آشنایی با بسته بندی Eco-Friendly

بسته بندی سازگار با محیط زیست در کل چرخه عمر خود را به حداقل می رساند - از استخراج مواد خام (نسخه) تا دفع، شامل پلاستیک های زیست محیطی تجزیه و تحلیل شده از نشاسته های گیاهی، مواد کاغذی از فیبر های بازیافت شده، فیلم های کمپوست و مواد زیستی نوآورانه مانند MycelLTium (ساختار ریشه اتاق) یا بسته بندی مبتنی بر جلبک است. هدف کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی، انتشار کربن پایین، و جلوگیری از زباله های پایدار است.

ویژگی های کلیدی مواد پایدار

برای قابل اجرا بودن، بسته بندی سازگار با محیط زیست باید مزایای زیست محیطی را با عملکرد عملکردی متعادل کند. مهندسین خواص مانند قدرت مکانیکی، مانع در برابر رطوبت و اکسیژن، ثبات حرارتی و سازگاری با فرآیندهای تولید موجود را ارزیابی می کنند.به عنوان مثال، هیدروپلاستیک اسید پلی لاکتیک (PLA) وضوح و قابلیت ترکیب را ارائه می دهند، اما مقاومت کمتری نسبت به مهندسان مواد پلاستیکی مبتنی بر نفت دارند.

نقش مهندسان مواد

مهندسان مواد در خط مقدم طراحی، تست و پالایش مواد بسته بندی پایدار هستند. تخصص آنها شیمی، فیزیک و مهندسی را برای ایجاد راه حل هایی که مطابق با استانداردهای زیست محیطی و نیازهای صنعت همکاری می کنند، آنها با طراحان محصول، مهندسان بسته بندی و تیم های پایداری همکاری می کنند تا اطمینان حاصل شود که مواد جدید نه تنها سبز، بلکه مقیاس پذیر و قابل توجه هستند.

انتخاب مواد و تجزیه و تحلیل چرخه زندگی

مسئولیت اصلی انتخاب مواد خام با تاثیر زیست محیطی پایین است، این شامل source Feedstocks (به عنوان مثال، ذرت، Sugarcane، سلولز) و ارزیابی بازیافت شده مهندسین محتوا است که از آن استفاده می کنند (FLT:0:0) ارزیابی چرخه تجدید حیات (LCA) ابزار برای محاسبه استفاده از انرژی، انتشار گازهای گلخانه ای، مصرف آب و حیات زیست محیطی به جای تغییر گزینه های معمول پلی اتیلن.

تحقیق و توسعه

مهندسان مواد جدید مانند پلی هیدروکسیالکانوات (PHAs) تولید شده توسط تخمیر باکتری، که بی نقص در محیط های دریایی، آنها همچنین نانوکومهایی را توسعه می دهند که پلیمر های زیست محیطی را با نانوسیم طبیعی یا نانو فیبرهای سلولز ترکیب می کنند تا خواص سد را بدون قربانی کردن قابلیت های اخیر بهبود بخشند.

نوآوری در فیلم های Bological

برای بسته بندی انعطاف پذیر، مهندسان مواد فیلم هایی از دودکش های میگوسان (از پوسته های میگو) و پروتئین هایی مانند کازئین ایجاد کرده اند، این مواد موانع اکسیژن قوی را نشان می دهند و می توانند با موم های طبیعی برای بهبود تست های مقاومت رطوبت پوشانده شوند.

تست و کنترل کیفیت

تست دقیق تضمین می کند بسته بندی سازگار با محیط زیست تحت شرایط واقعی جهان است. مهندسین ارزیابی قدرت کششی (FLT:0) با استفاده از ماشین های تست جهانی، اندازه گیری (FLT:2permeability به گازهای و بخار، و شبیه سازی ارتعاشات حمل و نقل و چرخه رطوبت، آنها همچنین انجام مطالعات قفسه زندگی برای تأیید استانداردهای جدید تجزیه و تحلیل محصول - مانند ساخت و تحلیل چند منظوره، و تحلیل مواد چند منظوره، به دنبال می کنند.

بهینه سازی فرآیند و ساخت

مهندسان مواد، قالب تزریق، اکستروژن و فرایندهای حرارتی را برای رسیدگی به پلیمرهای مبتنی بر زیستی که اغلب شاخص های جریان ذوب و پروفایل های تخریب حرارتی مختلف نسبت به پلاستیک های معمولی دارند، آنها توسعه کمک های پردازش و استراتژی های خنک کننده برای جلوگیری از جنگ یا شکننده شدن آن را دارند.

چالش های بسته بندی پایدار

علی رغم پیشرفت قابل توجه، مهندسان مواد با موانع مداوم مواجه هستند.هزینه همچنان یک مانع عمده است (بسیاری از بیوپلاستیک ها دو تا سه برابر گران تر از پلیمرهای کالا مانند PET یا پلی پروپیلن هستند. مقیاس پذیری مسئله دیگری است: حجم تولید فعلی برای PHAs یا مواد منسلیوم برای پاسخگویی به تقاضای جهانی کافی نیست، علاوه برخی از امکانات صنعتی "compostable" که به طور گسترده ای بازیافت نمی شوند.[۱۰]

اجرای تجارت

مواد سازگار با محیط زیست اغلب دارای خواص سد پایین تر، نیاز به پوشش ضخیم تر یا ساختارهای چند لایه ای هستند که قابلیت بازیافت را پیچیده می کنند. مهندسان مواد با توسعه (FLT:0: پوشش های سد مبتنی بر بیو (FLT:1 مانند پوسته یا پلی تکنیک از روغن کرچک، همچنین بسته بندی فعال با عوامل ضد میکروبی طبیعی مانندگان یا روغن را برای گسترش عمر مصنوعی بدون آن کشف می کنند.

تنظیم مقررات و بازار هادلس

هماهنگ کردن مقررات جهانی برای بی سوادی و کم سازی، موجب سردرگمی می شود. مهندسین باید مواد را طراحی کنند که با استانداردهای متعدد (به عنوان مثال، اتحادیه اروپا، ایالات متحده، ژاپن) مطابقت دارند و در عین حال، لوگوی های صدور گواهینامه خرده فروشی و مصرف کننده مانند BPI تأیید شده اند به انتخاب های راهنما کمک می کند، اما هزینه های انطباق با مهندسان مواد کار می کنند تا این تصاویر خاص را هدایت کنند، گاهی اوقات در حال توسعه این تنظیمات منطقه هستند.

مسیر های آینده در بسته بندی سازگار با محیط زیست

موج بعدی نوآوری توسط مهندسان مواد هدایت می شود که مرزهای بسته بندی هوشمند، فیلم های خوراکی و بازیافت پیشرفته را فشار می دهند. بسته بندی های قابل استفاده ساخته شده از کاغذ دریا، برنج یا پنکتین میوه، به دست آوردن کشش برای تک استفاده است؛ این مواد یا بی تعادل به سرعت تمرکز بر بهبود یکپارچگی و طعم و طعم ساختاری است.

مواد پاسخگو

بسته بندی هوشمند که رنگ را تغییر می دهد یا مواد نگهدارنده را بر روی تقاضا آزاد می کند، مهندسان مواد (FLT:0) شاخص های حساس به مواد غذایی از عصاره های گیاهی (به عنوان مثال، کلم قرمز) در فیلم های بسته بندی استفاده می کنند.این سیستم ها به کاهش زباله های غذایی با ارائه اطلاعات تازه در زمان واقعی کمک می کنند.

بازسازی شیمیایی

برای ساخت بسته بندی واقعاً دایره ای، مهندس مواد در حال طراحی پلیمر هایی هستند که می توانند از نظر شیمیایی به مونومرها باز گردند.پیشرفت های اخیر در [diketoenamine] (PDK] مواد بازیافت مکرر بدون مهندسین کیفیت را نیز توسعه کاتالیزور که در دما پایین تر کار می کنند تا انرژی بازیافت مواد شیمیایی را تولید کنند.

همکاری در سراسر انضباط

هیچ زمینه مهندسی منفرد نمی تواند بحران بسته بندی را به تنهایی حل کند. مهندسان مواد با مهندسان شیمیایی در syns جدید پلیمر همکاری می کنند، با مهندسان مکانیکی در تجهیزات پردازش، و با طراحان صنعتی در قالب های کاربر پسند همکاری می کنند.

نتیجه گیری

مهندسان مواد در تلاش برای بسته بندی پایدار ضروری هستند، آنها شکاف بین آرمان های زیست محیطی و راه حل های عملی و مقرون به صرفه را با انتخاب مواد مناسب، بهینه سازی تولید و دقیق تست عملکرد است، در حالی که چالش هایی مانند هزینه و زیرساخت باقی مانده، نوآوری مداوم مواد - از فیلم های خوراکی گرفته تا پلیمر های قابل تبدیل شیمیایی - ارائه آینده که بسته بندی هر دو کالا و سیاره موفقیت انتقال بستگی به مزایای واقعی فرآیند انتقال، و کمک های بخش در یک بخش آموزشی، و تبدیل پلیمر های پایدار دارد.