Het duurzaamheidsdebat van biologisch afbreekbare platen: kan milieuvriendelijke materialen de dominantie van kunststoffen schudden?
In het huidige milieubewustzijn, wegwerpbare biologisch afbreekbare plaat S hebben invloed op de traditionele plastic markt met een samengestelde jaarlijkse groeipercentage van 12,3%. Maar wanneer consumenten de dunne maïszetplaten oppakken, hebben ze altijd een fundamentele vraag: kan dit schijnbaar kwetsbare product echt concurreren met plastic producten die al tientallen jaren zijn geverifieerd in termen van duurzaamheid?
1. De aanvallende en defensieve strijd om materiaalwetenschap: het decoderen van duurzaamheid op moleculair niveau
De treksterkte van polypropyleen (PP) plastic kan 30-40 MPa bereiken, en de reguliere opstelling van zijn moleculaire ketens vormt een dichte kristalstructuur, waardoor het materiaal de dubbele voordelen van impactweerstand en vervormingsweerstand vormt. Daarentegen is de treksterkte van het mainstream biologisch afbreekbare materiaal PLA (polylactinezuur) 50-70 MPa, wat superieur lijkt, maar de rek bij pauze is slechts 2,5-5%. Dit rigide maar niet moeilijke kenmerk maakt het gemakkelijk om te kraken als je bent gebogen.
Laboratoriumsimulatietests tonen aan dat wanneer geladen met 500 g warm voedsel (80 ℃), de vervorming van traditionele plastic dinerplaten na 45 minuten slechts 0,8 mm is, terwijl de vervorming van PLA -dinerplaten 2,3 mm onder dezelfde omstandigheden is. Dit verschil is te wijten aan de thermische vervormingstemperatuur van het materiaal: PP's 102 ℃ is veel hoger dan PLA's 55 ℃. Wanneer de vloeistof in de koffiekop hoger is dan 60 ℃, zal de thermische beweging van de PLA -moleculaire keten door het overgangspunt van het glas breken, waardoor de structuur zacht wordt.
2. Duurzaamheidsuitdagingen in real-life scenario's: de kloof van laboratorium naar picknickmat
In de simulatietest van Tüv Rheinland bleven traditionele plastic dinerplaten intact na 10 druppels, terwijl bamboe vezel dinerplaten randschade hadden bij de derde druppel. Deze kloof is vooral belangrijk in dynamische laadscenario's: wanneer geladen met stromende soep, lekten PLA -dinerplaten 27% eerder dan PP -producten in de trillingstafeltest.
Maar de opkomst van nieuwe samengestelde materialen herschrijft de regels. De cellulose nanokristal-versterkte PLA (CNC/PLA) ontwikkeld door de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een toename van 40% in buigmodulus bereikt, en door de mechanische in elkaar grijpen van nanofibers en de matrix wordt de hitteverminderingstemperatuur verhoogd tot 75 ° C. Dit idee om een ​​"versterkte betonstructuur" op de microscopische schaal te construeren, maakt het afbreekbare materiaal voor het eerst dicht bij voedselkwaliteitspolystyreen in mechanische eigenschappen.
3. De kunst van het balanceren van milieubescherming en prestaties: de geboorte van een nieuwe definitie van duurzaamheid
Uit de nieuwste EU -beoordeling van de EU -levenscyclus blijkt dat traditionele PP -dinerplaten 23 keer moeten worden hergebruikt om op gelijke voet te staan ​​met de milieu -impact van PLA -dinerplaten. Dit dwingt de industrie om de definitie van "duurzaamheid" opnieuw te onderzoeken: wanneer de afbreekbare dinerplaten aan de 0,5 kN-druksterkte hebben voldaan die vereist is door de ISO 21996-standaard in een enkel gebruiksscenario, vormt het nastreven van sterkte-indicatoren die de functionele vereisten overschrijden een verspilling van middelen?
De serie "Instant Endurance" ontwikkeld door DAIO Paper in Japan geeft een innovatief antwoord: door het golf van het micronniveau-niveau blijven de Bagasse-vezel dinerplaten stijf tijdens de laadfase en absorberen energie door structurele ineenstorting wanneer het wordt beïnvloed. Dit bionische ontwerp stelt het product in staat om 98% van de 1,2 m valtest te doorstaan, terwijl het binnen 180 dagen volledige degradatie zorgt.
Gedreven door de dubbele drang van materiële revolutie en eisen van het milieubescherming, richten afbreekbare dinerborden een nieuw prestatiecoördinatensysteem op. Hoewel ze misschien nooit in staat zijn om de "eeuwige" kenmerken van kunststoffen te repliceren, hebben ze door een nauwkeurig ontwerp van het sterkte-leven een voldoende sterke groene verdedigingslijn gebouwd in specifieke scenario's. Wanneer consumenten de derde generatie PLA composiet dinerplaat bezitten, voelen ze niet alleen de temperatuur van het materiaal, maar ook de wijsheid van de mensheid op weg naar duurzame ontwikkeling.