Thế giới hiện nay đang hướng đến các giải pháp xanh, chính vì vậy hạt nhựa sinh học ngày càng được quan tâm và ứng dụng rộng rãi. Không chỉ giúp giảm gánh nặng rác thải nhựa, dòng vật liệu này còn mở ra cơ hội cho các doanh nghiệp bắt kịp xu hướng sản xuất bền vững. Bài viết này, PMJ GREENTECH sẽ đi sâu vào quy trình sản xuất hạt nhựa sinh học, từ nguyên liệu, công nghệ cho đến ứng dụng, để bạn có cái nhìn toàn diện hơn.
Nguyên liệu trong sản xuất hạt nhựa sinh học
Nguồn nguyên liệu là yếu tố quyết định đến tính chất của nhựa sinh học. Một số thành phần phổ biến gồm:
Tinh bột ngô
- Ưu điểm: Giá thành thấp, nguồn cung ổn định, quy trình sản xuất đơn giản, sản phẩm có khả năng phân hủy sinh học.
- Nhược điểm: Chỉ phân hủy hiệu quả trong môi trường công nghiệp có điều kiện nhiệt và ẩm thích hợp.
Tinh bột khoai tây
- Ưu điểm: Khoai tây là nguồn nguyên liệu phổ biến, có khả năng phân hủy tự nhiên tốt.
- Nhược điểm: Chi phí sản xuất cao, nhựa thành phẩm có thể kém bền hơn so với nhựa truyền thống.
Mía
- Ưu điểm: Sản xuất nhựa sinh học từ mía có thể tái chế, đồng thời tận dụng bã mía để phát điện cho nhà máy.
- Nhược điểm: Một số loại nhựa từ mía không phân hủy hoàn toàn, chỉ tái chế được.
Cellulose
- Ưu điểm: Là hợp chất hữu cơ dồi dào nhất trên thế giới, có khả năng cải thiện độ bền và giảm thấm nước của nhựa.
- Nhược điểm: Quy trình chiết xuất phức tạp, tốn kém.
Tảo và vi sinh vật
- Ưu điểm: Có thể nuôi trồng quanh năm, ít tốn tài nguyên, giúp tăng khả năng phân hủy.
- Nhược điểm: Công nghệ sản xuất còn mới, chưa phổ biến trên quy mô lớn.
Ngoài ra, một số nguồn sinh khối khác như chitosan (từ vỏ tôm cua) hay bột gỗ cũng đang được nghiên cứu để tạo ra dòng nhựa sinh học thế hệ mới.
Quy trình sản xuất hạt nhựa sinh học
Tùy thuộc vào loại nhựa (PLA, PHA, PBAT…), quy trình sản xuất hạt nhựa sinh học có thể khác nhau. Tuy vậy, về cơ bản, quá trình sản xuất trải qua 4 bước chính:
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu
Nguyên liệu như ngô, khoai tây hoặc mía được thu hoạch, làm sạch và xử lý để chiết xuất tinh bột hoặc đường. Chẳng hạn, ngô sau khi nghiền thành bột sẽ được enzyme thủy phân để tạo glucose.
Bước 2: Chuyển hóa thành monomer
Glucose được lên men bằng vi sinh vật (ví dụ Lactobacillus) để tạo ra axit lactic – tiền chất quan trọng của PLA. Với PHA, vi khuẩn sẽ hấp thụ đường hoặc dầu và tích lũy polymer ngay trong tế bào.
Bước 3: Trùng hợp (Polymerization)
Axit lactic hoặc monomer khác được trùng hợp thành polymer nhờ các công nghệ như:
- Trùng hợp vòng mở (dành cho PLA).
- Trùng hợp ngưng tụ.
Kết quả tạo ra nhựa sinh học thô có thể tạo thành hạt resin.
Bước 4: Gia công tạo hạt nhựa
Nhựa sinh học sau khi tổng hợp được gia công bằng các công nghệ tương tự nhựa truyền thống:
- Ép phun: tạo dao, thìa, hộp thực phẩm.
- Đùn: sản xuất màng bọc, bao bì.
- Thổi khuôn: sản xuất chai, lọ.
- In 3D: đặc biệt phổ biến với PLA nhờ dễ tạo hình.
Ở giai đoạn này, có thể bổ sung thêm phụ gia để tăng cường tính năng như chống UV, chống ẩm, cải thiện độ bền.
Chi phí sản xuất nhựa sinh học
Theo Cleaner Engineering and Technology (2022), chi phí sản xuất PLA dao động từ 844 – 2.410 USD/tấn, tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu, công nghệ, năng lượng và nhân công.
Mặc dù nhựa sinh học có chi phí cao hơn nhựa truyền thống, nhưng lợi ích về môi trường và xu hướng tiêu dùng xanh đang giúp dòng sản phẩm này ngày càng được ưa chuộng.
Làm thế nào để nhựa sinh học bền hơn?
Để cải thiện nhược điểm so với nhựa hóa dầu, các nhà nghiên cứu đang áp dụng nhiều giải pháp:
- Gia cố bằng sợi tự nhiên (tre, gai, lanh) để tăng độ bền.
- Thêm chất hóa dẻo nhằm tăng độ dẻo dai và chống nứt gãy.
- Điều chỉnh quy trình sản xuất hạt nhựa sinh học (nhiệt độ, áp suất) để tối ưu đặc tính cơ học.
- Bổ sung lớp phủ chống thấm để tăng khả năng chịu nước.
Nhờ vậy, nhựa sinh học ngày càng tiến gần hơn đến khả năng thay thế nhựa truyền thống trong nhiều lĩnh vực.
Tại sao nên chọn hạt nhựa sinh học từ PMJ GREENTECH?
Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp nhựa sinh học cho sản xuất, PMJ GREENTECH là đối tác tin cậy với nhiều lợi thế:
- Nguồn cung ổn định: sản xuất quy mô lớn, đáp ứng đơn hàng liên tục.
- Chất lượng quốc tế: hạt nhựa đạt tiêu chuẩn an toàn, phân hủy hoàn toàn thành CO₂, H₂O và sinh khối.
- Giải pháp trọn gói: từ tư vấn nguyên liệu, hỗ trợ kỹ thuật đến vận chuyển.
- Đa dạng sản phẩm: BIO FILLER 01, BIO CPST 01, BIO 01, BIO CPST 01P và nhiều dòng nhựa sinh học khác.
Bài viết trên chỉ mang tính tham khảo thông tin về quy trình sản xuất hạt nhựa sinh học. Nếu doanh nghiệp của bạn quan tâm đến việc ứng dụng hoặc cần giải pháp tối ưu hơn cho sản xuất, hãy liên hệ ngay PMJ GREENTECH để được tư vấn chi tiết.
📞 Hotline: (+84) 321 6277 093
📩 Email: info@pmjgreentech.vn
🌐 PMJ GREENTECH – Nhà cung cấp hạt nhựa sinh học uy tín, giải pháp xanh cho tương lai.