Полимеры и материалы
Компостируемые чайные пакетики и кофейные капсулы
Почему термосвариваемая фильтровальная бумага содержит полипропилен, что означает заваривание выше температуры стеклования ПЛА, конфликт барьера, давления и разлагаемости в капсуле и почему компостируемые капсулы отсеивают на компостном заводе.
Оба изделия малы, одноразовы и содержат горячую воду, но инженерные задачи у них разные, и каждое поучительно на свой лад — они иллюстрируют два разных провала заявлений о компостируемости.
Пластик в бумажном чайном пакетике
Обычный чайный пакетик делают из фильтровальной бумаги, которую надо термически запаять на большой скорости. Целлюлозные волокна при нагреве не размягчаются и не сплавляются — они обугливаются. Поэтому термосвариваемая фильтровальная бумага содержит термопласт, как правило полипропиленовое волокно в количестве примерно 20–25 процентов, которое плавится в шве и соединяет слои.
Вот почему пакетик, выглядящий и ощущающийся бумажным, не является ни компостируемым, ни свободным от пластика. Полипропилен остаётся после того, как целлюлоза разложилась, — тонкими волокнами в компосте.
Пирамидки и сетчатые пакетики обычно содержат больше пластика, а не меньше. Нейлоновые и ПЭТ-сетки пластиковы целиком; сетки из ПЛА продвигают как компостируемый ответ. О сетке из ПЛА стоит знать вещь термическую: температура стеклования ПЛА составляет примерно 55–60 °C, а вода для заваривания имеет 90–100 °C. Значит, в чашке сетка находится заметно выше своей температуры стеклования — размягчённой и высокоэластичной, а не стеклообразной, — то есть в ином физическом состоянии, чем то, в котором её испытывали при комнатной температуре.
По-настоящему беспластиковые решения не подменяют требование, а снимают его: неотбеленная бумага из абаки или манильской пеньки, закрытая загибом, прошивкой или нитью со скобой вместо термошва.
У капсулы четыре требования, воюющих друг с другом
Капсула для эспрессо обязана одновременно:
Не пропускать кислород месяцами. Обжаренный кофе стареет из-за окисления липидов и потери летучей ароматики; незащищённая обжарка заметно портится за недели. Это требует барьера, близкого к абсолютному, — потому в этой роли и закрепился алюминий: металлическая фольга практически непроницаема, а ни один полимер таким не является.
Выдерживать давление заваривания. Экстракция эспрессо идёт примерно при 9 бар на таблетке, а машина создаёт выше по тракту и больше. Капсула есть маленький сосуд под давлением, который при этом прокалывают.
Пережить горячую, мокрую и кислую экстракцию, не отдав в неё вкуса.
А затем разложиться. То есть быть конструктивно слабой — в корпусе, от которого только что требовались прочность и непроницаемость.
Компостируемые капсулы разрешают это многослойной конструкцией — корпус из ПЛА или ПБС с добавленным барьерным слоем — и, как правило, принимают более короткий срок годности, чем у алюминия. Этот размен и есть честное описание продукта, и обычно он выражен цифрой срока годности, а не маркетингом.
Эксплуатационный провал отличен от материального
Капсула может быть по-настоящему сертифицирована по EN 13432 и всё же не быть компостированной. Промышленные компостные предприятия ведут механический предварительный отсев, убирающий загрязнения, а компостируемая капсула на сортировочной линии не отличается от обычной ни визуально, ни механически. Многие снимаются с ленты и отправляются на сжигание или на полигон независимо от того, из чего они сделаны.
Это важно потому, что здесь заявление другого рода. Материальное заявление относится к химии и поддаётся сертификации; заявление о результате зависит от систем сбора, политики предприятия и времени пребывания, а ими изготовитель не управляет. Предприятие с циклом в 4–6 недель к тому же может просто оказаться быстрее, чем те 12 недель на распад, которые допускает стандарт.