PLA và PBAT đều là các loại nhựa sinh học và có khả năng phân hủy sinh học. Chúng đang được xem là những vật liệu thay thế tiềm năng cho nhựa truyền thống làm từ dầu mỏ.
Bên cạnh những điểm tương đồng, hai loại nhựa này cũng có những đặc trưng nhất định, liên quan lớn đến việc sử dụng chúng vào những ứng dụng cụ thể nào.
Bài viết này sẽ tìm hiểu về những điểm giống và khác nhau giữa PLA và PBAT. Từ đó cho thấy một cái nhìn tổng thể về ưu điểm, hạn chế và ứng dụng cụ thể của từng loại.
Giống nhau:
- Đều là nhựa sinh học.
- Đều có thể phân hủy sinh học và có thể phân hủy.
Dù vậy, PLA và PBAT cũng có những khác biệt nhất định về nguyên liệu, đặc tính, khả năng phân hủy sinh học, ứng dụng, giá cả,…
Khác nhau:
Nguyên liệu thô:
Mặc dù đều là vật liệu phân hủy sinh học, tuy nhiên PLA và PBAT lại khác nhau về nguồn gốc. PLA có nguồn gốc sinh học, trong khi PBAT có nguồn gốc từ tài nguyên hóa thạch.
PLA được tạo ra từ axit lactic có nguồn gốc từ tinh bột ngô, mía hoặc các loại cây có vỏ khác. PLA được sản xuất thông qua quá trình chiết xuất tinh bột từ nguyên liệu, sau đó biến tinh bột thành glucose chưa tinh khiết, lên men glucose để thu được monome axit lactic thông qua quá trình tinh chế, và sau đó trùng hợp axit lactic thành polylactic.
PBAT (poly butylene terephthalate adipate) là một loại nhựa có thể phân hủy sinh học, nhưng có nguồn gốc chính từ hóa dầu. Nó là chất đồng trùng hợp của butylene diol adipate (BA) và butylene terephthalate (BT).
Đặc tính:
- PLA có mô đun cao, độ bền kéo cao, ổn định nhiệt nhưng độ dẻo kém. Trong khi PBAT có tính linh hoạt và độ dẻo cao.
- PLA tương đối giống nhựa PP trong số các loại nhựa nói chung. Trong khi PBAT giống LDPE hơn.
- PLA cứng và giòn, khiến nó phù hợp hơn với các ứng dụng yêu cầu độ cứng và độ ổn định kích thước, như dao kéo, ống hút, bao bì thiết bị điện tử,… Trong khi PBAT linh hoạt và dẻo dai nên phù hợp với các ứng dụng như đóng gói thực phẩm, túi mua sắm có khả năng phân hủy.
Khả năng sản xuất:
Năng lực sản xuất của từng loại nhựa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nguồn nguyên liệu, phương pháp,…
Nguyên liệu thô của monome PLA - axit lactic, chủ yếu được sản xuất bằng quá trình lên men các loại ngũ cốc như ngô và có chi phí sản xuất khá cao. Tuy nhiên, do nguồn nguyên liệu thô này tương đối sẵn có và không gây hại nhiều cho môi trường nên năng lực sản xuất PLA tương đối lớn. PLA cũng được đánh giá là một polyme sinh học có lợi ích kinh tế đáng kể.
PBAT có nguồn gốc từ các nguồn tài nguyên không thể tái tạo như hóa dầu. Do giá nguyên liệu thô tương đối thấp nên PBAT là loại nhựa phân hủy sinh học có chi phí hoàn thiện thấp nhất. PBAT được đánh giá là có lợi thế cạnh tranh hơn và mức độ công nghiệp hóa cao hơn.
Khả năng phân hủy sinh học và khả năng phân hủy:
Cả PBAT và PLA đều có khả năng phân hủy sinh học và làm phân trộn. Tuy nhiên, PBAT có tốc độ phân hủy nhanh hơn PLA. Do đó, nó sẽ phân hủy nhanh hơn trong môi trường.
PBAT được thiết kế để có thể phân hủy hoàn toàn nhờ sự hiện diện của các nhóm adipate butylene.
PLA chỉ có thể phân hủy được trong điều kiện môi trường nhất định (nhiệt độ, áp suất,…) tại các cơ sở sản xuất ủ phân công nghiệp. Những tuyên bố về việc PLA hoàn toàn có thể phân hủy tại nhà chỉ đúng một phần. Bởi vì chúng chỉ phân hủy khi được đáp ứng các yêu cầu cụ thể để ủ phân đúng cách.
Ứng dụng:
- PLA phù hợp với các kỹ thuật xử lý khác nhau như ép phun, ép nóng, ép đùn, đúc thổi, đúc, kéo sợi nóng chảy và quay điện. Hầu hết các loại túi, ống hút, hộp đóng gói tự hủy sinh học trên thị trường đều là sản phẩm của PLA.
- Ứng dụng phổ biến nhất hiện nay của PBAT là các sản phẩm túi màng. Với hiệu suất tạo màng vượt trội, PBAT được sử dụng rộng rãi để làm bao bì đóng gói, túi nhựa tự hủy, màng nông nghiệp,…
Giá cả:
Thông thường giá PBAT rẻ hơn so với PLA. Tuy nhiên, hiện nay nhu cầu PBAT ngày càng tăng mạnh, đồng thời giá các monome nguyên liệu thô của PBAT tăng lên. Do đó, giá của PBAT đã gần bắt kịp giá của PLA.
Cả PLA và PBAT đều có những ưu điểm và hạn chế riêng của chúng. Việc lựa chọn loại nhựa nào sẽ phụ thuộc rất lớn vào yêu cầu của từng ứng dụng cụ thể. Bên cạnh đó, người tiêu dùng cũng cần phải xem xét về đặc tính, chi phí và tác động môi trường của chúng khi quyết định lựa chọn. PLA và PBAT đều được xem là những vật liệu hứa hẹn để thay thế nhựa truyền thống, nhờ đặc tính phân hủy sinh học. Tuy nhiên, nhựa có thể phân hủy không phải là giải pháp triệt để cho vấn đề thải nhựa; giải pháp trong việc giảm thiểu, tái sử dụng và tái chế nhựa cũng là điều rất quan trọng.