新時代的綠色包裝材料發(fā)展

■ 文/天津科技大學(xué)　方文康

一、引言

隨著全球穩(wěn)定快速的發(fā)展，自然界被人類毫不留情的采取各項資源?，F(xiàn)如今的世界各地，由于過度開發(fā)大自然，生態(tài)環(huán)境平衡性被嚴(yán)重的破壞，這就深深的使人類與其它生物的友好相處模式受到影響。其中,“白色污染”（如圖1）是一種比較典型的案例，它最嚴(yán)重的就是難降解，其次就是造價便宜，回收成本高，在回收之后的利用價值就不是很高。一般而言，塑料包裝袋的使用次數(shù)很少，循環(huán)利用程度較低，而且容易對自然界的動植物造成傷害，破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡。包裝的發(fā)展的確促進(jìn)了我們的生活，但同時包裝物的浪費(fèi)也是嚴(yán)重影響了我們的生態(tài)環(huán)境，因此人們越來越注意到了日益明顯的環(huán)境問題。為了盡量降低由包裝所帶來的環(huán)境負(fù)因子的影響，提高包裝生態(tài)環(huán)境的友好性，我們對于包裝材料的要求也大大的提高。包裝的綠色化改革也勢在必行[1]。在生產(chǎn)綠色生態(tài)包裝產(chǎn)品的時候就要嚴(yán)格策劃好一系列的問題，包括使用階段，回收階段，以及循環(huán)再利用階段，遵循碳循環(huán)法則，并將“廢物即養(yǎng)分”“使用可再生能源”和“提倡多樣性”的“從搖籃到搖籃”設(shè)計原則應(yīng)用到綠色包裝的原材料開采、產(chǎn)品制造和使用、循環(huán)利用的所有環(huán)節(jié)中，減少包裝對生態(tài)環(huán)境的沖擊[2]。

圖1　白色污染

二、綠色包裝的背景

從國內(nèi)來看，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活狀況已經(jīng)趨于平穩(wěn)，隨之而來的是過度的消費(fèi)觀念和包裝的瘋狂。例如在中國，紙包裝和樹皮包裝加劇了中國森林資源的消耗; 那么我們就會選擇大量使用塑料袋來保證日常生活所需，每年在中國造成巨大的消費(fèi)。塑料袋的確為人們帶來許多便利，但是塑料的過度使用和不恰當(dāng)處理，造成了對自然環(huán)境的不可逆的“白色污染”，違背了環(huán)境友好型的社會政策。

從國際程度看，包裝對環(huán)境造成的污染大多在于包裝的材料種類和包裝使用后的垃圾殘留，它們可以將隱性害蟲如螟蟲，棉鈴蟲，線蟲引入異域，危及生態(tài)環(huán)境和當(dāng)?shù)厣旨稗r(nóng)作物; 除此之外，塑料材料在大自然環(huán)境中難以降解，后續(xù)處理會大大的污染環(huán)境。

正因為如此，綠色包裝的理念逐年升級，在國內(nèi)外引起強(qiáng)烈反響。八十年代末，世界環(huán)境組織未來社會應(yīng)該注重使用綠色包裝，許多發(fā)達(dá)國家已采取步驟制定包含強(qiáng)制性產(chǎn)品回收和包裝的明確環(huán)境措施的包裝法律和指令。

三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

我國的多名學(xué)者在可降解生物包裝上面已經(jīng)有了可見的發(fā)展，Y Wu等人在其文章Green and Biodegradable Composite Films with Novel Antimicrobial Performance Based on Cellulose[3]中提出一種接枝殼聚糖氧化的纖維素膜，該薄膜的透光率約為80%，它不僅具有較好的抗菌能力，同時更有著十分優(yōu)秀的氧氣阻隔功能。對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌都能有很好的抗性，這樣可以提高產(chǎn)品的保質(zhì)期。目前，德國Bioplast塑料、美國Novon系列產(chǎn)品和意大利Mater-Bi塑料是國際市場上占有率最高的3種淀粉基生物降解塑料。我國生產(chǎn)的淀粉基生物降解塑料總產(chǎn)量已占生物降解塑料產(chǎn)量的60%以上，并出口歐、美、日、韓等地區(qū)和國家[4]。美國一化學(xué)家發(fā)明一種工藝，覆膜紙的紙膜分離技術(shù)。將書封面不降解的聚酯酸乙烯覆膜改性為能溶于水的聚乙烯醇/淀粉共混型塑料膜，從而使美國紙的回收利用率由50%提高到60%，該化學(xué)家獲得2006年美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎[5]。

四、綠色包裝材料的研究

在我們的日常生活中，包裝是商品的外保護(hù)。 現(xiàn)代社會的發(fā)展下，物流行業(yè)興起，人們對生活條件的要求也越來越高，保護(hù)環(huán)境的意識也逐年提升，綠色包裝逐漸進(jìn)入人們的視野。綠色包裝的概念是一種沒有完全定義的較為模糊的概念，它也是一種綠色材料，無公害包裝的叫法。綠色包裝的每個環(huán)節(jié)都十分重要，從原材料，到生產(chǎn)回收，所有這些都必須符合環(huán)保要求。

綠色包裝的研究主要在于以下幾點(diǎn)：包裝材料的減量化，即在產(chǎn)品的包裝滿足于各項功能使用、交通運(yùn)輸方便、利于銷售的基本情況下，盡量可以節(jié)省包裝材料；包裝材料的回收再利用，就是要提高包裝材料的回收利用效率，在廢棄物中做到可再生資源利用已經(jīng)最大程度保護(hù)環(huán)境；包裝材料與環(huán)境的兼容性，能在短時間能被自然降解，最小的污染或不污染環(huán)境，維持住生態(tài)的平衡；包裝材料保證無毒無公害，包裝材料的選擇也是對生命安全的一種負(fù)責(zé)。我國的研究學(xué)者對于綠色包裝的研究設(shè)計正是出于這種設(shè)計理念，最大化保證包裝材料的循環(huán)再生利用，并且在以不危害和諧的自然生態(tài)環(huán)境以及人類身體健康的前提下發(fā)展研究綠色包裝，這樣不僅對我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著很好的促進(jìn)作用，同時還可以從原則上解決工業(yè)生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染和對大自然生態(tài)平衡的威脅。綠色包裝在原材料的選擇上十分重要，這里就有以下幾種材料具有很好的研究前景：

（一）天然材料

在以前的環(huán)保材料制作中，多數(shù)是由木漿、草漿來制作一些紙質(zhì)包裝品，在社會的快速發(fā)展下，人類已經(jīng)無法滿足這樣的包產(chǎn)品，于是新型的天然包裝材料必然在市場上大放異彩，最經(jīng)典的就是竹子類包裝產(chǎn)品的誕生（如圖2），竹類產(chǎn)品具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如紋理清晰，氣味幽香，取材自然方便，稍作處理就可以是很好的包裝物，另一方面，竹子綠色，無污染，對人體不造成傷害，且有益于使用者的身心健康。同樣，荷葉等包裝物也有類似的功能，對環(huán)境友好，綠色易降解，是十分優(yōu)質(zhì)的綠包材料。

圖2　竹類包裝

（二）可食材料

在傳統(tǒng)理念中，食物包裝產(chǎn)品在食物被取出之后包裝將被拋棄，然而近年來的發(fā)展改變了人們的觀點(diǎn)，可食用性包裝膜的誕生提高了人們的生活質(zhì)量（如圖3），它主要由淀粉，植物蛋白以及其他可食材料通過分子間作用產(chǎn)出的一種薄膜，現(xiàn)多在食品和藥物中應(yīng)用。

圖3　可食材料

（三）降解或再利用材料

降解即是在短時間內(nèi)能通過大自然的調(diào)節(jié)分解為不影響自然生態(tài)平衡的因子，更好的是有利于自然發(fā)展，比如說植物降解提供養(yǎng)分等等。而再利用則是包裝廢棄物可二次加工后利用，或者提取包裝材料進(jìn)而減少對大自然環(huán)境的影響。

包裝材料是包裝工業(yè)的基礎(chǔ)，其創(chuàng)新研發(fā)對包裝業(yè)的發(fā)展具有重要意義。聚酰胺是一種多種有點(diǎn)集于一身的，且優(yōu)秀與普通塑料的包裝材料。它的耐熱性，耐寒性，耐磨性，韌性強(qiáng)，無毒等等優(yōu)點(diǎn)都是符合優(yōu)等包裝材料的范疇。因而聚酰胺薄膜在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。在綠色可降解包裝領(lǐng)域，可降解塑料一般應(yīng)用于高級商品的包裝，因為它的制作成本比較高，再加上還有回收利用經(jīng)費(fèi)以及其他一些因素。但是缺點(diǎn)也往往較為明顯，那就是抗菌性達(dá)不到一定的要求。動植物中含有豐富的天然高分子生物降解塑料的原材料。譬如在植物中就含有豐富的纖維素、植物蛋白、天然植物橡膠、淀粉等。天然高分子可降解生物材料將是一個很廣闊的綠色包裝材料的發(fā)展研究前景。目前，天然高分子生物降解塑料主要2種類型：全淀粉型和共混型（淀粉或纖維素、甲殼素與可降解合成高分子共混）。全淀粉型和淀粉共混型生物降解塑料又常合稱為淀粉基生物降解塑料[6]。

五、總結(jié)

環(huán)境問題從來都是世界性關(guān)注的一個重要問題，在飛速發(fā)展的社會中，有限的資源遭到了肆意的破壞和采取。在努力保護(hù)環(huán)境的共同社會意愿下，研究和發(fā)展我國的綠色包裝材料能盡最大化的減少包裝產(chǎn)物廢棄后對環(huán)境造成的傷害，同時也為對人類的生命健康安全所負(fù)責(zé)。我們國家的重點(diǎn)中心也在綠色包裝材料上有所體現(xiàn)，各類綠包材料還需要我們的科研技術(shù)人員繼續(xù)努力研究，讓包裝行業(yè)從根源上解決。我們更要遵循低碳生活，綠色包裝的理念要做到這樣，我們才能更好的節(jié)約有限的資源，拯救美麗的自然環(huán)境，保護(hù)我們唯一的家園。

盡管現(xiàn)如今的綠色包裝并沒有完全落實，但是綠色的理念已經(jīng)深深的進(jìn)入人們的內(nèi)心，隨著人們生活質(zhì)量越來越好，大家對環(huán)境保護(hù)的關(guān)心也逐漸在提高。在設(shè)計包裝材料的同時利用環(huán)保材料不但能符合綠色包裝，更能提高產(chǎn)品對環(huán)境的有益影響，取得社會的認(rèn)同以及帶動社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在未來，綠色包裝材料將大量被使用在我們的生產(chǎn)和生活中，將給我們的環(huán)境帶來巨大的改變。