綠色包裝材料研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

周寒松

（北京市大興區(qū)人力資源和社會(huì)保障局 北京 102600）

1 引言

商品包裝行業(yè)從最初滿足商品的運(yùn)輸和攜帶階段，發(fā)展到保護(hù)商品完整和美化商品階段，最終發(fā)展至今，包裝材料不僅需要滿足環(huán)境保護(hù)需求也需要提高資源利用率。目前，包裝材料的環(huán)境保護(hù)需求既使商品包裝行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)也促進(jìn)了包裝工業(yè)的迅猛發(fā)展。傳統(tǒng)的商品包裝材料給人類(lèi)帶來(lái)便利的同時(shí)也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，特別是難以降解的塑料類(lèi)包裝垃圾不僅消耗了大量資源也污染了土壤環(huán)境。綠色包裝設(shè)計(jì)針對(duì)傳統(tǒng)商品包裝的缺陷進(jìn)行了研究，通過(guò)全新的綠色包裝材料設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的包裝結(jié)構(gòu)，使該類(lèi)包裝在使用后能夠回收重復(fù)利用，提高資源利用率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

2 綠色包裝材料概述

綠色包裝材料是為了順應(yīng)現(xiàn)代世界環(huán)保發(fā)展而研究開(kāi)發(fā)出的新型環(huán)保包裝材料，該材料不僅是指在使用和回收環(huán)節(jié)不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)節(jié)和人體健康產(chǎn)生危害，同時(shí)在生產(chǎn)和制造該類(lèi)材料的過(guò)程中也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。因此，綠色包裝材料成為現(xiàn)如今各國(guó)環(huán)保研究機(jī)構(gòu)的研究重點(diǎn)。

3 綠色包裝材料研究與開(kāi)發(fā)特征

綠色包裝材料由于具有良好的回收再利用特性且對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較小的特點(diǎn)成為各國(guó)的材料研究熱點(diǎn)。本文將針對(duì)各類(lèi)綠色包裝材料進(jìn)行對(duì)比分析，研究各類(lèi)包裝材料的使用范圍。

3.1 可降解包裝材料

可降解包裝材料是指通過(guò)加入淀粉、纖維素、降解劑等添加劑降低包裝材料的化學(xué)穩(wěn)定性，使包裝材料能夠在自然環(huán)境中降解。綠色可降解包裝材料在自然紫外線光的照射下通過(guò)化學(xué)聚合鏈反應(yīng)使材料中的纖維素發(fā)生斷裂，降解生成對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)物質(zhì)，如氫氣、二氧化碳、乙酸等。綠色可降解包裝材料根據(jù)不同的降解原理分為光降解材料、生物降解材料、復(fù)合降解材料。

其中，光降解材料是通過(guò)在包裝材料中加入光敏劑或在材料中的分子鏈上引入光敏基團(tuán)，使得包裝材料在自然紫外線照射下逐漸分解。該可降解包裝材料由于受到環(huán)境的影響較大，無(wú)法保證自然降解時(shí)間而逐步被其他可降解材料代替。生物降解材料是通過(guò)微生物的生物降解作用將材料分解為對(duì)環(huán)境無(wú)污染的物質(zhì)，如聚乳酸微生物降解材料在微生物的降解作用下分解為可溶性乳酸等無(wú)害物質(zhì)。復(fù)合降解材料則以PS發(fā)泡材料為代表，既具有光降解材料特性也具有生物降解材料特性，可降解包裝材料分類(lèi)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 可降解包裝材料分類(lèi)結(jié)構(gòu)圖

3.2 紙質(zhì)包裝材料

紙質(zhì)包裝材料也屬于綠色包裝材料且紙質(zhì)材料具有容易獲取、成本較低、使用后可回收再利用等特點(diǎn)既不會(huì)造成環(huán)境污染也不會(huì)產(chǎn)生資源浪費(fèi)，是目前被廣泛使用的綠色包裝材料。紙質(zhì)包裝根據(jù)紙質(zhì)材料的制作工藝分為紙漿類(lèi)材料和回收紙質(zhì)材料。紙質(zhì)包裝材料由于主要由植物纖維組成，因此容易自然分解。紙質(zhì)包裝材料具有一定的硬度能夠構(gòu)成紙箱、紙袋等運(yùn)輸包裝，因此不論是生活中人們利用紙箱、紙袋包裝物品還是生產(chǎn)中使用紙箱運(yùn)輸貨物，紙質(zhì)包裝的應(yīng)用范圍極廣。

3.3 可食性包裝材料

可食性包裝材料是指既具備包裝材料特性能夠?qū)ι唐愤M(jìn)行包裝又再?gòu)U棄后轉(zhuǎn)化為可食用的一類(lèi)特殊的包裝材料。目前，可食性包裝材料以淀粉類(lèi)為主，通過(guò)配制的玉米、紅薯、土豆等淀粉和膠粘劑進(jìn)行加工熱壓制成可食用“米紙”。該“米紙”被廣泛應(yīng)用于食用糖果等食品加工行業(yè)。其中，膠粘劑也是由從天然植物或動(dòng)物中提取的明膠、樹(shù)脂等具有粘合作用的成分構(gòu)成。

3.4 天然生物包裝材料

天然生物包裝材料是指基于純天然生物提取物和相應(yīng)的人工合成可降解輔料，通過(guò)一定的材料生產(chǎn)工藝制成的一類(lèi)綠色包裝材料。可降解類(lèi)包裝材料由于受到環(huán)境的影響較大，在缺乏紫外線或溫度較低時(shí)難以降解，降解周期長(zhǎng)。可食性包裝材料則由于制作工藝較為復(fù)雜且主要應(yīng)用于食品加工行業(yè)，應(yīng)用范圍較小。紙質(zhì)包裝材料雖然具有眾多優(yōu)點(diǎn)且使用廣泛，但由于其制作過(guò)程中產(chǎn)生大量的污水、廢水，容易造成環(huán)境污染。而天然生物包裝材料則主要以天然植物纖維豐富的甘蔗渣、棉桿、玉米秸稈等可再生、可降解且容易獲取的自然資源為生產(chǎn)原料，具有無(wú)毒無(wú)味、透氣性好的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。

4 綠色包裝材料的具體應(yīng)用

綠色包裝材料既不會(huì)對(duì)人體健康造成危害且具有可回收、可降解的生態(tài)環(huán)保特性，是各國(guó)環(huán)保研究機(jī)構(gòu)的研究重點(diǎn)。美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)研究新型可降解薄膜材料替代塑料制品，極大地減少了不可降解塑料制品的處理量。瑞典則通過(guò)大量的紙制品試驗(yàn)研究分析紙制品的應(yīng)用特性，最終發(fā)明了利樂(lè)無(wú)菌紙盒包裝。該無(wú)菌紙盒包裝完全符合綠色環(huán)保設(shè)計(jì)，既提高了牛奶、果汁等飲品的儲(chǔ)藏時(shí)間和保鮮時(shí)間，保證了食品安全，又能夠在使用后回收再利用制作相應(yīng)的復(fù)合板材，提高了資源利用率。我國(guó)自古以來(lái)就有采用荷葉作為肉干等食品，使用葫蘆、竹筒等儲(chǔ)藏酒類(lèi)等液體的習(xí)慣，因此我國(guó)在可食用包裝技術(shù)上具有較先進(jìn)的技術(shù)，如通過(guò)大豆蛋白制作可食用的包裝膜材料技術(shù)、脂肪酸和淀粉復(fù)合制作可食性包裝膜材料技術(shù)、豆渣回收再利用制作成的可食性包裝膜技術(shù)等。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，包裝材料的環(huán)保性越來(lái)越受到重視。新型綠色包裝材料既具有綠色環(huán)保特性，節(jié)約材料生產(chǎn)資源和能源且使用后能夠回收再利用或自然降解，將對(duì)自然環(huán)境的影響降到最低。綠色包裝材料在保障包裝安全的同時(shí)保護(hù)人類(lèi)健康，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。本文通過(guò)對(duì)比分析可降解包裝材料、紙包裝材料、可食性綠色包裝材料的特性，研究了各類(lèi)材料的應(yīng)用范圍，基于綠色包裝材料的適用范圍舉例說(shuō)明的綠色包裝材料的具體應(yīng)用，為今后綠色包裝材料的研究提供參考。

[1]劉林，王凱麗，譚海湖，等.中國(guó)綠色包裝材料研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].包裝工程，2016(5)：24-30.

[2]陶欣，唐賽珍.加強(qiáng)回收利用，促進(jìn)塑料包裝材料與環(huán)境和諧發(fā)展[C]//2005中國(guó)塑料工業(yè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展論壇，2005.