Hạt nhựa PLA

Nguồn gốc lịch sử của nhựa

Không hề quá lời khi coi việc phát minh ra nhựa là một sáng kiến ​​vĩ đại của nhân loại. Vào thế kỷ 19, môn bida trở nên phổ biến ở Hoa Kỳ và nguyên liệu thô để chơi bida thời đó là ngà voi quý giá. Một nhà sản xuất bóng bi-a đã công bố phần thưởng trị giá 10.000 USD cho việc phát minh ra vật liệu thay thế ngà voi. Năm 1869, nhà in John Hyatt phát hiện ra rằng khi thêm long não vào nitrocellulose, nitrocellulose trở thành một vật liệu rất dẻo, cứng và không giòn, có thể tạo thành nhiều hình dạng khác nhau khi ép nóng. Sản phẩm được ông đặt tên là “Celluloid”. Thế là người khởi tạo ra nhựa đã ra đời. Nhưng ai có thể ngờ rằng hơn một trăm năm sau, những nguyên liệu ban đầu cứu sống loài voi lại bị đưa vào “danh sách đen” của nhân loại vì vấn đề môi trường.

Đọc thêm: Hạt nhựa PA66

Lệnh hạn chế nhựa và lệnh cấm nhựa

Theo báo cáo môi trường mới nhất do tạp chí “Nature Communications” của Anh công bố ngày 14/7, ước tính có 52.000 tấn hạt nhựa trôi ra đại dương mỗi năm. Hàng năm vẫn còn 20.000 tấn hạt nhựa thải ra những vùng băng giá xa xôi, tôi tin rằng chắc hẳn bạn đã từng chứng kiến ​​cảnh nhiều loài động vật biển chết một cách đau đớn trong cơ thể chứa đầy sản phẩm nhựa.

Để đối phó với những vấn đề này, Châu Âu, Hoa Kỳ và nước tôi đã đưa ra hàng loạt chính sách và quy định nhằm hạn chế sản xuất, buôn bán và sử dụng các sản phẩm nhựa. Chúng tôi gọi đó là hạn chế sử dụng nhựa hoặc cấm sử dụng nhựa. Bước sang năm nay, biện pháp cấm túi nilon của nước tôi đã tăng tốc đáng kể.

Đầu tiên là yêu cầu trong “Luật chất thải rắn” mới sửa đổi: cấm, hạn chế sản xuất, buôn bán, sử dụng túi nilon không phân hủy và các sản phẩm nhựa dùng một lần khác theo quy định của pháp luật; khuyến khích, hướng dẫn việc giảm sử dụng và tích cực tái chế các sản phẩm nhựa dùng một lần như túi nhựa, đồng thời thúc đẩy ứng dụng túi nhựa phân hủy sinh học.

Vào tháng 1 năm nay, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia cùng Bộ Sinh thái và Môi trường đã ban hành “Ý kiến ​​về việc tăng cường hơn nữa việc kiểm soát ô nhiễm nhựa”, yêu cầu đến năm 2020, việc sản xuất, bán và sử dụng một số sản phẩm nhựa sẽ bị cấm và bị hạn chế ở một số lĩnh vực, lĩnh vực. Đến năm 2022, việc tiêu thụ các sản phẩm nhựa dùng một lần sẽ giảm đáng kể, các sản phẩm thay thế sẽ được thúc đẩy và tỷ lệ sử dụng năng lượng dựa trên tài nguyên rác thải nhựa sẽ tăng lên rất nhiều.

Vào ngày 10 tháng 7, chín sở đã cùng ban hành “Thông báo về tăng cường kiên quyết kiểm soát ô nhiễm nhựa”, đề xuất một loạt biện pháp như tăng cường giám sát và quản lý các cơ sở bán lẻ, dịch vụ mang đi, các hoạt động triển lãm khác nhau, v.v. túi nhựa có thể phân hủy, để thúc đẩy kiểm soát ô nhiễm nhựa.

Có vẻ như túi nhựa dùng một lần có thể phải đối mặt với một cuộc khủng hoảng chưa từng có. Trước nhu cầu rất lớn từ các siêu thị và chuyển phát nhanh, cơ hội cho túi nilon “tự hủy” đang đến gần. Nhưng nó có đúng không?

Thông tin chi tiết sản phẩm hạt nhựa PLA

Các số liệu trên chỉ là giá trị điển hình và không được coi là chỉ số kỹ thuật để xác định chất lượng

• Bảo quản: Trong quá trình vận chuyển và bảo quản, nhiệt độ không được vượt quá 60°C. Sản phẩm này nên được bảo quản trong kho khô ráo, thông gió tốt, bao bì phải được niêm phong và bảo vệ khỏi độ ẩm để tránh tiếp xúc với đất, nước, v.v. Thời hạn sử dụng là 1 năm trong điều kiện kín ở nhiệt độ môi trường 23°C.
• Thông số xử lý: Nên sấy khô trước khi xử lý. Điều kiện sấy điển hình là: 65oC, 2 giờ. (Sử dụng máy sấy hút ẩm) Nhiệt độ đúc: 155oC -170oC
• Nhiệt độ khuôn: 10oC -30oC An toàn và vận hành: Trước khi vận hành hoặc sử dụng, nên đọc MSDS trước.
• Hiệu suất xử lý: Nhựa có thể được xử lý trên các máy ép phun truyền thống, và có thể sử dụng khuôn chạy thông thường và khuôn chạy nóng. Quá trình ép phun liên quan trực tiếp đến nhiệt độ nóng chảy, được kiểm soát bằng cách điều chỉnh tốc độ trục vít cân bằng, áp suất ngược và nhiệt độ xử lý. Đối với các vật liệu kết tinh tương đối chậm, chu kỳ và thời gian làm mát nên dài hơn vật liệu nhựa thông thường. Nó có thể được pha trộn với các vật liệu có khả năng phân huỷ sinh học như hạt màu mang PLA và PBS hoặc PBAT, hoặc có thể sử dụng riêng lẻ. Sản phẩm này nhạy cảm với nhiệt độ, khi ép phun phải đảm bảo nhiệt độ thiết bị không đổi, nếu nhiệt độ máy quá thấp có thể tăng dần nhiệt độ lên 5°C/lần.

Trị giá

Trong môi trường kinh tế thị trường, việc nói về bất kỳ vấn đề nào ngoài chi phí là vô nghĩa. Các loại nhựa phân hủy hiện nay đang ở trong tình thế khó xử khi giá thành không có lợi. Trước khi nói về vấn đề này, trước tiên cần phải giải thích sự khác biệt giữa nhựa phân hủy và nhựa truyền thống. Có năm loại nhựa chính thường thấy trong cuộc sống, đó là polyethylene (PE), hạt nhựa PP polypropylene (PP), polyvinyl clorua (PVC), polystyrene (PS) và hạt nhựa ABS copolyme acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), năm loại nhựa chính. Nguyên liệu của 5 loại nhựa này là dầu mỏ và là loại nhựa không phân hủy.

Các vật liệu thân thiện với môi trường không gây ô nhiễm mà chúng tôi thường nhắc đến thường đề cập đến “nhựa phân hủy sinh học”, là loại nhựa có nguồn gốc hoàn toàn hoặc một phần từ sinh khối. Sinh khối là nguyên liệu thô có nguồn gốc sinh học và không bao gồm các nguyên liệu thô được gắn vào các thành tạo địa chất hoặc hóa đá. Nhựa có thể bị phân hủy bởi vi sinh vật (vi khuẩn hoặc nấm) thành nước, các khí xuất hiện tự nhiên như carbon dioxide (CO2) và metan (CH4) và sinh khối (chẳng hạn như sự phát triển của quần thể vi sinh vật). Tất nhiên, khả năng phân hủy sinh học phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện môi trường: nhiệt độ, vi sinh vật, sự hiện diện của oxy và nước.

Nhựa phân hủy từ dầu mỏ là nhựa được sản xuất bằng năng lượng hóa thạch làm nguyên liệu thô, chủ yếu bao gồm PBS (polybutylene succinate), PBAT (polybutylene adipate/terephthalate), PCL (polycaprolactone), v.v. Nhựa phân hủy sinh học là loại nhựa được sản xuất từ ​​sinh khối, có khả năng giảm tiêu thụ các nguồn năng lượng truyền thống như dầu mỏ, chủ yếu bao gồm PLA (axit polylactic), PHA (polyhydroxyalkanoate), PGA (axit polyglutamic), v.v.. Lấy PLA, loại nhựa phân hủy sinh học phổ biến nhất trong cuộc sống, làm ví dụ, đơn giá nguyên liệu thô của nó là 25.000 đến 30.000 nhân dân tệ/tấn, trong khi giá nguyên liệu thô của một tấn polyetylen thường dưới 10.000 nhân dân tệ. Giá thành phẩm làm từ hai chất liệu khác nhau càng minh họa rõ hơn cho vấn đề.

Chi phí cao hạn chế việc thúc đẩy nhựa phân hủy. Điều nghiêm trọng hơn là nhiều sản phẩm nhựa với khái niệm “có thể phân hủy” đã đi ngược lại việc bảo vệ môi trường.

Suy thoái “giả vờ” và suy thoái “có điều kiện”

Khi có sự chênh lệch giá rất lớn giữa vật liệu không phân hủy và vật liệu phân hủy thì ở giữa có đủ “cơ hội kinh doanh”. Trong số các loại nhựa có thể phân hủy theo nghĩa rộng, ngoài nhựa phân hủy sinh học do PLA đại diện, còn có các loại nhựa có thể phân tách bằng cơ học, chẳng hạn như nhựa “giả phân hủy” như làm đầy tinh bột, phân hủy quang học và phân hủy oxy hóa.

Nhựa phân hủy quang có nghĩa là vật liệu sẽ tự động phân hủy dưới tác động của ánh sáng. Nhiều loại nhựa quang phân bổ sung chất cảm quang vào vật liệu và biến chúng thành bột nhỏ hơn trong điều kiện ánh sáng. Ngoài ra còn có một số vật liệu gọi là vật liệu phân hủy khi bổ sung một tỷ lệ tinh bột nhất định, quá trình phân hủy sinh học của tinh bột khiến tính chất vật lý của vật liệu bị sụp đổ. Các chất PE, PP, PVC… đã phân hủy không những không bị môi trường hấp thụ mà còn tồn tại trong môi trường vì mắt thường không thể nhìn thấy được, gây ra tác hại lớn hơn. Vì vậy, các nước phát triển như Liên minh Châu Âu và Hoa Kỳ đã xếp những sản phẩm như vậy vào loại lỗi thời.

So với một số sản phẩm bán cừu thay vì chó, các vật liệu như PLA ít nhất về mặt lý thuyết có thể tạo ra các sản phẩm phân hủy tinh khiết hơn. Nhưng trên thực tế, nó có thể vẫn chưa đáp ứng được mong đợi của chúng ta.

Trong báo cáo “Nhựa sinh học 2020-2025” của tổ chức nghiên cứu IDTechEx, PLA được lấy làm ví dụ: “Nếu một chai PLA ném xuống biển, nó sẽ mất hàng trăm năm để phân hủy”, được sử dụng trong các cơ sở sản xuất phân trộn công nghiệp Phân hủy, “Ở đó, PLA có thể được đun nóng đến nhiệt độ đủ cao để vi sinh vật có thể phân hủy nó với tốc độ đáng kể.”

Vật liệu PLA cần được ủ phân để phân hủy, nhưng hiện tại có cơ sở nào dành riêng cho việc ủ phân các vật liệu này không? Ngay cả ở Thượng Hải, thành phố thành công nhất trong việc phân loại rác, rác thực phẩm vẫn phải được bỏ vào “túi vỡ”, túi nilon được xếp vào loại “rác khô”, bất kể có phân hủy được hay không thì chúng vẫn được phân loại. đều bị đốt cháy.

Ngay cả khi chúng ta sử dụng các ý tưởng tái chế để giải quyết vấn đề thì cũng khó có thể phân biệt được túi nhựa truyền thống với túi nhựa có thể phân hủy. Trong quá trình tái chế, nếu các hạt nhựa được làm đồng đều, PLA và các vật liệu khác sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, nếu phân hủy đồng đều, nhựa truyền thống sẽ trở thành tạp chất.

Ngoài ra, vật liệu PLA yêu cầu quá trình lên men ngô và các loại cây lương thực khác để tạo ra axit lactic. Sản lượng cây ngũ cốc bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như điều kiện thu hoạch và thị trường quốc tế, đồng thời nguồn cung có thể rất biến động. Vì vậy, nhựa phân hủy sinh học được thể hiện bằng vật liệu như PLA nhìn rất đẹp nhưng vẫn còn nhiều trở ngại không thể vượt qua ở giai đoạn này.

Vẫn còn tranh cãi về “lệnh cấm nhựa”

Tại sao nhựa bị cấm nhiều lần? Trên thực tế, lý do cơ bản nhất là vì nó rất dễ sử dụng. Hiện tại không có vật liệu nào trên hành tinh bền, nhẹ, hợp vệ sinh và giá cả phải chăng như nó, và nó đã thâm nhập vào các khía cạnh sắp xếp của cuộc sống. Những người ủng hộ lệnh cấm hoàn toàn sản xuất nhựa trên Internet có thể tưởng tượng thế giới sẽ ra sao nếu không có nhựa.

Ngay cả khi đứng trước những tác hại đến môi trường mà nhựa có thể gây ra, vẫn còn rất nhiều tranh cãi về vấn đề cấm nhựa. Một nhóm học giả từ Đại học Heriot-Watt ở Anh tin rằng phần lớn cuộc tranh luận hiện nay về việc giảm hoặc cấm nhựa thường thiển cận hơn là dựa trên thực tế. Giáo sư David Bucknall, Trưởng khoa Hóa học Vật liệu tại Viện Khoa học Hóa học, ước tính rằng việc thay thế nhựa bằng các vật liệu hiện có sẽ khiến mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu tăng gấp đôi và lượng khí thải nhà kính tăng gấp ba lần. Phân tích riêng biệt cho thấy chi phí môi trường của việc thay thế nhựa cao hơn gần bốn lần.

Ông giải thích: Việc thay thế nhựa bằng các vật liệu thay thế như thủy tinh và kim loại sẽ dẫn đến chi phí sản xuất cao hơn do tiêu thụ năng lượng và các nguồn tài nguyên cần thiết cho quá trình xử lý, trong đó có nước. Ngoài ra, việc thay thế nhựa nhẹ đồng nghĩa với việc tăng chi phí vận chuyển và đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn dẫn đến lượng khí thải nhà kính tăng lên.

Cuốn sách “Bảo vệ môi trường giả” do học giả Nhật Bản Kunihiko Takeda viết cho rằng nguyên liệu làm túi nhựa được làm từ cặn dầu mỏ tinh chế, nếu được tái chế đúng cách, túi nhựa sẽ không gây thêm ô nhiễm rác thải hóa dầu, thậm chí không còn lãng phí dầu. Một nghiên cứu năm 2011 của Cơ quan Môi trường Anh cho biết lượng khí thải carbon của túi vải không dệt mà chúng tôi đang quảng cáo là lựa chọn thay thế cho túi nhựa, cao hơn nhiều so với túi nhựa, chúng cần được tái sử dụng ít nhất 11 lần để tạo ra bù đắp cho chi phí mà chúng mang lại. Để đạt được mức độ tương tự, một túi bông sẽ cần được tái sử dụng 131 lần.

Suy nghĩ tương lai ngành nhựa

Giống như hai mặt của một đồng tiền, sự phát triển và cấm sử dụng đồ nhựa phản ánh những mâu thuẫn trong việc theo đuổi những giá trị khác nhau trong quá trình văn minh nhân loại. Chính sự mâu thuẫn này đã thôi thúc chúng ta phải không ngừng suy nghĩ để tìm ra những giải pháp hoàn hảo hơn. Nhưng ở giai đoạn này, tác giả tin rằng chúng ta cần có sự hiểu biết hợp lý về nhựa, đôi khi một lệnh “cấm” là chưa đủ để giải quyết mọi vấn đề.

Vấn đề ô nhiễm nhựa cũng phải đối mặt với một số thiếu sót về công nghệ, xử lý rác thải cuối cùng và nhận thức của cộng đồng. Việc tuyên truyền của nhà nước về nhựa “phân hủy sinh học” cũng có thể chi tiết hơn để tránh tình trạng “tiền xấu lấy tiền tốt”. Người dân rất quan tâm đến việc bảo vệ môi trường nhưng lại thiếu một số kiến ​​thức chuyên môn và thường đi theo hướng ngược lại. Đối với những người bình thường như chúng ta, việc coi nhựa là không cần thiết và vô nghĩa. Với tiền đề đảm bảo chất lượng cuộc sống, giảm thiểu phát sinh rác thải và làm tốt việc phân loại, giảm thiểu rác thải thực sự là điều có trách nhiệm nhất đối với chính bạn và môi trường.