1. Materiali biodegradabili
I materiali biodegradabili si affidano principalmente ai microrganismi presenti in natura, come batteri e funghi, per decomporre la materia organica nei materiali. Questi microrganismi utilizzano i materiali come fonte di nutrienti e li convertono in piccole sostanze molecolari organiche e inorganiche, come anidride carbonica e acqua, attraverso processi metabolici. Ad esempio, l'acido polilattico (PLA) è un materiale polimerizzato da monomeri di acido lattico prodotti mediante fermentazione microbica e presenta una buona biodegradabilità.
2. Materiali fotodegradabili
I materiali fotodegradabili subiscono reazioni fotochimiche sotto l'azione della luce (soprattutto dei raggi ultravioletti), con conseguente rottura delle catene molecolari del materiale, accelerando così la degradazione del materiale. Tali materiali solitamente richiedono l'aggiunta di fotosensibilizzatori per migliorare la loro efficienza di fotodegradazione. Ad esempio, i copolimeri vinilici/vinilchetonici (Ecolyte) possono decomporsi sotto l'azione della luce naturale.
3. Materiali degradabili dal punto di vista ambientale
I materiali degradabili dall'ambiente si degradano in condizioni ambientali naturali, come luce, calore, acqua, composti inquinanti, microrganismi, insetti, forze meccaniche e altri fattori. Il processo di degradazione di tali materiali può coinvolgere molteplici meccanismi, tra cui l’usura fisica, la decomposizione chimica e l’azione biologica.
4. Materiali a base di amido
I materiali a base di amido sono un tipo di materiali degradabili con amido come componente principale. L'amido può essere completamente biodegradato sotto l'azione dei microrganismi, senza lasciare tracce e senza inquinamento. Il principio di produzione della plastica dell'amido è quello di far decomporre e disordinare le molecole di amido per formare resine di amido con proprietà termoplastiche.
5. Copolimero di anidride carbonica (PPC)
Il PPC è una plastica degradabile sintetizzata con anidride carbonica come materia prima, che ha una buona biodegradabilità. Il meccanismo di degradazione del PPC include la degradazione della decompressione e la frattura irregolare. La degradazione durante l'apertura della cerniera può verificarsi a temperature più basse, mentre la frattura irregolare di solito si verifica a temperature più elevate.
6. Materiali di imballaggio nano
I materiali di imballaggio nano vengono modificati dalla nanotecnologia per migliorare la resistenza all'umidità, la degradabilità e le proprietà antibatteriche dei materiali. Questi materiali non solo migliorano le prestazioni degli imballaggi, ma ne aumentano anche la degradabilità.
7. Altri materiali di origine biologica
I materiali polimerici naturali come cellulosa, proteine, lignina, ecc. possono essere modificati mediante metodi biologici o chimici per migliorarne la degradabilità e la funzionalità.
La ricerca e l'applicazione di materiali da imballaggio degradabili sono in costante sviluppo, con l'obiettivo di risolvere i problemi ambientali causati dalle plastiche tradizionali soddisfacendo al tempo stesso le esigenze degli imballaggi moderni. Tuttavia, le prestazioni e il costo dei materiali degradabili continuano a rappresentare una sfida per la loro ampia applicazione. La ricerca futura continuerà a esplorare modi per migliorare le prestazioni di questi materiali per ridurre i costi ed espandere la loro gamma di applicazioni.
