Trong số các sản phẩm nhựa, bao bì chiếm số lượng lớn, trở thành sản phẩm không thể thiếu đối với con người trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày. Tuy nhiên, “hiểm họa” mà bao bì nhựa để lại cho môi trường thì lại vô cùng lớn, đe dọa đến sự sinh toàn và phát triển của rất nhiều loài sinh vật biển. Vì vậy, để giảm thiểu tác hại của bao bì nhựa đối với môi trường, những năm gần đây, vật liệu bao bì phân hủy sinh học (BBPHSH) được xem là lựa chọn phù hợp để BVMT và phát triển bền vững.

Vật liệu cho sản xuất BBPHSH 

Theo các tiêu chuẩn hiện đại, vật liệu polyme, hay nhựa phân hủy sinh học là những vật liệu polyme có thể phân hủy ở điều kiện môi trường tự nhiên dưới tác dụng của các vi sinh vật (nấm, vi khuẩn). Hiện nay, trên thế giới ngày càng phổ biến các loại màng trên nền cellulose, chitosan, gelatin, polypeptide, casein và một số polyme tự nhiên khác, được sử dụng làm bao bì đóng gói nhiều loại sản phẩm khác nhau. Những loại vật liệu BBPHSH được sản xuất theo 2 dạng: Trực tiếp từ các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên và bằng các phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học. Tinh bột là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất BBPHSH nhờ giá rẻ và phổ biến, có thể sản xuất từ các loại cây trồng khác nhau như khoai tây, ngô, sắn, lúa…

Trong đó, nguồn nguyên liệu tiềm năng lớn là các loại vật liệu polyme-compozit trên nền nhựa thông thường, có khả năng phân hủy trong đất dễ dàng hơn (trong 1 – 2 tháng), nhờ bổ sung phụ gia là polyme nguồn gốc thực vật. Một trong những polyme phân hủy sinh học tiềm năng nhất làm nguyên liệu sản xuất BBPHSH là polylactic axit (PLA), hiện được sản xuất bằng cách tổng từ axit lactic, một sản phẩm lên men đường từ ngô. Ưu điểm chính của PLA là có thể phân hủy sinh học thành CO2, H2O và các sản phẩm phụ có độc tính thấp, đồng thời có khả năng gia công bằng các phương pháp chế biến khác nhau áp dụng đối với nhựa nhiệt dẻo. Nhu cầu sử dụng PLA đã đạt khoảng 1,2 triệu tấn vào năm 2019. Tuy vậy, quy mô sản xuất nhỏ và giá thành cao hiện vẫn là hạn chế, cản trở việc ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất bao bì.   
Tùy thuộc vào nguồn gốc, khả năng phân hủy sinh học để phân biệt nhựa nguồn gốc sinh học (bio-based) với nhựa phân hủy sinh học (biodegradable), tuy chúng đều là vật liệu polyme. Nếu như nhóm polyme thứ nhất được cấu tạo từ các monome nguồn gốc tự nhiên thành nhựa thông dụng (PE, PA, PET, …), thì nhóm polyme thứ hai có đặc tính nổi bật là khả năng phân hủy nhanh ở môi trường tự nhiên trong một thời gian ngắn. Các loại nhựa sinh học và vật liệu sản xuất BBPHSH có thể được sản xuất từ cả nguồn nguyên liệu hóa thạch (dầu mỏ), cũng như nguồn nguyên liệu tự nhiên (tinh bột, cellulose). So với nhựa truyền thống, công nghệ sản xuất và chủng loại sản phẩm khá đa dạng, qua đó, có thể thấy, sự phát triển lĩnh vực công nghệ vật liệu polyme, compozit đã và đang đáp ứng xu hướng tiêu dùng, với mục tiêu BVMT, phát triển bền vững.
Theo nguồn gốc và tính chất phân hủy sinh học, các loại vật liệu sử dụng cho sản xuất bao bì được phân loại thành 2 nhóm (Hình 1). Có thể thấy, các loại nhựa phân hủy sinh học cũng khá đa dạng, từ những loại được sản xuất trên nền nhựa không phân hủy sinh học, tới loại được tổng hợp từ 100% nguồn nguyên liệu tự nhiên, bản chất đã là những polyme phân hủy sinh học. Qua đó, có đánh giá được tính đa dạng và phức tạp của các loại BBPHSH sản xuất từ các nguồn nguyên liệu khác nhau.