Hoa Kỳ (United States Patent and Trademark Office). Hạt nhựa P-Life có dạng viên nén với kích thước đồng đều, dễ dàng cân đo để tùy chỉnh nồng độ phụ gia một cách chính xác khi muốn tạo ra thời hạn sử dụng dự kiến ​​cho sản phẩm nhựa cuối cùng. Ở dạng hạt này, các công nhân vận hành máy đúc thổi và máy ép phun chỉ cần trộn nó với nguyên liệu chính, sau đó tiến hành quy trình sản xuất túi nhựa như bình thường mà không cần đến máy móc hay quy trình đặc biệt nào khác.

P-Life là phụ gia nhựa phân hủy sinh học Oxo đầu tiên và duy nhất tính đến hiện tại trên thế giới được chứng nhận SPCR141, tiêu chuẩn trong phụ lục 4 của ASTM D6954 bằng cách chứng minh rõ ràng khả năng phân hủy sinh học qua 3 cấp độ thử nghiệm.

• Ở cấp độ 1, sản phẩm nhựa có phụ gia P-Life phân hủy sinh học 91% trong vòng 24 tháng trong đất và vẫn còn tiếp tục phân hủy.
• Ở cấp độ 2 với thời gian ngắn hơn, mẫu thử phân hủy sinh học hơn 60% sau 607 ngày trong đất và vẫn tiếp tục phân hủy.
• Ở cấp độ 3, tất cả hạt giống gieo trồng trong bồn đất có chứa mẫu thử đều nảy mầm với tỷ lệ sinh khối là trên 90%.

4. Reverte

​Reverte ™ là một dòng sản phẩm phân hủy sinh học oxo được phát triển bởi Wells Plastics Limited (Anh). Công ty này là thành viên sáng lập của Liên đoàn nhựa phân hủy sinh học Oxo (Oxo-Biodegradable Plastics Federation - OBPF), đồng thời là đơn vị dẫn đầu về kỹ thuật trong việc sửa đổi các tiêu chuẩn của thử nghiệm ASTM 6954-04. Qua đó có thể thấy, kỹ thuật công nghệ của Well Plastics được công nhận ở cấp độ cao nhất trong toàn ngành nhựa phân hủy sinh học. Sản phẩm của họ luôn phải trải qua nhiều thử nghiệm của bên thứ ba độc lập, và họ cũng có hàng nghìn thử nghiệm nội bộ dành cho khách hàng của mình.

Wells Plastics Limited sở hữu địa điểm sản xuất ISO 9001 hiện đại, phòng thí nghiệm riêng hoạt động theo tiêu chuẩn ISO 17025. Sản phẩm phụ gia phân hủy sinh học Reverte ™ của họ đã được chứng minh là vượt trội về mặt kỹ thuật, đem đến khả năng kiểm soát, dự đoán và độ tin cậy trong hiệu suất. Reverte đã được kiểm tra độc tính độc lập bởi CONEG của Hoa Kỳ và Chỉ thị 94 / 62EC của Châu Âu. Chúng cũng an toàn khi tiếp xúc với thực phẩm, đạt tiêu chuẩn FDA của Hoa Kỳ, CFIA của Canada và 2002/72 / EC của Châu Âu.

Không giống như tất cả các chất phụ gia phân hủy sinh học còn lại, Reverte hoàn toàn là một công thức độc đáo cung cấp thời gian sử dụng vô hạn. Quá trình phân hủy chỉ bắt đầu khi sản phẩm nhựa được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời tự nhiên. Nếu được bảo quản trong môi trường tối hoặc chỉ tiếp xúc với ánh sáng nhân tạo như bóng đèn, các sản phẩm nhựa có chứa Reverte vẫn hoạt động bình thường mà không có bất kỳ dấu hiệu nào của sự phân hủy.

1. 2.2 Túi nhựa sinh học

Nhựa sinh học hay chất dẻo sinh học, được làm hoàn toàn từ các liệu tự nhiên như tinh bột bắp, sắn. Nhựa sinh học hầu hết có thể tự phân hủy sinh học, nhưng cũng có những loại cần phải xử lý trong có nhiệt độ cao hoặc những phương pháp tái chế tập trung khác. Nhưng điều quan trọng nhất là chúng ít gây hại đến môi trường hay sức khỏe của những sinh vật sống. Khi các phân tử tinh bột trong nhựa bị phân hủy hoặc tro hóa sẽ tạo thành khí carbon dioxide, không độc hại với đất hoặc không khí. Ngoài ra, tinh bột thu được từ việc trồng trọt, là nguồn tài nguyên tái tạo, nên cũng giúp ích rất nhiều trong việc tiết kiệm tài nguyên trái đất.

Việc sản xuất nhựa sinh học có thể tiết kiệm rất nhiều chi phí bởi các vùng nguyên liệu có thể được quy hoạch tập trung ngay gần khu vực sản xuất, hoàn toàn không cần đến các chi phí thăm dò, khai thác hay vận chuyển nguyên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, giống như túi nhựa có phụ gia phân hủy sinh học, túi nhựa làm từ vật liệu thiên nhiên cũng sẽ có những nhược điểm nhất định.

• Đầu tiên là sản phẩm có nguy cơ bị ô nhiễm vì cây trồng thường được phun thuốc trừ sâu khi ở trang trại, các hóa chất này có thể vẫn tồn tại trong sản phẩm sau cùng.
• Một số loại nhựa sinh học cần các máy móc hiện đại và đắt đỏ để có thể sản xuất, cũng như việc tái chế cần đến công nghệ xử lý hoặc máy ủ phân công nghiệp đắt tiền. Mặc dù vậy, sức mạnh và độ bền của chúng được cho là giảm đi khá nhiều so với túi nhựa thông thường.
• Và sản xuất nhựa sinh học sẽ cần rất nhiều đất trồng trọt để cung cấp các nguyên liệu tự nhiên cần thiết. Với tình trạng khan hiếm lương thực và nạn đói hoành hoành ở một số quốc gia kém phát triển như hiện nay, nhiều câu hỏi về đạo đức được đặt ra khi ngành công nghiệp này ngày càng được mở rộng. Có thể thấy rằng nhiều vùng đất có thể được sử dụng để tạo ra thực phẩm cho thế giới, lại đang được sử dụng để "trồng nhựa sinh học".

Nguyên lý để sản xuất ra nhựa làm từ tinh bột là phá hủy và làm rối loạn các liên kết phân tử của chúng, sau đó sắp xếp lại bằng phản ứng trùng hợp hoặc trùng ngưng để tạo thành các liên kết giống với nhựa thông thường.

Axit polylactic (PLA) làm từ tinh bột bắp hoặc tinh bột sắn, là loại polymer làm từ các nguồn tài nguyên tái tạo phổ biến nhất. Nhựa làm từ tinh bột sắn về cơ bản giống như nhựa làm từ bắp, nhưng chúng được đánh giá là bền chắc hơn. Cả 2 loại đều có thể phân hủy thành phân trộn khi được xử lý trong cơ sở ủ phân gia đình hoặc công nghiệp.

Nhựa PLA phổ biến nhất bởi quy trình sản xuất được cho là khá đơn giản và không cần đến các máy móc hiện đại. Một bồn nước được đun nóng ở 70 ℃ đến 80 ℃, bột bắp và các chất nhũ hóa bao gồm natri stearat, N-dodecyldimetylamin, polyoxyetylen ete, natri lauryl sulfat được cho vào và bắt đầu khuấy đều. Sản phẩm thu được sau phản ứng trùng hợp là polyme polylactic acid (PLA), lúc này đã có thể cho trực tiếp vào máy thổi màng để sản xuất túi theo như quy trình thông thường. Tỷ lệ trọng lượng giữa bột bắp và nước là 1/5 và thời gian khuấy từ 1 đến 2 giờ, với tốc độ khuấy khoảng 70-90 vòng / phút.

Ngoài ra trên thị trường còn có những loại túi nhựa sinh học có quy trình sản xuất phức tạp hơn nhiều như polybutyrate adipate terephthalate (PBAT) dùng để thay thế cho LDPE, polybutylene succinate (PBS) có các đặc tính giống với nhựa PP, polyvinyl alcohol (PVOH / PVA) dùng để tạo sợi dệt bao bì và polycaprolactone (PCL) dùng như một chất hóa dẻo cao phân tử cho polyvinyl clorua (PVC).
 

3. Sản phẩm túi ni lông tự hủy thân thiện với môi trường của công ty Khang Lợi

Hiện tại công ty Bao bì Khang Lợi của chúng tôi nhận sản xuất loại túi siêu thị tự hủy thân thiện với môi trường, là loại túi nhựa gấp hông có quai xách với tải trọng khá ấn tượng. Túi siêu thị tự hủy của chúng tôi thuộc dòng phân hủy sinh học oxo, được làm từ nhựa HDPE kết hợp với các chất phụ gia như EPI, D2W, P-Life hoặc Reveter để làm cho chúng có khả năng phân hủy sinh học.

Kích thước của túi có thể được tùy chỉnh, chiều rộng miệng túi từ 20 cm đến 150 cm. Độ dày của túi tối thiểu là 20 micron đối với HDPE, 15 micron đối với LDPE và tối đa là 180 micron đối với cả 2 chất liệu.

Về màu sắc, túi tự hủy của chúng tôi có có thể có màu trong suốt, mờ đục hoặc bất kỳ màu nào theo yêu cầu của khách hàng. Các yêu cầu in lụa hoặc in ống đồng cũng có thể dễ dàng được thực hiện.