지구 환경 인식이 높아짐에 따라 플라스틱 오염의 문제는 모든 생계의 큰 관심사가되었습니다. 일회용 음료 포장, 특히 일회용 컵은 오랫동안 플라스틱 제품에 의해 지배되어 왔으며, 이는 자연적으로 저하하기가 어렵고 환경에 큰 부담을주었습니다. 새로운 유형의 환경 친화적 인 제품으로 일회용 생분해 성 단일 벽 종이 음료 컵 점차 대중의 눈에 들어갔다. 그것은 편의의 요구를 충족시킬뿐만 아니라 환경에 대한 부정적인 영향을 크게 줄입니다. 그러나 많은 사람들이 이러한 유형의 종이 컵의 분해 원리에 대해 거의 알지 못합니다.
1. 일회용 생분해 성 단일 벽 종이 음료 컵의 기본 구조
이름에서 알 수 있듯이 일회용 생분해 성 싱글 벽 종이 음료 컵은 단일 층 종이 구조와 생분해 성 특성을 가진 일회용 음주 컵을 나타냅니다. 이 유형의 종이 컵의 디자인은 환경 친화 성을 달성하면서 구조적 강점을 유지합니다. 핵심은 특수 자료와 프로세스의 선택에 있습니다.
1.1. 단일 벽 종이 컵의 구성 재료 소개
단일 벽 종이 컵은 주로 두 부분으로 구성됩니다.
종이 기판 : 일반적으로 목재 펄프, 대나무 펄프 등과 같은 재생 가능한 자원에서 나오는 고품질 셀룰로오스 섬유로 만들어졌습니다. 용지의 두께와 밀도는 컵 몸체가 사용시 충분한 강도와 방수 기능을 갖도록 특별히 설계되었습니다.
생분해 성 코팅 : 액체 누출을 방지하기 위해 종이 컵의 내부 벽은 일반적으로 바이오 기반 필름 층으로 코팅됩니다. 이 코팅은 전통적인 플라스틱 코팅을 대체합니다. 일반적인 물질에는 폴리 락트산 (PLA), 전분 기반 바이오 필름 등이 있으며,이 모든 것은 생분해 성 특성을 갖습니다.
1.2. 생분해 성 성분의 기본 특성
이 유형의 종이 컵의 가장 큰 특징은 코팅과 종이가 미생물로 분해되고 변형 될 수 있으며, 마침내 환경에서 장기 잔류 플라스틱의 단점을 피하기 위해 물, 이산화탄소 및 바이오 매스를 생성 할 수 있다는 것입니다. 또한 사용 된 대부분의 재료는 지속 가능한 개발의 요구 사항을 충족하는 자연 및 재생 가능한 자원에서 파생됩니다.
1.3. 전통적인 플라스틱 컵과 일반 종이 컵과의 차이
전통적인 플라스틱 컵과 비교할 때이 종이 컵은 저하가 쉽고 지속적인 오염을 일으키지 않습니다. 그러나 방수 및 내선은 일반적으로 플라스틱보다 약간 열등하며, 코팅 재료를 최적화하여 개선해야합니다.
일반 종이 컵과 비교할 때 전통적인 종이컵은 종종 분해 불가능한 플라스틱 코팅을 사용합니다. 이 "플라스틱 종이"구조는 자연스럽게 분해되고 환경 보호 목표를 달성하기가 어렵습니다. 이 제품은 바이오 기반 코팅을 통해이 문제를 해결합니다.
2. 생분해의 과학적 원리 분석
생분해는 자연 환경에서 미생물 (예 : 박테리아, 곰팡이 등)의 신진 대사를 통해 유기물이 무해한 물질로 분해되는 과정을 말합니다. 이 과정을 이해하면 일회용 생분해 성 단일 벽 종이 음료 컵의 환경 적 이점을 더 잘 이해할 수 있습니다.
2.1. 생분해 란 무엇입니까?
생분해는 자연 조건 하에서 미생물에 의해 물질이 분해되어 이산화탄소, 물, 메탄, 미네랄 염 및 바이오 매스를 생산하는 과정입니다. 이 과정은 복잡한 중합체 물질을 단순 화합물로 분해하기 위해 미생물의 효소 시스템에 의존한다.
2.2. 분해 과정에서 미생물의 역할
미생물은 다양한 효소를 분비함으로써 종이 컵 재료의 셀룰로오스 및 바이오 기반 코팅을 분해합니다. 셀룰라아제는 셀룰로오스의 β-1,4- 글리코 시드 결합을 파괴 할 수 있으며, PLA와 같은 바이오 폴리머는 또한 미생물의 촉매하에 점차 분해된다. 미생물은 이러한 분해 제품을 탄소 공급원으로 사용하여 성장하고 재생산하여 분해주기를 완료합니다.
2.3. 분해율에 영향을 미치는 환경 적 요인
온도 : 일반적으로, 더 높은 온도는 미생물 활성에 도움이되며 분해 속도를 가속화합니다. 산업용 퇴비 환경의 온도는 일반적으로 55-60 °로 유지되며 이는 가장 잘 저하 상태입니다.
습도 : 물은 미생물 대사에 필요한 조건이며, 습도가 충분하지 않으면 분해 과정이 억제됩니다.
산소 함량 : 대부분의 열화 과정은 호기성 조건에 의존하지만 일부 환경에서도 혐기성 분해가 발생할 수 있습니다.
pH 값 및 미생물 종은 또한 분해 효율에 영향을 미칩니다.
2.4. 종이컵의 분해 가능한 재료가 자연적으로 분해되는 방법
종이 컵의 셀룰로오스 부분은 환경의 다양한 미생물에 의해 신속하게 저하 될 수 있으며, PLA와 같은 바이오 기반 코팅은 분해를 촉진하기 위해 특정 조건 (예 : 퇴비 환경)이 필요합니다. 일반적으로, 종이 컵 재료는 축적 된 오염을 피하기 위해 적절한 환경에서 몇 개월에서 1 년 안에 완전히 저하 될 수 있습니다.
3. 주요 생분해 성 물질 및 그 기능
일회용 생분해 성 단일 벽 종이 음료 컵의 핵심 장점은 주로 셀룰로오스 기반 용지, 바이오 기반 코팅 및 첨가제를 포함하여 재료 과학의 혁신에서 비롯됩니다.
3.1. 셀룰로오스 기반 종이 재료
셀룰로오스는 지구상에서 가장 풍부한 유기 중합체이며 광범위한 공급원과 재생 가능합니다. 높은 친수성 및 다공성 구조는 미생물 부착 및 분해에 도움이된다. 고품질 용지 설계는 강도와 분해성을 모두 고려할 수 있습니다.
3.2. 바이오 기반 코팅의 분해 메커니즘
전통적인 플라스틱 코팅은 수분을 차단하지만 분해하기는 어렵지만 PLA 및 전분 기반 필름과 같은 바이오 기반 코팅은 퇴비 조건 하에서 미생물에 의해 저하 될 수 있습니다.
PLA (Polylactic acid) : 가수 분해를 통해 분자 사슬을 파괴하고 젖산 단량체로 바뀌고,이어서 미생물에 의해 대사됩니다.
전분 기반 필름 : 미생물 효소에 의해 설탕으로 빠르게 분해 될 수있는 풍부한 전분 분자가 포함되어 있습니다.
이 코팅은 효과적으로 액체 침투를 방지하면서 궁극적 인 생분해 성을 보장합니다.
3.3. 생분해 성 제제의 보조 역할
일부 종이컵은 분해 속도를 높이고 물질의 환경 적 적응성을 향상시키기 위해 효소 또는 천연 셀룰로오스 변형기와 같은 생분해 성 프로모터를 추가합니다.
4. 일회용 생분해 성 단일 벽 종이 음료 컵의 저하 과정
분해 과정은 여러 단계로 나눌 수 있습니다.
4.1. 물리적 분해 단계
기계적 압출, 풍화 및 습윤과 같은 환경의 영향으로 종이 컵의 표면 구조가 점차 손상되어 미세 균열 및 기공이 형성되어 미생물 침습 조건을 제공합니다.
4.2. 화학 분해 단계
물은 종이 컵 물질의 내부로 침투하여 가수 분해 반응을 일으키고, 중합체 사슬을 파괴하고, 분자량을 줄이고, 물질을 점차적으로 연화시킨다.
4.3. 생분해 단계
미생물은 효소를 사용하여 셀룰로오스 및 코팅 중합체를 분해하여 이산화탄소, 물 및 바이오 매스와 같은 단순 분자로 대사합니다.
4.4. 열화 제품 및 환경 영향
분해 생성물은 물, 이산화탄소 및 유기물로 환경에 축적되지 않고 토양 비옥도를 촉진하며 이상적인 환경 친화적 인 물질입니다.
5. 저하 성능을위한 테스트 및 표준
종이 컵의 환경 특성과 실제 저하 효과를 보장하기 위해서는 관련 테스트 및 표준 시스템이 필수적입니다.
5.1. 국내 및 국제 생분해 표준의 개요
국제 표준 : ISO 17088, ASTM D6400 등과 같은 국제 표준은 생분해 성 플라스틱의 테스트 방법 및 인증 조건을 규정합니다.
국내 표준 : 많은 국가들이 제품이 생분해 성의 정의를 충족시키기 위해 해당 테스트 방법 및 기술 요구 사항을 공식화했습니다.
5.2. 종이 컵 분해 성능을위한 테스트 방법
일반적인 방법은 다음과 같습니다.
퇴비 환경 테스트 : 산업 퇴비 조건을 시뮬레이션하고 샘플 분해 속도.
토양 매장 테스트 : 자연 토양에 묻혀 분해율과 정도를 평가합니다.
화학적 분석 : 분자 구조의 변화를 감지하기 위해 분광법 및 질량 분석법 기술을 사용하십시오.
5.3. 제품이 진정으로 생분해 요건을 충족하도록하는 방법
제조업체는 인증 기관의 테스트를 통과하고 관련 환경 인증 마크를 얻어야합니다. 동시에 소비자는 제품 설명 및 인증 정보에주의를 기울여 환경 친화적 인 종이컵을 선택할 수 있도록해야합니다.
6. 요약
환경 친화적 인 대안으로서, 일회용 생분해 성 단일 벽 종이 음료 컵은 과학적 재료 선택 및 합리적인 구조 설계로 효과적인 생분해를 달성합니다. 이의 분해 과정에는 여러 물리적, 화학적 및 생물학적 링크가 포함되어 자연 환경의 미생물에 의해 완전히 분해되어 플라스틱 폐기물의 장기 오염을 피합니다.
이 종이 컵의 분해 원리를 깊이 이해함으로써, 우리는 환경 친화적 인 재료를보다 과학적으로 사용하고 홍보 할 수있을뿐만 아니라 녹색 생활 양식의 대중화를 촉진 할 수 있습니다. 앞으로 재료 기술의 지속적인 발전으로 생분해 성 종이컵은 지속 가능한 개발 목표를 달성하기 위해 사회의 모든 구석에서 더 널리 사용될 것입니다.
환경 친화적 인 재료의 개발에주의를 기울이고 지원하고 우리의 고향 지구를 보호합시다.