綠色生態(tài)背景下包裝環(huán)保材料的創(chuàng)新與應用

孔 真

（東莞職業(yè)技術學院，廣東 東莞 523000）

1 綠色生態(tài)

綠色生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的前提和基礎，在十三屆全國人民代表大會和中國共產(chǎn)黨第十九次全國代表大會報告中，生態(tài)文明建設及體制改革均成為重要議題之一。國家發(fā)展計劃委員會在生態(tài)環(huán)境建設方面也對相關部門提出了要求，爭取到2030年，使國家生態(tài)環(huán)境得到改善。包裝材料從“限塑令”到“禁塑令”，從白色污染到環(huán)保迭代包裝材料創(chuàng)新，“可降解”材料已迎來了機遇和挑戰(zhàn)。

2 國內(nèi)外綠色包裝現(xiàn)狀

2.1 國外綠色包裝現(xiàn)狀

隨著人民生活水平及需求提升，綠色包裝已成為包裝市場主流產(chǎn)品。最新市場預測，歐洲食品包裝（塑料）上升明顯，尤其食品飲料的pp包裝銷售份額增長較快。綠色包裝尤其對進口商品節(jié)約能源、易于回收、自然分解、環(huán)境保護等方面提出較高的要求。各國在包裝材料研究上取得不同的成果，法國成為食品飲料工業(yè)使用塑料包裝材料最多的國家，其次為德國、意大利。

日本，光分解塑料實現(xiàn)工業(yè)化，該項成果已用于包裝容器、發(fā)泡托盤等包裝材料等。光分解主要通過光使得材料的分子斷裂，實現(xiàn)斷裂降解的過程。

美國，可生物降解塑料已進入市場，該項成果能夠使包裝材料在短期內(nèi)被微生物分解，生物降解主要是在自然條件下進行。微生物中的水解酶和塑料包裝表面結(jié)合成小分子化合物，最終變成水和二氧化碳。

意大利，制備天然分解性材料，開發(fā)淀粉和石油的主輔料生物分解性塑料。該成果主要用于農(nóng)業(yè)薄膜與飼料容器材料等。

與此同時，發(fā)達國家還制定法律和指令。例如，德國在1991年頒布了《德國包裝法》，在銷售包裝再循環(huán)率、廢棄物的回收等方面作了明確規(guī)定，使得其包裝材料的規(guī)劃化、標準化走到了國際前列[1]。

2.2 國內(nèi)綠色包裝現(xiàn)狀

綠色環(huán)保包裝材料的研究，發(fā)達國家早于中國。目前，我國綠色環(huán)保包裝材料使用較為廣泛的主要包括：可降解材料、紙質(zhì)材料和可食用材料。在對可降解材料的探索中，尤其體現(xiàn)在對材料的高阻隔性、抗紫外線性、耐寒性和耐熱性的要求，是包裝產(chǎn)品適應市場的幾個方面，其中塑料應用得最為廣泛。在面對機遇和挑戰(zhàn)的時候，我國在綠色環(huán)保材料的研發(fā)方面取得了較為喜人的成果。自1970年初，相關技術人員就開始對可降解材料進行研究，并取得了不錯的成果，目前已經(jīng)達到世界先進水平。

上海，研制成功可生物降解的聚氨醋和聚乳酸材料。聚氨醋材料主要以稻草木屑化后添加與異氰酸混合反應而成，能夠輕松分解。聚乳酸材料主要以玉米淀粉為植物原材料，能夠徹底分解為水和二氧化碳，變廢為寶替代肥料。

北京，研發(fā)了比聚乳酸更具相容性的利用Aeromonashydropila 生產(chǎn)3-羥基丁酸/3-羥基己酸酯共聚物的生產(chǎn)技術，該成果主要大量應用在生物醫(yī)學材料方面，量產(chǎn)并出口美國。此項技術獲得國家發(fā)明獎、北京市科技進步獎等獎項。

武漢，研制從玉米和馬鈴薯中提取材料，用于可降解塑料包裝膜，對環(huán)境保護起到積極作用。同時，由華中農(nóng)業(yè)大學研發(fā)的淀粉基熱塑性生物降解塑料中，改性淀粉為50%～70%的比例，其它添加成分也均可進行生物降解，三個月后其降解率達到一半。

3 現(xiàn)代包裝環(huán)保材料的創(chuàng)新與應用

3.1 結(jié)構(gòu)設計創(chuàng)新

綠色環(huán)保包裝主要具備環(huán)境保護和節(jié)約資源的特點，節(jié)約資源本身，就是最有效的減輕環(huán)境污染的方式。包裝所使用的包裝材料一定要合理，既要具有為被包裝物提供必要防護的性能，又要易于加工并符合環(huán)保要求。因此，在包裝材料的創(chuàng)新發(fā)展中，結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)化是解決綠色環(huán)保問題的關鍵。通過設計地創(chuàng)新，并遵循節(jié)約主輔材料的原則，杜絕在包裝中使用塑料材料，可以最大限度地降低包裝材料對生態(tài)環(huán)境的污染。

3.2 包裝環(huán)保材料創(chuàng)新

3.2.1 天然環(huán)保材料

天然環(huán)保材料是由大自然賦予的未深度加工的天然材料，例如竹子、荷葉、樹葉、竹筒、葫蘆等。還有以動物皮革、獸角、黏土、花崗巖和大理石等多種材料直接作為包裝原材料的包裝。

從材質(zhì)角度上看，如采用端午節(jié)的粽葉價格低廉、簡單易得，就人體健康和生態(tài)環(huán)境而言，還具有獨特清香。還有一些天然包裝材料具有“蜂窩”“海綿”的結(jié)構(gòu)，具有保溫、透氣和彈性的特性，便于包裝食品的貯藏和運輸。從美學角度上看，中國的傳統(tǒng)文化從結(jié)構(gòu)造型、傳統(tǒng)紋樣、民間圖案、中國漢字等幾個方面切入，相互融合，達成樸素、純粹的包裝審美效，用于食品包裝，更加體現(xiàn)中華民族特色，飽含濃濃的思鄉(xiāng)情。

3.2.2 可降解類材料

通過整體評測，對生命周期進行分析，將可降解包裝材料分為淀粉基塑料、聚乳酸、玉米淀粉塑料、植物纖維、PET合成衍生的聚酯等類型。從降解原理上可分為生物降解和光降解材料、光-生物降解、水降解等四種[2]。其中，生物降解塑料的發(fā)展空間巨大，成為日常包裝材料的主力。

我國具有豐富的農(nóng)產(chǎn)品資源，將綠色環(huán)保包裝材料與之結(jié)合并大力發(fā)展必然擁有廣闊的前景。利用微生物和在潮濕的環(huán)境下，降解生物和降解塑料將完全取代“不可降解塑料”，并通過自身進行代謝分解、消化和吸收，因此不會對生態(tài)環(huán)境造成影響。

3.2.3 可食用性包裝材料

可食用包裝不僅可以食用，還具備阻礙水、防滲透、宜成型、抗氧化等特點。例如，牛軋?zhí)呛汀案吡伙崱钡陌b，有一層透明的薄膜，它是由淀粉制作而成的。在這層薄膜的外部印制了帶有簡單圖案的外包裝，它是由可食用的包裝復合膜、玉米蛋白質(zhì)包裝膜組成的環(huán)保包裝材料。既不會對食品本身產(chǎn)生影響，而且又具有衛(wèi)生、可食用、防潮、防變質(zhì)等優(yōu)點。除此之外，常見的有相似功能的還有大豆蛋白可食性包裝膜和多糖類可食用膜等。這類包裝材料最突出的優(yōu)勢除了產(chǎn)品本身，還有較為低廉的成本，從而可以實現(xiàn)更大的社會效益和經(jīng)濟效益。

3.3 環(huán)保文明創(chuàng)新

面對科學技術的進步和對可持續(xù)發(fā)展的重視，我們不僅需要在現(xiàn)有的基礎上開展新能源、新材料的研究和開發(fā)，還需要在現(xiàn)有的環(huán)境保護能力下培養(yǎng)全民環(huán)境保護的責任意識。減少生活中一次性用品的用量、重復使用日常產(chǎn)品運輸容器、做好垃圾分類并做好可循環(huán)使用的環(huán)保材料提取。例如，國家倡導用無紡布、織物替代塑料袋在超市、菜場裝載生活物品；在外賣平臺購買快餐時，勾選“無需餐具”選項；家庭盡量使用可循環(huán)使用的餐具；商家可以鼓勵使用可降解餐盒，在線上線下店面設置“專屬綠色優(yōu)惠券”等一系列舉措，提升企業(yè)和客戶的環(huán)保責任。

4 存在的問題

環(huán)保包裝材料優(yōu)點不可小噓，但仍存在問題。一是技術不成熟。例如，可降解塑料技術要提高，需要在產(chǎn)品降解周期上充分體現(xiàn)優(yōu)勢才能徹底替代傳統(tǒng)塑料產(chǎn)品。另外，可降解包裝的材料在拉伸強度、耐水性和質(zhì)地軟易變形等方面存在明顯的缺陷。二是成本難以控制。傳統(tǒng)塑料產(chǎn)品最大的優(yōu)勢在于低廉穩(wěn)定的價格，國家提出“禁塑令”以后，各類環(huán)保型包裝材料產(chǎn)品供不應求。但原材料的供應鏈尚未完善，可降解材料成本居高不下。三是標準評價未完善。作為新一代產(chǎn)品，它的“標準化成長”還需要一個過程[3]。對于可降解產(chǎn)品還缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量檢測標準、科學的評價體系和完善的識別系統(tǒng)。四是高端多元產(chǎn)品少。目前，綠色環(huán)保材料主要應用在餐飲、包裝運輸行業(yè)，在醫(yī)療、3D高端印制、電子產(chǎn)品方面的應用還有巨大空間?？梢愿鶕?jù)市場需求，開發(fā)更多的新型材料，推動多元信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)論

現(xiàn)代包裝設計隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展，其設計中越來越強調(diào)生態(tài)理念。傳統(tǒng)的包裝產(chǎn)品對生態(tài)環(huán)境造成污染，因此不能再以迅猛的速度發(fā)展成未來的主流。設計師需要將更多的綠色理念融入到環(huán)保產(chǎn)品中，科學有效地呈現(xiàn)出經(jīng)濟價值和社會價值。新型環(huán)保包裝材料必然徹底取代傳統(tǒng)的塑料產(chǎn)品，達到無浪費、可持續(xù)發(fā)展的良性態(tài)勢。最為關鍵的仍然是全民環(huán)保意識的培養(yǎng)和綠色生態(tài)理念的根植。要以優(yōu)秀的行業(yè)品牌為力量，鼓勵消費者參與綠色產(chǎn)品的選擇，從而使社會和諧并充滿力量。