Hiện nay, yếu tố “an toàn với môi trường” dần trở thành một trong những điều cần thiết đối với ngành công nghiệp. Những sự kêu gọi, chính sách của các nhà nước trên toàn thế giới cho thấy rằng doanh nghiệp nào sản xuất mà có thể bảo vệ môi trường thì sẽ được đánh giá cao hơn. Trước tình hình đó, ngành sản xuất các đồ dùng một lần mà đặc biệt là nhựa dần tìm các giải pháp mới mẻ.
PLA (Polytactic acid) là một loại nhựa phân hủy sinh học được phát minh với khả năng phân huỷ mà vẫn mang trong mình những tính chất của nhựa thông thường. Vậy chính xác thì nhựa phân huỷ sinh học nói chung và PLA nói riêng là gì? Cùng Vafapack tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây!
Nhựa phân huỷ sinh học là gì?
Nhựa phân hủy sinh học là loại nhựa có thể bị vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn phân hủy trong một khoảng thời gian nhất định. Quá trình này tạo ra nước, carbon dioxide và sinh khối mà không để lại hợp chất độc hại, giúp giảm tác động tiêu cực đến môi trường.
Trong đó, PLA (Polylactic Acid) là một loại nhựa được làm từ các nguồn nguyên liệu tái tạo như tinh bột ngô, sắn hoặc mía. Khác với nhựa truyền thống từ dầu mỏ, PLA có khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện công nghiệp, giúp giảm thiểu tác động đến môi trường. Nhờ đặc tính an toàn, không độc hại và có thể thay thế nhựa thông thường, PLA hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất bao bì, ly, ống hút, túi đựng thực phẩm và cả trong ngành y tế.
Trong bài viết này, Vafapack sẽ tập trung vào loại nhựa phân hủy sinh học cụ thể là PLA.
Quy trình sản xuất nhựa phân huỷ sinh học PLA chi tiết
Quá trình sản xuất nhựa phân hủy sinh học PLA gồm nhiều bước phức tạp, từ thu hoạch nguyên liệu, lên men để tạo axit lactic, trùng hợp thành PLA và cuối cùng là chế tạo thành phẩm.
1. Thu hoạch và xử lý nguyên liệu thô
Nhựa phân hủy sinh học PLA được sản xuất chủ yếu từ tinh bột thực vật như ngô, sắn, lúa mì hoặc mía. Đây là những nguyên liệu giàu carbohydrate, có thể chuyển hóa thành đường để lên men.
Quá trình thực hiện:
- Nguyên liệu thô (hạt ngô, bã mía, lúa mì…) được thu hoạch và làm sạch.
- Qua quá trình nghiền hoặc xử lý cơ học để chiết xuất tinh bột.
- Tinh bột được hòa tan trong nước và xử lý bằng enzym để chuyển hóa thành đường đơn (glucose).
2. Lên men tạo axit lactic
Sau khi thu được dung dịch đường, bước tiếp theo là lên men bằng vi khuẩn Lactobacillus để tạo axit lactic – thành phần chính của PLA.
Quá trình lên men:
- Đường được đưa vào hệ thống lên men trong điều kiện kiểm soát nhiệt độ và pH.
- Vi khuẩn chuyển hóa đường thành axit lactic trong vòng 24-48 giờ.
- Dung dịch lên men sau đó được lọc và tinh chế để thu axit lactic tinh khiết.
3. Trùng hợp tạo nhựa PLA
Axit lactic thu được từ quá trình lên men không thể sử dụng trực tiếp mà cần phải trải qua quá trình trùng hợp để tạo thành polyme PLA. Có hai phương pháp chính:
Phương pháp trùng hợp trực tiếp:
- Axit lactic được cô đặc để tạo thành oligomer (chuỗi ngắn của axit lactic).
- Oligomer tiếp tục được trùng hợp bằng tác nhân xúc tác để tạo PLA có trọng lượng phân tử cao.
Phương pháp trùng hợp vòng mở (Ring-Opening Polymerization – ROP):
- Axit lactic được chuyển hóa thành lactide (một loại monomer vòng).
- Lactide được trùng hợp trong điều kiện nhiệt độ cao và có xúc tác để tạo thành PLA.
- PLA sau đó được làm sạch, loại bỏ tạp chất để đảm bảo chất lượng.
4. Chế tạo sản phẩm từ PLA
Sau khi thu được nhựa PLA dạng hạt, chúng sẽ được sử dụng để sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau như ly, hộp, túi, dao nĩa, ống hút…
Các phương pháp gia công PLA:
- Ép đùn (Extrusion): PLA được đun nóng và đùn thành màng, tấm hoặc sợi.
- Ép phun (Injection Molding): PLA nóng chảy được đổ vào khuôn để tạo thành sản phẩm có hình dạng cụ thể như dao, nĩa, cốc.
- Thổi màng (Blow Molding): PLA được dùng để tạo các chai nhựa, bao bì dẻo.
5. Ứng dụng và phân hủy nhựa PLA
Nhựa phân hủy sinh là loại nhựa có khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện ủ công nghiệp (khoảng 60°C và độ ẩm cao). Khi bị phân hủy, nó sẽ chuyển thành CO₂, nước và sinh khối mà không để lại vi nhựa.
Ứng dụng:
- Bao bì thực phẩm: Hộp đựng, ly nhựa, túi nilon sinh học.
- Y tế: Chỉ khâu tự tiêu, vật liệu cấy ghép.
- Dệt may: Sợi tổng hợp làm quần áo, vải không dệt.
Những ứng dụng của nhựa phân hủy sinh học PLA
Nhựa PLA (Polylactic Acid) là một loại nhựa sinh học được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu tái tạo như tinh bột ngô, sắn hoặc mía. Với đặc tính thân thiện với môi trường và khả năng phân hủy sinh học, PLA đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Dưới đây là một số ứng dụng nổi bật của nhựa PLA:
Bao bì thực phẩm
Nhựa PLA được sử dụng để sản xuất các loại bao bì thực phẩm như hộp đựng, ly nhựa phân huỷ sinh học, túi và màng bọc thực phẩm. Nhờ tính an toàn và khả năng phân hủy sinh học, PLA là lựa chọn thay thế lý tưởng cho các loại nhựa truyền thống, góp phần giảm thiểu rác thải nhựa và bảo vệ môi trường.
Y tế
Với khả năng tương thích sinh học cao và phân hủy trong cơ thể, PLA được ứng dụng trong lĩnh vực y tế để sản xuất các thiết bị như chỉ khâu tự tiêu, stent, ốc vít sinh học và vật liệu dẫn truyền thuốc. Những sản phẩm này giúp giảm thiểu nguy cơ biến chứng và loại bỏ nhu cầu phẫu thuật lần hai để lấy ra thiết bị.
Công nghệ in 3D
PLA là một trong những vật liệu phổ biến nhất trong công nghệ in 3D, đặc biệt là in mô hình và nguyên mẫu. Nhựa PLA dễ dàng in, ít co ngót và cho ra sản phẩm có độ chi tiết cao, phù hợp cho cả người mới bắt đầu và các chuyên gia trong lĩnh vực in 3D.
Công nghiệp ô tô
Nhờ trọng lượng nhẹ và khả năng chịu lực tốt, PLA được sử dụng trong sản xuất các linh kiện ô tô như tấm ốp nội thất, bảng điều khiển và các bộ phận trang trí. Việc sử dụng PLA giúp giảm trọng lượng xe, cải thiện hiệu suất nhiên liệu và giảm phát thải khí CO₂.
Sản phẩm tiêu dùng
PLA được ứng dụng trong sản xuất nhiều sản phẩm tiêu dùng hàng ngày như túi mua sắm, đồ chơi, đồ gia dụng và đồ dùng một lần. Sử dụng PLA trong các sản phẩm này không chỉ giảm thiểu ô nhiễm nhựa mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về các sản phẩm thân thiện với môi trường.
Nông nghiệp
Trong lĩnh vực nông nghiệp, PLA được sử dụng để sản xuất màng phủ đất, dây buộc cây và các vật liệu khác. Những sản phẩm này giúp cải thiện hiệu quả canh tác và tự phân hủy sau một thời gian sử dụng, giảm thiểu công việc thu gom và xử lý rác thải.
Tóm lại, nhựa PLA với những đặc tính ưu việt đang ngày càng khẳng định vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, từ công nghiệp đến đời sống hàng ngày, góp phần xây dựng một môi trường xanh và bền vững hơn.
Ưu nhược điểm của nhựa phân hủy sinh học
Ưu điểm
- Thân thiện với môi trường: Được sản xuất từ nguyên liệu tái tạo như bắp, sắn, mía nên giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.
- Phân hủy sinh học: PLA có thể phân hủy trong điều kiện công nghiệp, góp phần giảm thiểu ô nhiễm rác thải nhựa.
- An toàn với sức khỏe: Không chứa chất độc hại như BPA, thích hợp để làm bao bì thực phẩm và dụng cụ y tế.
- Dễ gia công và in 3D: Có nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ dàng định hình và tạo ra sản phẩm có độ chi tiết cao.
- Trong suốt và thẩm mỹ: PLA có độ trong suốt tự nhiên, phù hợp cho các ứng dụng cần tính thẩm mỹ cao.
- Không tạo mùi khó chịu khi gia công: So với nhiều loại nhựa khác, PLA ít phát sinh khí độc khi xử lý nhiệt.
Nhược điểm
- Chưa phân hủy hoàn toàn trong môi trường tự nhiên: PLA cần môi trường công nghiệp có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp để phân hủy nhanh chóng.
- Khả năng chịu nhiệt kém: Nhiệt độ chịu đựng tối đa của PLA chỉ khoảng 50-60°C, dễ bị biến dạng khi gặp nhiệt cao.
- Giòn và dễ nứt: PLA có độ bền cơ học thấp hơn so với nhựa truyền thống như PP hay PET, dễ bị gãy khi chịu tác động mạnh.
- Giá thành cao hơn nhựa thông thường: Do quy trình sản xuất từ nguyên liệu tự nhiên, chi phí sản xuất PLA cao hơn các loại nhựa truyền thống.
- Hạn chế trong một số ứng dụng công nghiệp: Vì dễ bị phân hủy trong môi trường nhiệt độ cao, PLA không phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và chịu nhiệt lâu dài.
Mua các sản phẩm làm từ nhựa phân hủy sinh học ở đâu uy tín?
Vafapack là đơn vị tiên phong và có nhiều năm kinh nghiệm trong việc cung cấp các giải pháp liên quan đến bao bì phân huỷ sinh học. Chúng tôi luôn tin rằng bảo vệ môi trường là điều mà tất cả chúng ta đều phải hướng đến, và phải xem đó là điều thiết yếu trong cuộc sống.
Hiểu rõ xu hướng tiêu dùng xanh và nhu cầu ngày càng cao của thị trường, Vafapack cung cấp đa dạng các sản phẩm từ nhựa PLA như ống hút PLA, ly nhựa phân hủy sinh học, dao nĩa thìa PLA, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn cho thực phẩm và thân thiện với sức khỏe người dùng. Các sản phẩm này không chỉ giúp doanh nghiệp nâng cao hình ảnh thương hiệu theo hướng bền vững mà còn góp phần vào xu hướng tiêu dùng có trách nhiệm.
Với nhiều năm kinh nghiệm, Vafapack cam kết mang đến những giải pháp bao bì thân thiện với môi trường, đảm bảo chất lượng và tính ứng dụng cao. Hãy cùng chúng tôi lựa chọn những sản phẩm xanh để hướng đến một tương lai bền vững!
