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可降解塑料袋选 PLA 还是 PBAT 材质?推荐高性价比方案

  随着绿色消费观念的增长,可降解塑料袋慢慢出现在大众视野 在很多可降解材料里,聚乳酸(PLA)和聚己二酸 / 对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)是用得最多的两种材料 不少采购和生产都会有个问题:选 PLA 还是 PBAT或者这两个混在一起用?哪种方案的性价比更高?

一、PLAPBAT特性对比:不同材质的优势与劣势

PLA PBAT 虽然都是可生物降解材料,但是在原料来源、物理性能、降解条件等方面差别很大,这些差别直接决定了单一材质的使用范围。

1. 原料来源:可再生部分石油基

PLA 是典型的生物基材料,用玉米、木薯这类可再生的植物淀粉做原料,先发酵制成乳酸,再聚合生产而成。它的生产过程低碳又环保,从源头减少了对化石资源的依赖,符合 双碳理念。 而 PBAT 属于石油基可降解材料,原料是对苯二甲酸、己二酸和 1,4 - 丁二醇。它虽然能完全生物降解,但是原料没法再生,环保属性比不上 PLA。 从原料成本来看,PLA 的规模化生产程度更高,单价一般比 PBAT 低,这就是 PLA 的核心成本优势。

2. 性能:刚性透明柔性耐造

两者最大的区别在于物理性能不一样 PLA 有着硬度高、刚性强,透明度好的优点,加工时需要的温度比较低,适合做需要固定形状的比较硬的物品,比如一次性餐盒、透明包装膜这些 但是 PLA 有个很大的缺点,就是脆性大、柔韧性差,做成塑料袋容易、承重能力比较弱。而且它的耐热性不是很好,使用温度不能超过 60℃,没办法用于高温食品包装。  刚好PBAT能补齐 PLA 柔韧性不足的缺点,它的性能和传统聚乙烯(PE)塑料袋差不多,能轻松满足购物袋、快递袋、奶茶袋等包装的需求。 除此之外,PBAT 的耐热性比也比PLA 好,适用的温度范围更多,而且在吹膜成型的过程中稳定性也是比较好的 不过 PBAT 也有它不足的地方,它硬度低、不够挺阔,单独使用容易变形,而且原料成本更高,通常比 PLA 高出 20%-30%

3. 降解条件:特定堆肥多环境适配

两者的降解性能都符合国际标准(比如欧盟 EN13432、美国 ASTM D6400),都能完全降解成水和二氧化碳,但是降解条件不一样。 PLA 需要有工业堆肥的环境(温度 58℃以上、湿度高),在这种环境下几周就能完全降解。但是在自然环境或者常温土壤里,它的降解速度特别慢,所以更适合集中处理 PBAT 的降解性更强,在堆肥、土壤、海水等多种环境里都能快速降解,降解周期相对更短。这个特点让它在户外包装、农用地膜使用中有优势.

PLA 的优点是成本低、性强、环保属性好,但是柔韧性不PBAT 的优点是柔韧性好、适用场景比较广,但是成本高、环保属性稍微差一点 对于塑料袋这类柔性、承重性和成本都需要考虑的产品,单独用 PLA 或者 PBAT都不能够满足我们的包装要求但是, PLA PBAT 混合在一起,再搭配填料和助剂,就能实现 刚性 + 柔性,同时还能控制成本,这是目前做可降解塑料袋最好的技术

二、性价比高的配方推荐

1. 比较通用购物袋配方

兼顾柔韧性、承重性和低成本,可降解性能还要达标。

配方:PBAT 树脂 70-80 份、PLA 树脂 8-10 份、碳酸钙(粒径 D50≤1.5μm12-17 份、有机开口助剂 0.5-1 份。

优势:热封强度高(底封、边封都不容易爆边),断裂伸长率≥500%,承重能力能达到 5-8kg,能满足超市购物袋的使用需求。在工业堆肥条件下,180 天内的生物降解率≥90%,完全符合标准。原料成本比纯 PBAT 配方降低了 15%-20%

2. 快递袋的低成本配方

最大限度控制成本,满足基础防撕裂、防水需求,可降解性能也要达标。

 配方:PBAT 树脂 60-65 份、PLA 树脂 6-8 份、碳酸钙(粒径 D50≤1.2μm20-25 份、相容剂 3-5 份、分散剂 1-2 份。

优势:成本比通用型配方再降低 8%-12%,适合大规模的快递包装采购。断裂伸长率≥400%,耐撕裂性良好,可以满足重量≤3kg 的轻小件包装需求。生物降解率符合国家标准要求,能避免 伪降解的风险。

3. 具备高韧性的食品包装配方

高柔韧性、耐穿刺性,热封性能好,没有异味,可降解性能也要达标。

配方:PBAT 树脂 75-85 份(包含 PBAT 树脂 A 50-70 份、PBAT 树脂 B 10-20 份)、PLA 树脂 10-12 份(D - 乳酸摩尔含量 10%-12%)、碳酸钙(粒径 D50 0.5-1.0μm8-12 份、扩链剂 1-2 份、抗氧剂 0.3-0.5 份。

优势:热封强度≥25N/15mm,耐穿刺性好,能有效保护生鲜食品。柔韧性佳,断裂伸长率≥600%。加工过程稳定,产品透明度较好,没有异味,符合食品接触材料的安全要求。在堆肥条件下,6 个月内可以完全降解,环保优势很突出。

可降解塑料袋选 PLA 还是 PBAT 材质?推荐高性价比方案(图1)


三、如何选择合适配方的包装袋

1. 看使用场景需求

购物袋、手提袋选型购物袋配方,性能和成本 快递袋、垃圾袋选成本快递袋配方,把控制成本放在第一位,满足基本的使用需求。 生鲜、低温食品包装选高韧性食品包装袋配方,重点保证热封性。

2. 怎样把握好成本控制

  PLA PBAT 混合,再加上超细碳酸钙和功能助剂,能够实现高性价比 对于大部分使用场景,建议先用 “PBAT 70-80 + PLA 8-10 + 碳酸钙 12-17 的配方。如果想要更好的控制成本,可以选碳酸钙高填充的低成本配方。如果是用于食品包装,就需要升级原料,用 PBAT 复配 + 高纯度 PLA 的配方。 但是最后选哪种配方,要紧扣实际的使用场景,平衡好性能和成本。


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