ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทั่วโลกให้ความสำคัญกับความยั่งยืนมากขึ้น โดยขยายไปสู่ภาคอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ฟิล์มพลาสติกแบบดั้งเดิม เช่น PET (Polyethylene Terephthalate) ได้รับความนิยมมาอย่างยาวนานเนื่องจากความทนทานและความหลากหลาย อย่างไรก็ตาม ความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้ผลักดันให้เกิดความสนใจในเรื่องนี้ฟิล์มย่อยสลายได้ทางเลือกอื่น เช่น Cellophane และ PLA (Polylactic Acid) บทความนี้จะนำเสนอการเปรียบเทียบอย่างครอบคลุมระหว่างฟิล์มที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพกับฟิล์ม PET แบบดั้งเดิม โดยเน้นที่องค์ประกอบ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ประสิทธิภาพ และต้นทุน
ส่วนประกอบและแหล่งที่มาของวัสดุ
ฟิล์ม PET แบบดั้งเดิม
PET เป็นเรซินพลาสติกสังเคราะห์ที่ผลิตขึ้นโดยการโพลีเมอไรเซชันของเอทิลีนไกลคอลและกรดเทเรฟทาลิก ซึ่งทั้งสองชนิดได้มาจากน้ำมันดิบ เนื่องจากเป็นวัสดุที่พึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ไม่สามารถทดแทนได้ทั้งหมด การผลิตจึงใช้พลังงานสูงมากและมีส่วนทำให้เกิดการปล่อยคาร์บอนทั่วโลกอย่างมาก
ฟิล์มย่อยสลายได้
-
✅ฟิล์มเซลโลเฟน-ฟิล์มเซลโลเฟนเป็นฟิล์มไบโอโพลิเมอร์ที่ทำจากเซลลูโลสที่ผ่านกระบวนการฟื้นฟู ซึ่งส่วนใหญ่มาจากเยื่อไม้ วัสดุนี้ผลิตขึ้นโดยใช้ทรัพยากรหมุนเวียน เช่น ไม้หรือไม้ไผ่ ซึ่งมีส่วนช่วยในการผลิตอย่างยั่งยืน กระบวนการผลิตเกี่ยวข้องกับการละลายเซลลูโลสในสารละลายด่างและคาร์บอนไดซัลไฟด์เพื่อสร้างสารละลายหนืด จากนั้นจึงอัดสารละลายนี้ผ่านรอยแยกเล็กๆ แล้วสร้างฟิล์มใหม่ แม้ว่าวิธีนี้จะใช้พลังงานค่อนข้างมากและโดยทั่วไปแล้วต้องใช้สารเคมีอันตราย แต่ก็มีการพัฒนากระบวนการผลิตใหม่ๆ เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและปรับปรุงความยั่งยืนโดยรวมของการผลิตเซลโลเฟน
-
ฟิล์ม PLA-ฟิล์ม PLA(Polylactic Acid) คือไบโอโพลีเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่ได้จากกรดแลกติก ซึ่งได้มาจากแหล่งทรัพยากรหมุนเวียน เช่น แป้งข้าวโพดหรืออ้อย วัสดุนี้ได้รับการยอมรับว่าเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนสำหรับพลาสติกแบบดั้งเดิม เนื่องจากอาศัยวัตถุดิบทางการเกษตรแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล การผลิต PLA เกี่ยวข้องกับการหมักน้ำตาลในพืชเพื่อผลิตกรดแลกติก ซึ่งจากนั้นจะเกิดการพอลิเมอร์เพื่อสร้างไบโอโพลีเมอร์ กระบวนการนี้ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลน้อยกว่าการผลิตพลาสติกจากปิโตรเลียมอย่างมาก ทำให้ PLA เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
การย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
-
กระดาษแก้ว:ย่อยสลายได้ทางชีวภาพทั้งหมดและทำปุ๋ยหมักได้ในสภาพแวดล้อมการทำปุ๋ยหมักที่บ้านหรือในอุตสาหกรรม โดยปกติจะย่อยสลายภายใน 30–90 วัน
-
พีแอลเอ:ย่อยสลายได้ทางชีวภาพภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมักในอุตสาหกรรม (≥58°C และความชื้นสูง) โดยปกติภายใน 12–24 สัปดาห์ ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพในสภาพแวดล้อมทางทะเลหรือธรรมชาติ
-
สัตว์เลี้ยง: ไม่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ สามารถคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมได้นาน 400–500 ปี ส่งผลให้เกิดมลภาวะพลาสติกในระยะยาว
รอยเท้าคาร์บอน
- กระดาษแก้ว:การปล่อย CO₂ ตลอดวงจรชีวิตมีตั้งแต่ 2.5 ถึง 3.5 กิโลกรัม CO₂ ต่อฟิล์ม 1 กิโลกรัม ขึ้นอยู่กับวิธีการผลิต
- พีแอลเอ:ผลิต CO₂ ได้ประมาณ 1.3 ถึง 1.8 กิโลกรัมต่อฟิล์ม 1 กิโลกรัม ซึ่งต่ำกว่าพลาสติกแบบเดิมอย่างมาก
- สัตว์เลี้ยง:โดยทั่วไปการปล่อยก๊าซจะอยู่ระหว่าง 2.8 ถึง 4.0 กิโลกรัม CO₂ ต่อฟิล์ม 1 กิโลกรัม เนื่องมาจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและการบริโภคพลังงานที่สูง
การรีไซเคิล
- กระดาษแก้ว:แม้ว่าจะสามารถนำกลับมารีไซเคิลได้ทางเทคนิค แต่ส่วนใหญ่มักจะทำเป็นปุ๋ยหมักเนื่องจากสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
- พีแอลเอ:สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในโรงงานเฉพาะทาง แม้ว่าโครงสร้างพื้นฐานในโลกแห่งความเป็นจริงจะมีจำกัด PLA ส่วนใหญ่จะถูกนำไปฝังกลบหรือเผาทำลาย
- สัตว์เลี้ยง:สามารถรีไซเคิลได้อย่างแพร่หลายและได้รับการยอมรับในโครงการเทศบาลส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม อัตราการรีไซเคิลทั่วโลกยังคงต่ำ (~20–30%) โดยมีขวด PET เพียง 26% เท่านั้นที่รีไซเคิลในสหรัฐอเมริกา (2022)
ประสิทธิภาพและคุณสมบัติ
-
ความยืดหยุ่นและความแข็งแกร่ง
กระดาษแก้ว
เซลโลเฟนมีความยืดหยุ่นดีและทนต่อการฉีกขาดในระดับปานกลาง จึงเหมาะสำหรับการใช้งานบรรจุภัณฑ์ที่ต้องการความสมดุลที่ละเอียดอ่อนระหว่างความสมบูรณ์ของโครงสร้างและความสะดวกในการเปิด โดยทั่วไปความแข็งแรงในการดึงจะอยู่ระหว่าง100–150 เมกะปาสคาลขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตและว่าเคลือบไว้หรือไม่เพื่อให้มีคุณสมบัติในการกั้นที่ดีขึ้น แม้ว่าเซลโลเฟนจะไม่แข็งแรงเท่า PET แต่ความสามารถในการโค้งงอได้โดยไม่แตกร้าวและให้ความรู้สึกเป็นธรรมชาติทำให้เซลโลเฟนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการห่อสิ่งของที่มีน้ำหนักเบาและบอบบาง เช่น เบเกอรี่และขนมหวาน
PLA (กรดโพลีแลกติก)
PLA มีความแข็งแรงเชิงกลที่ดี โดยมีความแข็งแรงในการดึงโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง50–70 เมกะปาสคาลซึ่งเทียบได้กับพลาสติกทั่วไปบางชนิด อย่างไรก็ตามความเปราะบางเป็นข้อเสียที่สำคัญ เนื่องจากภายใต้แรงกดดันหรืออุณหภูมิต่ำ PLA อาจแตกร้าวหรือแตกหัก ทำให้ไม่เหมาะกับการใช้งานที่ต้องทนต่อแรงกระแทกสูง สารเติมแต่งและการผสมกับพอลิเมอร์ชนิดอื่นสามารถปรับปรุงความเหนียวของ PLA ได้ แต่สิ่งนี้อาจส่งผลต่อความสามารถในการทำปุ๋ยหมักได้
PET (โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต)
PET เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางว่ามีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม โดยมีความแข็งแรงในการดึงสูงตั้งแต่50 ถึง 150 MPaขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น เกรด ความหนา และวิธีการประมวลผล (เช่น การวางแนวสองแกน) ความยืดหยุ่น ความทนทาน และความต้านทานต่อการเจาะและการฉีกขาดของ PET ทำให้เป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับขวดเครื่องดื่ม ถาด และบรรจุภัณฑ์ประสิทธิภาพสูง โดยมีประสิทธิภาพดีในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง โดยคงความสมบูรณ์ภายใต้แรงกดดันและระหว่างการขนส่ง
-
คุณสมบัติของสิ่งกีดขวาง
กระดาษแก้ว
เซลโลเฟนมีคุณสมบัติการกั้นระดับปานกลางป้องกันก๊าซและความชื้นอัตราการส่งผ่านออกซิเจน (OTR)โดยทั่วไปมีตั้งแต่500 ถึง 1200 ซม.³/ม.²/วันซึ่งเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีอายุการเก็บรักษาสั้น เช่น ผลิตภัณฑ์สดหรือเบเกอรี่ เมื่อเคลือบด้วย PVDC หรือไนโตรเซลลูโลส ประสิทธิภาพการกั้นจะดีขึ้นอย่างมาก แม้ว่าจะซึมผ่านได้ดีกว่า PET หรือแม้แต่ PLA แต่ความสามารถในการระบายอากาศตามธรรมชาติของเซลโลเฟนอาจเป็นประโยชน์สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการการแลกเปลี่ยนความชื้นบางส่วน
พีแอลเอ
ฟิล์ม PLA นำเสนอทนความชื้นได้ดีกว่าเซลโลเฟนแต่ก็มีความสามารถในการซึมผ่านของออกซิเจนสูงขึ้นมากกว่า PET โดยทั่วไป OTR จะอยู่ระหว่าง100–200 ซม.³/ม.²/วันขึ้นอยู่กับความหนาของฟิล์มและความเป็นผลึก แม้ว่าจะไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่ไวต่อออกซิเจน (เช่น เครื่องดื่มอัดลม) แต่ PLA ก็ใช้ได้ดีในการบรรจุผลไม้สด ผัก และอาหารแห้ง สูตร PLA ที่มีการเพิ่มการกั้นใหม่กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงขึ้น
สัตว์เลี้ยง
PET จัดส่งคุณสมบัติการกั้นที่เหนือกว่าทั่วกระดาน โดยมีค่า OTR ต่ำถึง1–15 ซม.³/ม.²/วันมีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการกั้นออกซิเจนและความชื้น ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่มที่อายุการเก็บรักษาที่ยาวนาน ความสามารถในการกั้นของ PET ยังช่วยรักษารสชาติ คาร์บอเนต และความสดใหม่ของผลิตภัณฑ์ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ PET ครองตลาดเครื่องดื่มบรรจุขวด
-
ความโปร่งใส
วัสดุทั้งสามอย่าง—เซลโลเฟน, PLA และ PET-เสนอความคมชัดของแสงที่ยอดเยี่ยมทำให้เหมาะกับการนำไปบรรจุผลิตภัณฑ์ต่างๆการนำเสนอภาพเป็นสิ่งสำคัญ
-
กระดาษแก้วมีรูปลักษณ์ที่เป็นมันเงาและให้ความรู้สึกเป็นธรรมชาติ มักจะช่วยเพิ่มการรับรู้ถึงผลิตภัณฑ์ที่เป็นงานฝีมือหรือเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
-
พีแอลเอมีความโปร่งใสสูงและมีการเคลือบผิวเรียบเป็นมันเงาคล้ายกับ PET ซึ่งดึงดูดใจแบรนด์ที่ให้ความสำคัญกับการนำเสนอภาพที่สะอาดและความยั่งยืน
-
สัตว์เลี้ยงยังคงเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมในเรื่องความชัดเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชัน เช่น ขวดน้ำและภาชนะใส่อาหารใส ซึ่งความโปร่งใสสูงเป็นสิ่งสำคัญในการจัดแสดงคุณภาพของผลิตภัณฑ์
การประยุกต์ใช้งานจริง
-
บรรจุภัณฑ์อาหาร
กระดาษแก้ว: นิยมใช้ทำผลิตภัณฑ์สด เบเกอรี่สำหรับเป็นของขวัญ เช่นถุงของขวัญเซลโลเฟนและขนมหวานเนื่องจากความสามารถในการระบายอากาศและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
พีแอลเอ:มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในภาชนะแบบฝาพับ ผลิตฟิล์ม และบรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์นม เนื่องจากมีความใสและสามารถย่อยสลายได้ เช่นฟิล์มยึด PLA.
สัตว์เลี้ยง:มาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับขวดเครื่องดื่ม ถาดอาหารแช่แข็ง และภาชนะต่างๆ ที่ได้รับการยกย่องในเรื่องความแข็งแกร่งและคุณสมบัติการป้องกัน
-
การใช้ในอุตสาหกรรม
กระดาษแก้ว:พบในแอปพลิเคชันเฉพาะทาง เช่น ห่อบุหรี่ บรรจุภัณฑ์ยาแบบพุพอง และห่อของขวัญ
พีแอลเอ:ใช้ในบรรจุภัณฑ์ทางการแพทย์ ฟิล์มทางการเกษตร และเพิ่มมากขึ้นในเส้นใยการพิมพ์ 3 มิติ
สัตว์เลี้ยง:ใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์สินค้าอุปโภคบริโภค ชิ้นส่วนยานยนต์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากมีความแข็งแรงและทนต่อสารเคมี
การเลือกใช้ฟิล์มที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น เซลโลเฟนและ PLA หรือฟิล์ม PET แบบดั้งเดิมนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความสำคัญด้านสิ่งแวดล้อม ความต้องการด้านประสิทธิภาพ และข้อจำกัดด้านงบประมาณ แม้ว่า PET จะยังคงได้รับความนิยมเนื่องจากมีต้นทุนต่ำและมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม แต่ภาระด้านสิ่งแวดล้อมและความรู้สึกของผู้บริโภคกำลังผลักดันให้หันมาใช้ฟิล์มที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เซลโลเฟนและ PLA มีข้อได้เปรียบทางนิเวศวิทยาที่สำคัญและสามารถเสริมสร้างภาพลักษณ์ของแบรนด์ได้ โดยเฉพาะในตลาดที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อม สำหรับบริษัทที่ต้องการก้าวล้ำนำหน้าเทรนด์ความยั่งยืน การลงทุนในฟิล์มทางเลือกเหล่านี้ถือเป็นทั้งการตัดสินใจที่รับผิดชอบและมีกลยุทธ์
สินค้าที่เกี่ยวข้อง
เวลาโพสต์: 03-06-2025