解讀塑膠袋製造流程：低密度聚乙烯 (LDPE)、高密度聚乙烯 (HDPE) 和生物降解材料的技術比較

塑膠袋 塑膠袋已成為現代日常生活中不可或缺的一部分，其生產流程和材料選擇直接影響產品性能和環境永續性。本文深入分析了三種主流塑膠袋材料－低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）及其可生物降解替代品的生產技術和特性。

1. 低密度聚乙烯 (LDPE)：日常使用的彈性之選

在塑膠袋製造領域，低密度聚乙烯（LDPE）因其優異的柔韌性和透明度而廣受歡迎。 LDPE的生產主要採用高壓自由基聚合，即乙烯單體在100-300MPa壓力和150-300℃溫度的極端條件下發生聚合反應。此製程製備的LDPE具有支鏈分子結構，從而具有卓越的抗撕裂性和拉伸性能，使其成為購物袋和保鮮膜等需要柔韌性產品的理想選擇。 LDPE袋的生產通常採用向下吹膜水冷技術，可生產厚度均勻（通常為0.015-0.15mm）且透明度高的薄膜。

2. 高密度聚乙烯：兼具強度與耐久性

高密度聚乙烯 (HDPE) 具有完全不同的材料特性。 HDPE 採用齊格勒-納塔催化聚合在低壓下生產，其線性分子結構使其具有更高的剛性和強度。 HDPE 袋的生產主要採用平模向上吹膜技術，所產生的薄膜具有更高的拉伸強度和更好的耐熱性。典型應用包括超市 T 卹袋等。 垃圾袋需要更高的承載能力。值得注意的是，HDPE 的熔點可達 120-130°C，比 LDPE 高約 20°C，因此 HDPE 袋更適合盛裝較熱的物品。

3. 可生物降解替代品的興起

隨著環保意識的增強，可生物降解塑膠袋技術近年來取得了顯著進展。目前市面上的產品主要分為三類：澱粉基材料、聚乳酸（PLA）和PBAT/PBS共混物。澱粉基材料通常將改性澱粉與聚乙烯結合，成本較低但機械性能較差；PLA由玉米和其他植物資源經發酵和聚合過程製成，具有完全生物降解性；PBAT/PBS體系兼具石油化工產品的加工性能和生物降解性，是目前最均衡的可生物降解解決方案。

4. 環保產品的製造挑戰

生物降解材料的生產過程與傳統聚乙烯截然不同。 PLA需要嚴格的乾燥過程——通常在60°C下乾燥4小時以上——以防止加工過程中發生水解降解。在擠出吹塑過程中，PLA的加工溫度範圍較窄（160-180°C），且需要更嚴格的冷卻速率，增加了生產的複雜性。雖然PBAT/PBS材料的加工過程與LDPE類似，但其配方通常需要添加相容劑和增塑劑以提高薄膜的柔韌性。這些加工製程的差異直接影響生物降解袋的生產效率和成本。

5. 性能對決：傳統型 vs. 可生物分解型

性能對比揭示了每種材料的顯著優勢。低密度聚乙烯（LDPE）在柔韌性和透明度方面表現最佳，斷裂伸長率超過500%；高密度聚乙烯（HDPE）的拉伸強度最高，超過30MPa；而生物降解材料通常存在機械性能上的劣勢－聚乳酸（PLA）易脆，而聚丁二烯丙基甲苯/聚丁二烯丙基甲苯（PBAT/P23）的強度僅為206-7070706000299900(609999字架）的強度。耐溫性也呈現明顯的順序：HDPE > LDPE > 生物降解材料。然而，生物降解材料在環境友善性方面表現優異，符合標準的包裝袋在工業堆肥條件下180天內可降解90%以上。

6. 環境影響評估

環境生命週期評估揭示了鮮明的對比。雖然傳統的聚乙烯袋可以回收利用，但實際回收率仍低於10%，大部分最終被填埋或丟棄到自然環境中，需要數百年才能降解。經認證的可生物降解袋在適當條件下可以完全分解成二氧化碳、水和生物質，且不會產生微塑膠污染。然而，許多所謂的「可生物降解」產品實際上需要工業堆肥設施才能完全降解，在自然環境中分解速度緩慢——這種情況導致市場上充斥著大量的「偽可降解」產品。