Blog

Khi nhu cầu về vật liệu thân thiện với môi trường tăng lên, PBS (Polybutylene Succinate) và PLA (Polylactic Acid) đã nổi lên như hai trong số những loại nhựa sinh học phổ biến nhất. Cả hai đều có khả năng phân hủy sinh học và có nguồn gốc từ các nguồn tài nguyên tái tạo, nhưng chúng khác nhau về tính chất, hiệu suất và ứng dụng. Bài viết này sẽ so sánh PBS vs PLA để giúp bạn lựa chọn loại phù hợp nhất với nhu cầu của mình.

1. Tổng quan về PBS vs PLA

1.1. PBS là gì?

PBS, viết tắt của polybutylene succinate, là một loại polyester aliphatic đang ngày càng thu hút sự chú ý nhờ sản xuất từ nguồn gốc sinh học và tính chất cân bằng, khả năng gia công cải tiến, cùng với khả năng phân hủy sinh học tuyệt vời. Nhờ sự cân bằng giữa độ bền và tính thân thiện với môi trường, PBS được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm bao bì, nông nghiệp và dệt may.

Polybutylene succinate (PBS)

Đọc thêm: Nhựa PBS: Định nghĩa và Ứng dụng Nổi Bật

1.2. PLA là gì?

Axit polylactic, hay còn gọi là PLA, là một monomer nhiệt dẻo được chiết xuất từ các nguồn nguyên liệu tái tạo, hữu cơ như tinh bột ngô hoặc mía đường. Việc sử dụng tài nguyên sinh học làm nguyên liệu sản xuất PLA là điểm khác biệt so với hầu hết các loại nhựa, vốn được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch thông qua quá trình chưng cất và polymer hóa dầu mỏ.

Mặc dù nguyên liệu đầu vào khác nhau, PLA có thể được sản xuất bằng các thiết bị giống như nhựa hóa dầu, giúp quy trình sản xuất PLA tương đối hiệu quả về chi phí. PLA là loại nhựa sinh học được sản xuất nhiều thứ hai (sau tinh bột nhiệt dẻo) và có những đặc điểm tương tự như polypropylene (PP), polyethylene (PE) hoặc polystyrene (PS), đồng thời có khả năng phân hủy sinh học.

Polylactic acid (PLA)

Đọc thêm: Nhựa PLA được sản xuất như thế nào?

2. So sánh tính chất của PBS vs PLA

2.1. Sự khác biệt giữa PBS vs PLA về khả năng phân hủy sinh học

PBS (Polybutylene Succinate) là một loại nhựa phân hủy sinh học, có thể phân hủy thành CO2 và nước qua tác động của các enzyme và vi sinh vật tự nhiên sau khi bị vứt bỏ. Khả năng phân hủy của nó làm cho PBS trở thành lựa chọn tuyệt vời để giải quyết các vấn đề môi trường.

Khả năng phân hủy sinh học của PBS phụ thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như trọng lượng phân tử, độ tinh thể và cấu trúc hóa học. Một yếu tố quan trọng là sự hiện diện của liên kết ester trong cấu trúc của nó, dễ bị tấn công bởi vi khuẩn. Đặc điểm này cho phép PBS phân hủy sinh học hiệu quả.

PLA là một loại polymer hoàn toàn phân hủy sinh học, được coi là một trong những polymer sinh học hứa hẹn nhất nhờ vào khả năng tương thích sinh học, khả năng phân hủy sinh học, độ bền cơ học cao, không độc hại, không gây kích ứng và dễ xử lý.

PLA có thể được tổng hợp qua các quá trình tiêu thụ ít năng lượng và không phụ thuộc vào tài nguyên dầu mỏ. Vi sinh vật có thể phân hủy PLA thải thành H2O và CO2. Sau quá trình quang hợp, CO2 và nước được chuyển đổi lại thành các chất như tinh bột, có thể được sử dụng làm nguyên liệu thô để tổng hợp lại PLA, từ đó thực hiện một chu trình carbon không gây ô nhiễm môi trường.

2.2. Sự khác biệt giữa PBS vs PLA về cấu trúc phân tử

Polybutylene succinate (PBS) là một polymer bán tinh thể nổi bật với các tính chất đa dụng. Cấu trúc phân tử của PBS bao gồm các nhóm ester, làm cho nó có khả năng phân hủy sinh học. Những nhóm ester này sẽ phân hủy thành các polymer nhỏ hơn khi tiếp xúc với nước, và tốc độ phân hủy sẽ tăng khi nhiệt độ tăng. PBS có công thức hóa học là –[O–(CH2)4–O–CO–(CH2)2–CO]N và có thể tạo ra hai cấu trúc tinh thể: α và β. Cấu trúc β thường xuất hiện khi vật liệu bị biến dạng.

Polylactic acid (PLA) là một loại nhựa sinh học được tạo thành từ các monomer lặp lại có công thức hóa học C3H4O2. Về mặt hóa học, PLA được tạo ra từ các phân tử axit lactic. Axit lactic được lên men từ vật liệu thực vật dưới các điều kiện được kiểm soát chặt chẽ. Dimer lactide được sản xuất bằng cách khử nước axit lactic và sau đó phân hủy nhiệt các oligomer axit lactic. Lactide sau đó được polymer hóa bằng phương pháp polymer hóa mở vòng trong sự có mặt của chất xúc tác.

Sự khác biệt giữa PBS và PLA về cấu trúc phân tử

2.3. Sự khác biệt giữa PBS vs PLA về khả năng chịu nhiệt

Polybutylene succinate (PBS) có khả năng chống nhiệt tốt, làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau. PBS có nhiệt độ nóng chảy trong khoảng từ 90–120°C và có thể được xử lý ở nhiệt độ từ 160°C đến 200°C, tương tự như polyolefin.

PLA có khả năng chống nhiệt kém, với nhiệt độ uốn cong chịu nhiệt (HDT) từ 55–65°C, điều này làm hạn chế phạm vi ứng dụng của PLA ở nhiệt độ cao hơn, chẳng hạn như các sản phẩm chịu nhiệt dùng một lần, dụng cụ và các vật chứa bao bì thực phẩm khác.

2.4. Sự khác biệt giữa PBS và PLA về tính linh hoạt và độ bền

PBS nổi bật với tính linh hoạt, độ bền và khả năng chống lại áp lực cơ học, làm cho nó có độ bền cao dưới các điều kiện khó khăn. Cấu trúc bán tinh thể của PBS mang lại khả năng kéo dài tuyệt vời, cho phép nó chống chọi tốt hơn với sự mài mòn so với PLA. Ngoài ra, PBS duy trì được các tính chất cơ học của mình trong một phạm vi nhiệt độ rộng, làm cho nó linh hoạt hơn cho việc sử dụng lâu dài.

Mặt khác, PLA kém bền do tính giòn và khả năng chống va đập và khả năng chịu áp lực thấp. Mặc dù PLA hoạt động tốt trong các môi trường kiểm soát, như bao bì hoặc các sản phẩm dùng một lần, nhưng nó không phải là sự lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng bền vững. Tính giòn của PLA cũng có thể làm cho nó dễ bị nứt hoặc vỡ dưới áp lực.

3. Ứng dụng của PBS vs PLA

3.1. Ứng dụng của PBS

Polybutylene succinate (PBS) là một polymer sinh học đa năng với nhiều ứng dụng nhờ tính phân hủy sinh học, khả năng tương thích sinh học và các đặc tính cơ học mạnh mẽ. Trong ngành bao bì, PBS được sử dụng để tạo ra túi đựng thực phẩm, màng bọc, hộp đựng mỹ phẩm và bao bì y tế. Khả năng chống nước, đặc tính ngăn chặn khí và khả năng kháng khuẩn giúp PBS trở thành một lựa chọn thay thế thân thiện với môi trường so với nhựa truyền thống, đảm bảo bảo quản và an toàn cho sản phẩm.

Trong nông nghiệp, PBS được sử dụng trong các màng phủ nông nghiệp để bảo vệ cây trồng, lưới đánh cá giúp giảm ô nhiễm biển, và các sản phẩm làm vườn như chậu và khay phân hủy sinh học. Khả năng chống tia UV và khả năng phân hủy tự nhiên của nó làm cho PBS trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho nông nghiệp bền vững.

Trong y tế, PBS được sử dụng để sản xuất xi-lanh, ống thông và băng vết thương, tận dụng tính tương thích sinh học để giảm nguy cơ nhiễm trùng. Thêm vào đó, PBS còn được sử dụng trong các sản phẩm như đồ chơi, hàng gia dụng và vật liệu xây dựng, mang đến một lựa chọn thân thiện với môi trường cho các sản phẩm công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày.

Ứng dụng của PBS

3.2. Ứng dụng của PLA

Acid polylactic (PLA) có nhiều ứng dụng đa dạng, khiến nó trở thành một vật liệu linh hoạt và thân thiện với môi trường. Trong ngành in 3D, PLA là sự lựa chọn phổ biến nhờ vào tính dễ sử dụng, nhiệt độ ép đùn thấp và khả năng tương thích với các máy in 3D tiêu chuẩn. PLA thân thiện với người dùng, ít mùi và có thể được chà nhám, sơn hoặc kết hợp với các hợp chất để đạt được các đặc tính khác nhau.

Trong lĩnh vực y tế, PLA được sử dụng để làm các loại cấy ghép phân hủy sinh học như vít, neo, và tấm. Các cấy ghép này phân hủy thành axit lactic trong khoảng thời gian từ 6 tháng đến 2 năm, hỗ trợ quá trình hồi phục bằng cách chuyển dần tải trọng lên cơ thể.

Về bao bì, PLA được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu có thể phân hủy như bao bì thực phẩm, cốc dùng một lần, túi xách và dụng cụ ăn uống, mang đến một lựa chọn thân thiện với môi trường thay thế cho nhựa truyền thống.
Ngoài ra, dưới dạng sợi hoặc vải không dệt, PLA được sử dụng trong quần áo dùng một lần, sản phẩm vệ sinh nữ và tã, nhấn mạnh tính bền vững và tính thực tế trong các ứng dụng hàng ngày.

Cốc nhựa PLA

4. Bạn nên chọn loại nhựa nào?

Khi quyết định lựa chọn giữa PBS (Polybutylene Succinate) và PLA (Polylactic Acid), sự lựa chọn chủ yếu phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể và yêu cầu về iệu suất của bạn. PBS là sự lựa chọn lý tưởng cho những ứng dụng yêu cầu độ linh hoạt cao, độ bền và sự ổn định nhiệt. Nó thường được sử dụng trong các ngành bao bì, nông nghiệp và y tế nhờ vào khả năng chống nước, bảo vệ UV và khả năng phân hủy sinh học xuất sắc. Thêm vào đó, PBS có phạm vi xử lý rộng, làm cho nó phù hợp để sản xuất phim, container và các sản phẩm nông nghiệp phân hủy sinh học.

Ngược lại, PLA được ưa chuộng cho những sản phẩm nhẹ và sử dụng trong thời gian ngắn, đặc biệt là trong in 3D, bao bì thực phẩm và dụng cụ ăn uống dùng một lần. PLA nổi bật với độ cứng và độ trong suốt, làm cho nó trở thành sự lựa chọn tuyệt vời cho bao bì phân hủy và các cấy ghép y tế. Tuy nhiên, PLA hoạt động tốt nhất ở những môi trường có nhiệt độ thấp do khả năng chống nhiệt hạn chế.

5. Kết luận

Tóm lại, PBS vs PLA là hai loại nhựa sinh học đa năng và thân thiện với môi trường, mỗi loại mang lại những đặc tính và ưu điểm riêng biệt. PBS vượt trội về độ linh hoạt, độ bền và sự ổn định nhiệt, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng dài hạn. Trong khi đó, PLA được ưa chuộng nhờ vào độ cứng, độ trong suốt và dễ dàng xử lý, khiến nó lý tưởng cho bao bì thực phẩm phân hủy, dụng cụ ăn uống dùng một lần và in 3D.

Việc lựa chọn giữa PBS và PLA phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của bạn, bao gồm mục đích sử dụng sản phẩm, điều kiện môi trường và yêu cầu hiệu suất. Khi nhận thức về môi trường ngày càng tăng, việc sử dụng PBS và PLA trong các ngành công nghiệp khác nhau có thể hỗ trợ các thực hành xanh hơn và góp phần tạo nên một tương lai bền vững hơn.

6. Về nhựa sinh học của EuroPlas

EuroPlas cung cấp các giải pháp nhựa sinh học tiên tiến thông qua thương hiệu BiONext, kết hợp các vật liệu tái tạo như PHA, PLA và PBAT để tạo ra các hợp chất bền vững, hiệu suất cao. Các nhựa sinh học này được chiết xuất từ các nguyên liệu tự nhiên như ngô và dầu cọ và hoàn toàn phân hủy sinh học trong vòng 12 tháng thành nước, CO₂ và sinh khối, góp phần vào chu trình vòng đời tuần hoàn.

BiONext của EuroPlas

Nhựa sinh học BiONext sở hữu các tính năng cơ học xuất sắc, bao gồm độ cứng cao, khả năng chống va đập và tính linh hoạt, đáp ứng nhu cầu đa dạng của các ngành công nghiệp như bao bì thực phẩm, phim nông nghiệp và dụng cụ ăn uống dùng một lần. Hiệu suất của chúng đảm bảo cả chức năng và tính thẩm mỹ cho các ứng dụng khác nhau.

Bằng cách giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và sử dụng tài nguyên tái tạo, nhựa sinh học BiONext của EuroPlas thúc đẩy đổi mới trong ngành nhựa bền vững. Những vật liệu thân thiện với môi trường này đóng vai trò quan trọng trong việc tiến xa hơn các thực hành xanh, thiết lập một tiêu chuẩn mới cho các giải pháp có trách nhiệm với môi trường trong ngành nhựa, đồng thời hỗ trợ sự chuyển mình toàn cầu hướng tới tính bền vững.

Để biết thêm thông tin và nhận mẫu, vui lòng liên hệ với chúng tôi tại ĐÂY!