بیوپلاستیک نشاسته ذرت در بسته بندی مواد غذایی: جایی که کار می کند، جایی که ناموفق است

بیوپلاستیک نشاسته ذرت: چه چیزی ماندگار است و چه چیزی شکست می خورد

نشاسته ذرت نه یک ماده شگفت انگیز است و نه یک ترفند بازاریابی. این یک ماده اولیه با محدودیت‌های قابل اندازه‌گیری است، و این محدودیت‌ها تعیین می‌کنند که کدام سینی‌ها، فنجان‌ها و فیلم‌های درپوش را می‌تواند به طور واقع بینانه حمل کند.

یک فنجان 6 اونس را با سس 85 درجه سانتیگراد پر کنید، آن را ببندید و بیست دقیقه زیر یک لامپ حرارتی بگذارید. یک فنجان پلی پروپیلن به سختی متوجه می شود. یک فنجان بیوپلاستیک نشاسته ذرت با ضخامت دیواره یکسان ممکن است در لبه نرم شود، به شکل بیضی شکل درآید و مهر و موم خود را از دست بدهد. قبل از هر مکالمه ای در مورد ادعاهای پایداری، آن آزمایش را انجام دهید و بیشتر از آنچه که برگه داده های آزمایشگاهی به شما می گوید، در مورد مواد یاد خواهید گرفت.

نتیجه گیری اول: بیوپلاستیک نشاسته ذرت یک ماده بسته بندی واقعی و دارای گواهی استاندارد است، اما جایگزینی در کاتالوگ محصول نیست. در کاربردهای با ماندگاری کوتاه، سرد، کم رطوبت و خشک عملکرد خوبی دارد و با پر شدن گرم، ماندگاری طولانی در محیط، محتوای پرچرب و لجستیک مرطوب مبارزه می کند.

این مقاله از جنبه عملی این صنعت می آید. ما هستیم پلاستیک Ningbo Linhua ، یک تولید کننده بسته بندی در تماس با مواد غذایی است که PP، PS، PET، TFPP و PLA را در خطوط یکسانی اجرا می کند، و سوالی که ما به آن اهمیت می دهیم این است: کدام محصولات می توانند بدون شکستن مهر و موم، ماندگاری یا فایل انطباق، به سمت مواد مبتنی بر نشاسته یا PLA حرکت کنند؟

چگونه نشاسته ذرت به یک ماده بسته بندی تبدیل می شود

دو مسیر از یک دانه ذرت به یک بسته نهایی وجود دارد، و آنها به مواد بسیار متفاوت با برچسب قیمت بسیار متفاوت ختم می شوند.

مسیر اول: نشاسته ترموپلاستیک

دانه های نشاسته با آب و یک نرم کننده مانند گلیسرول یا سوربیتول تا حدود 60 تا 70 درجه سانتیگراد گرم می شوند در حالی که برش ساختار گرانول را از هم جدا می کند. چیزی که بیرون می آید نشاسته ترموپلاستیک است: ارزان، قابل تجدید و به شدت آبدوست. محتوای آمیلوز بیشتر رفتار آن را شکل می دهد. نشاسته ذرت استاندارد حدود یک چهارم آمیلوز، ذرت مومی تقریباً هیچ، و هیبریدهای پر آمیلوز بیش از نیمی را حمل می کند. آمیلوز بیشتر به معنای یک لایه قوی تر و سفت تر است که همچنین شکننده تر است. از آنجایی که نشاسته ترموپلاستیک ساده رطوبت هوا را جذب می کند، سینی ها و فیلم های تجاری معمولاً آن را با PBAT، PLA یا PBS مخلوط می کنند تا قسمت تمام شده بتواند در یک زنجیره سرد دوام بیاورد.

مسیر دوم: نشاسته به اسید لاکتیک به PLA

مسیر صنعتی آنزیمی و بیولوژیکی است. نشاسته به گلوکز هیدرولیز می شود، به اسید لاکتیک تخمیر می شود، به لاکتید تبدیل می شود و سپس به پلی لاکتید پلیمریزه می شود. این پلیمر در پشت اکثر فنجان‌های کمپوست‌پذیر، پوسته‌های تاشو و فیلم‌های درپوشی قرار می‌گیرد که امروزه در خدمات غذایی فروخته می‌شوند. PLA آمورف ساده دارای انتقال شیشه ای تقریباً 55 تا 60 درجه سانتیگراد است، که توضیح می دهد که چرا با نوشیدنی های یخی راحت است و با قهوه ناراحت است. نمرات متبلور، مقاومت حرارتی کوتاه مدت را به محدوده 90 تا 120 درجه سانتیگراد، با هزینه مواد بالاتر و پنجره پردازش باریکتر، می برد.

نشاسته ارزان، قابل تجدید و آبدوست است. دو ملک اول آن را می فروشند. مورد سوم تقریباً هر برنامه غذایی را که وارد می شود محدود می کند.

نحوه مقایسه گزینه های اصلی

جدول زیر یک تصمیم مادی را فشرده می کند که معمولاً سه بار اجرای آزمایشی طول می کشد تا حل شود. از آن به عنوان یک ابزار غربالگری استفاده کنید، نه به عنوان یک مشخصات.

دو الگو ظاهر می شود. گرما و رطوبت با هم حرکت می‌کنند، بنابراین همان ترکیبی که در یک فنجان سس سرد اجرا می‌شود، می‌تواند در یک خط پرکننده داغ یا در یک انبار مرطوب شکست بخورد. و محصولاتی که راحت‌تر تعویض می‌شوند کوچک، خشک یا سرد هستند: لیوان‌های سس و سس، جعبه‌های تولید، سینی‌های خشک و درب فنجان سرد.

غذاهای آماده در انتهای مخالف ترازو قرار می گیرند. در آنجا، سینی، مانع و مهر و موم باید به عنوان یک سیستم مشخص شوند، و در اکثر پروژه‌ها، عنصر زیستی از طریق فیلم درپوش وارد می‌شود تا از طریق بدنه سینی.

کمپوست پذیری یک سوال مجموعه است

EN 13432 در اروپا، ASTM D6400 در ایالات متحده و ISO 17088 در سطح بین‌المللی تقریباً همان چیزی را در مورد مواد بسته‌بندی می‌خواهند: حداقل 90٪ تجزیه در عرض دوازده هفته در دمای حدود 58 درجه سانتیگراد در یک محیط کمپوست صنعتی، حداقل 90٪ تجزیه زیستی در عرض شش ماه، بدون اثر سمی کمپوست آلی بر روی فلزات سنگین و پایان کار. طرح‌های کمپوست خانگی در عمل مجزا و سخت‌گیرانه‌تر هستند، زیرا باید در دمای محیط کار کنند و اکثر مقالات PLA از آنها عبور نمی‌کنند.

شکاف بین گواهی و واقعیت جمع آوری است. یک سینی کمپوست تایید شده که به محل دفن زباله یا زباله سوز می رسد مانند هر زباله دیگری رفتار می کند، به همین دلیل است که مسیر پایان عمر به جای پایان پروژه، در ابتدای پروژه تعلق دارد.

انطباق، مهاجرت و ریسک عرضه

گیاهی به طور خودکار به معنای ایمن بودن غذا نیست. در اتحادیه اروپا، یک ترکیب نشاسته یا ماده PLA که برای غذا استفاده می‌شود، باید در مقررات (EU) شماره 10/2011 قرار داشته باشد، محدودیت مهاجرت کلی 10 میلی‌گرم بر دسی‌متر مربع را داشته باشد و داده‌های مهاجرت ویژه برای هر افزودنی در فرمولاسیون را داشته باشد. در ایالات متحده، رزین نیاز به ترخیص موثر FDA در تماس با غذا دارد، و در چین چارچوب مربوطه GB 4806.7 است. در ترکیبات مبتنی بر زیستی، خطر مهاجرت معمولاً به جای خود نشاسته، ناشی از نرم‌کننده و کمک‌های فرآوری است.

تغییر تامین کننده نیمی دیگر از ریسک است. ترکیبات نشاسته دوباره فرموله می شوند - یک نرم کننده متفاوت، یک منبع جدید PBAT، یک حامل بهینه سازی شده - و ترکیبی که آزمایش مهاجرت شما را در ماه مارس گذرانده است ممکن است همان ترکیب در سپتامبر نباشد. گرید را در مشخصات خرید پین کنید، اعلامیه انطباق با شماره تجدید نظر و تاریخ انقضا را درخواست کنید، و پس از هر تغییر منبع رزین، مجددا تست کنید.

اجرای بسته بندی زیستی بر روی یک خط موجود

یک ماده مبتنی بر زیستی تنظیمات دستگاه را تغییر می دهد، نه فقط قیف رزین. شش نقطه تعیین می کند که آیا یک دوره آزمایشی به یک دوره تولید تبدیل می شود.

• خشک کردن. PLA در حضور رطوبت هیدرولیز می شود. قبل از اکستروژن یا ترموفرمینگ، معمولاً چهار تا شش ساعت در دمای 60 تا 80 درجه سانتیگراد در خشک کن خشک کن، آن را تا حدود 250 ppm یا کمتر خشک کنید.
• آب بندی. لایه‌های آب‌بندی مبتنی بر زیست تقریباً در دمای 90 تا 120 درجه سانتی‌گراد بسته می‌شوند، در مقابل دمای 130 تا 160 درجه سانتی‌گراد برای سیستم‌های مبتنی بر پلی‌اتیلن، بنابراین کل پنجره آب‌بندی به سمت پایین تغییر می‌کند و یک فیلم درپوش استاندارد از آن پیروی نمی‌کند.
• ترموفرمینگ. پنجره بین نرم شدن و افتادگی نسبت به PP باریکتر است و گریدهای متبلور به قالب های داغتر و زمان چرخه طولانی تری نیاز دارند.
• سفتی و وزن. PLA دارای چگالی نزدیک به 1.24 g/cm³ در مقابل 0.90 برای PP است، بنابراین بخشی از حجم مساوی وزن بیشتری دارد و همان سفتی می تواند به دیوار ضخیم تری نیاز داشته باشد. هزینه هر واحد تمام شده را مقایسه کنید، نه هزینه هر کیلوگرم را.
• آب و هوای ذخیره سازی قطعات حاوی نشاسته رطوبت را می گیرند. آنها را زیر رطوبت نسبی تقریباً 50 درصد، دور از نور مستقیم خورشید و دور از تجهیزات داغ نگه دارید.
• گرد و غبار و ساکن. ترکیبات نشاسته می توانند گرد و غبار بیشتری داشته باشند و در سرعت های بالای خط استاتیک را حمل کنند، بنابراین تغذیه، انتقال و انتقال پنوماتیک را بررسی کنید.

آب بندی جایی است که اکثر خلبانان اول شکست می خورند، زیرا سینی و فیلم به عنوان دو خرید جداگانه در نظر گرفته می شوند. آنها یک سیستم هستند: لایه مهر و موم باید در دمایی بسته شود که بدنه سینی بتواند زنده بماند، و اتصال باید از طریق زنجیره سرد حفظ شود.

جفت را با هم مشخص کنید، آنها را روی دستگاه واقعی آزمایش کنید و پارامترهای آب بندی را در مشخصات بسته ثبت کنید تا شیفت بعدی بتواند آنها را بازتولید کند.

خلبانی که به سوال واقعی پاسخ می دهد

یک آزمایش مفید کوتاه، خاص و نسبت به مواد کمی ناخوشایند است.

1. بدترین محصول را انتخاب کنید، نه فتوژنیک ترین: سس پرچرب، طولانی ترین زمان ماندگاری اعلام شده.
2. آب و هوا را ثابت کنید، به عنوان مثال یک انبار تسریع شده در دمای 30 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 75 درصد به عنوان یک پایه برای زنجیره تامین سرد یا گرمسیری.
3. استحکام مهر و نفوذ رنگ را در روز صفر، اواسط عمر و پایان عمر آزمایش کنید، نه یک بار در ابتدا.
4. افت و لرزش پالت بسته بندی شده را تست کنید، نه یک واحد روی یک نیمکت.
5. بسته ها را در انتها باز کنید و ظاهر، تراکم و یکپارچگی مهر و موم را بررسی کنید.
6. مقصد ضایعات را به صورت کتبی با خرده فروش، شهر یا تهیه کننده قرارداد تأیید کنید.
7. هزینه هر واحد تمام شده، از جمله مواد اضافی، فیلم و زمان چرخه کندتر را مقایسه کنید.

بیوپلاستیک نشاسته ذرت یک ابزار باریک است. این یک خط پر کردن داغ، دو سال ماندگاری محیطی یا مشتری بدون جمع‌آوری زباله‌های ارگانیک نخواهد داشت، و هیچ مقدار بازاریابی این فیزیک را تغییر نمی‌دهد. هنوز هم می‌تواند برش معنی‌داری از بسته‌بندی بسته‌بندی مواد غذایی - غذاهای آماده سرد، فنجان‌های سرد، جعبه‌های محصولات، سینی‌های خشکبار - نیاز داشته باشد، به شرط اینکه مواد، قالب، فیلم و مسیر ضایعات با هم انتخاب شوند.

سوال مفید هرگز این نیست که آیا بیوپلاستیک نشاسته ذرت خوب است یا خیر. این است که آیا این محصول، در این آب و هوا، در این خط، با این مسیر ضایعات، عملکرد بهتری نسبت به رزینی که قبلاً اجرا می کنید، دارد یا خیر. این را با خلبان پاسخ دهید، و ادعای روی برچسب به خودی خود رسیدگی می کند. این همان منطق ماست تعهد کربن صفر : ابتدا اندازه گیری کنید، سپس commit کنید.