קופסאות שוקולד עגולות ביולוגיות טבעיות יהיו ידידותיות לסביבה עד הסוף

קופסאות שוקולד עגולות ביולוגיות טבעיות יהיו ידידותיות לסביבה עד הסוף

בעתיד, חומרי אריזה ביולוגיים טבעיים ימשיכו להשתפר ולחדש בתמיכת המדע והטכנולוגיה, מושלמים בהדרגה בחוסר בשל, או יתפסו נתח שוק ניכר בתעשיית האריזות.

בשנים האחרונות, המחקר והפיתוח של פלסטיק מתכלה וחומרים ביולוגיים קידם מאוד את התפתחות תעשיית חומרי האריזה העולמית והפך לבחירה המועדפת על חברות האריזה. עם זאת, הפלסטיק המתכלה עצמו מתכלה לאט באדמה ולא ניתן למחזר בזמן. לא ניתן להשפיל אותו לחלוטין, ויהיו חסרונות כמו כתמים חזותיים, מה שהופך את סיכויי היישום שלו מוגבלים. לכן, חומרי אריזה ביולוגיים טבעיים הפכו לאחד מחומרי האריזה הפוטנציאליים ביותר עם היתרונות של הגנה מלאה על הסביבה.

חומר אריזה בסיבים צמחיים

המרכיבים הטבעיים של חומרי אריזה סיבים צמחיים הם יותר מ-80 אחוז, והמוצרים העשויים מהם יכולים להתפרק באופן טבעי גם אם הם ננטשים בסביבה הטבעית לאחר השימוש. בנוסף, לחומרי אריזה סיבים צמחיים יש גם מאפיינים של חוזק גבוה, צפיפות נמוכה, מרקם פנים טבעי ומרקם חדשני, ולכן הם משכו תשומת לב מיוחדת בתחום האריזה.

היישום של סיבים צמחיים בחומרי אריזה כולל בעיקר שני סוגים של חומרים מרוכבים, כלומר, סיבים צמחיים וחומר מרוכב עמילן, סיבים צמחיים וחומרים מרוכבים פולימריים. המבנה הכימי של סיבים צמחיים ועמילן דומה, ולשניים יש תאימות טובה. היכולת המכנית, עמידות המים והיציבות התרמית של עמילן ישתפרו משמעותית לאחר השינוי הכימי של השניים והתגובה הכימית של הצלבה בתנאים טכנולוגיים ספציפיים. הוספת כמות מתאימה של סיבים צמחיים לפולימרים כגון פלסטיק יכולה לשפר מאוד את הפירוק ואת הידידותיות לסביבה של חומרים. אבל יש הבדלים גדולים בין סיבים צמחיים לפולימר בטבע, ולכן בדרך כלל יש צורך לשנות סיבים צמחיים בשיטות פיזיקליות או כימיות, ולאחר מכן לשלב עם מולקולות פולימר.

לאור היתרונות של חומרי אריזה סיבים צמחיים, ישנם מחקרים רבים בתחום זה. האוניברסיטה החקלאית של Wageningen בהולנד פיתחה פלסטיק מתכלה, נטול פטרוכימיה, תוך שימוש בעמילן חיטה, תירס ותפוחי אדמה והוספת סיבי קנבוס כדי לחזק אותו. ניתן להשתמש בפלסטיק בציפוי אריזה, פחי אחסון מזון, בטנות לפח, שקיות קניות וסרט חקלאי. ללוח הקש העשוי מעיבוד קש יש בידוד תרמי טוב, בידוד חום, חיסכון באנרגיה ופונקציות אחרות, חדירות אוויר טובה, חוזק השפעה גבוה, ובהשוואה למוצרי החומר המסורתיים, יש לו פונקציות חזקות עמיד למים וסיסמיות. בנוסף, לוח הקש המשמש כחומר אריזה, מסת היחידה שלו היא רק 1/10 מאותו נפח של חומר קרטון. בשנים האחרונות פיתחו חוקרים מקומיים לוח כלי שולחן חד פעמי מיוחד עם עיסת קש כחומר הגלם העיקרי, בעל פונקציות של עמידות במים חמים, ללא דליפה, ללא דלמינציה, עמידות בשמן ואיטום בחום, וניתן להשתמש בו לייצור נייר כתיבה לאחר מיחזור. עם אבקת אפל ותוספים עיבוד מעורב של שקית הסרט, עם פונקציות אנטיבקטריאליות, טחב, חרקים ותרופתיות, ניתן גם לנקות אותה ולהשתמש בה שוב ושוב.

לסיבים צמחיים מקורות רחבים ומחיר נמוך, אשר ממלא תפקיד חשוב מאוד בפיתוח ובמחקר של חומרי אריזה ביולוגיים טבעיים. על פי המאפיינים של סיבים צמחיים, הפיתוח והיישום העתידיים עשויים לבוא לידי ביטוי בעיקר בשלושת ההיבטים הבאים.

1. לשפר עוד יותר את העמידות למים של סיבי צמחים. סיבים צמחיים מכילים מספר רב של קבוצות הידרוקסיל ובעלי הידרופיליות חזקה. על מנת לשפר את עמידות המים של חומרים מרוכבים סיבים צמחיים, יש צורך לשנות אותם כראוי.

2. לשפר עוד יותר את תהליך הייצור ללא זיהום. טיפול בסיבים צמחיים באמצעות שובן היא שיטת השינוי המסורתית ביותר לשיפור חוזק הקישור שלו עם חומרים אחרים, אך מכיוון שרוב התהליכים דורשים שטיפה של סיבים צמחיים מטופלים, היא בהכרח יגרום לזיהום בתהליך. כעת השיטה העדכנית ביותר לטיפול בסיבים צמחיים -- לטיפול בפיצוץ בקיטור, היא שיטת שינוי סיבים צמחיים נטולת זיהום, עם סיכוי טוב ליישום.

3. להפחית את עלות הייצור של חומר מרוכב תאית צמחי עם חומרים אחרים, על מנת לשפר את התחרותיות של חומר מרוכב סיבים צמחיים בשוק.

בשנים האחרונות, עקב ייצור האדם ופעילויות החיים, מוצרי הפלסטיק שאינם ניתנים לפירוק טבעי הובילו לזיהום לבן חמור, שגרם ללחץ רב על הסביבה העולמית. בנוסף, משאבי הנפט בעולם מתרוקנים יותר ויותר, מה שמספק הזדמנות טובה לפיתוח ושימוש בחומרים מתכלים. בעתיד, חומרי אריזה ביולוגיים טבעיים ימשיכו להשתפר ולחדש בתמיכת המדע והטכנולוגיה, מושלמים בהדרגה בחוסר בשל, או יתפסו נתח שוק ניכר בתעשיית האריזות.

חומרי אריזה של עמילן

עמילן הוא פוליסכריד נפוץ מאוד, הוא תוצר של פוטוסינתזה צמחית, כולל עמילן דגנים, עמילן תפוחי אדמה, עמילן שעועית ועמילנים אחרים יותר מ-100. כחומר אריזה ביולוגי טבעי, לחומר אריזת עמילן יש מספר יתרונות יישום, כולל: ( 1) לא יזהם את הסביבה; (2) מכיוון שהוא משאב מתחדש, הוא לא יעמוד בפני האיום של מחסור במשאבי אנרגיה; ③ זה יכול להחליף כמה חומרי אריזה פולימריים, במיוחד ביישום של חומרי אריזה אכילים עשה כמה הישגים. כמובן, כדי לענות טוב יותר על צורכי הייצור התעשייתי, עלינו להשתמש גם בשיטות כימיות או פיזיקליות לטיפול בעמילן טבעי, על מנת להתגבר על היעדר מסיסות במים קרים, יציבות ירודה של הקפאה-הפשרה ותכונות אחרות של הפגמים. , כדי לשפר את מאפייניו המקוריים או אפילו להגדיל נכסים חדשים. בשנים האחרונות, חוקרים ערבבו עמילן עם פוליהידרוקרבובוטיראט (PHB), חומצה פולילקטית (PLA) וחומרים פולימריים מתכלים אחרים ליצירת חומרי אריזה מרוכבים, מה שהפחית מאוד את עלות היישום של חומרי אריזה.

כיום, חומרי האריזה העיקריים של עמילן המשמשים בתעשייה כוללים חומרי אריזה של עמילן שונה, חומרי עמילן אלוסטריים, חומרי אריזה של עמילן מורכבים וכן הלאה. כמו כן נעשה שימוש נרחב בביופלסטיקה מבוססת עמילן, על פי הערכות לא שלמות, התפוקה השנתית שלה עלתה על 25,000 טון, יותר מ-75 אחוזים מהם נמצאים בשימוש בתעשיית האריזה, המוצרים העיקריים הם פלסטיק אריזה, שקיות אריזה , סרט אריזה וכן הלאה. ניתן לומר כי ביו-פלסטיק מבוסס עמילן הפך לחלופה מרכזית לפלסטיק האריזה המסורתי.