◎張文霓(無限極(中國)有限公司,廣東 廣州 510663)
綠色包裝發展的動態
◎張文霓
(無限極(中國)有限公司,廣東 廣州 510663)
隨著時代的進步,出現了一些新的綠色包裝發展趨勢:研發進展迅猛的天然高分子生物降解塑料,化學合成脂肪族生物降解塑料的快速發展得益于新的高分子設計方法,綠色化學的興起加速食品綠色包裝的發展,輕量化與薄壁化在包裝綠色化中所占比重增大,電子商務的快速發展使回收再利用系統建設變得更為迫切,金屬包裝成為保證食品安全的首選,紙包裝的應用領域進一步擴大。
綠色包裝;包裝材料生態化;高分子設計;綠色化學;薄壁化與輕量化
環境惡化、資源枯竭、氣候變暖以及食品安全等問題日益加深,人們認識不斷加深,減少固體廢棄物及其對環境的污染成為人們共識的議題,對于綠色包裝、綠色材料的認識范圍和要求,逐步隨著人們認識程度的加深而擴大轉變為對整個包裝全生命周期的關注。
共混型(淀粉或纖維素、甲殼素與可降解合成高分子共混)和全淀粉型為現階段天然高分子生物降解塑料的主要兩種分類[1]。
1.1共混型的天然高分子生物降解塑料
共混型的生物質復合材料具備以下特點:較原合成的高分子具有更好的生物降解性能、機械強度高,同時生產成本也較原合成高分子低,故共混型天然高分子生物降解塑料成為了復合材料研究領域的新熱點[2]。
1.2全淀粉型的天然高分子生物降解塑料
我國目前的全淀粉薄膜是用氧化度≥40%的雙醛淀粉為主要原料進行生產的,因其具有成本低、透明度高等優點,且使用后能在短時間內迅速降解[3]。
1.3納米天然高分子復合材料
納米天然高分子復合材料的機械強度以及耐熱性、柔韌性、殺菌性和阻隔等性能有明顯改善,原因是納米天然高分子復合材料具有的“微粒特性”,從而具有更好的力學性能和使用性,使之可以作為食品包裝材料使用[4]。
2.1高分子的設計方法
為使淀粉基等天然高分子生物降解塑料的強度及柔韌性得到進一步改善和提高,研究人員開始通過合成方法的方式開發可生物降解塑料[5]。
2.2化學合成方法開發生物降解塑料
PCL,PBS和PLA為目前主要的3種通過化學合成開發出的可生物降解的高聚物[6]。
最具發展前景的是PLA材料,其降解性能優良,聚乳酸包裝材料在堆肥60d后便可實現完全降解,經光合作用,聚乳酸材料的降解產物能再生為淀粉原料,被譽為“21世紀的環境循環材料”[7]。
3.1綠色化學快速興起的背景及其特點
由于傳統的化學工業每年產生有害廢物達3億~4 億t,嚴重威脅人類健康。在這樣的背景下,美國化學會(ACS)于1991年首先提出“綠色化學”的口號。
3.2近年包裝及相關行業開發的綠色化學成果
3.2.1增塑劑
我國研發出新型的環保無苯型增塑劑(檸檬酸酯類增塑劑),并實現批量化生產,該產品目前已通過國際權威機構檢測認證,其具有絕緣性好、相容性高、耐會發、耐遷移和無毒無害,且增塑效率高等特點[8]。3.2.2 環保型油墨
目前我國已開發出以毒性小的乙醇為溶劑的醇性油墨,以水為溶劑的水基油墨。
我國近年在輕量化和薄壁化方面與世界各國基本保持同步,取得了喜人的進展和成果:如我國奧瑞金包裝股份有限公司通過改進制罐工藝,生產1億個罐就能節約馬口鐵薄板412 t,該項輕量化、薄壁化的工藝改進,使企業獲得了顯著的經濟效益[9]。
從研發出新的綠色包裝材料出發,對新材料的開發進一步提高包裝環保要求。通過易降解、生態化的天然高分子塑料代替已有的白色污染塑料。通過高分子設計方法進行化學合成,加快高分子材料的研發。通過環保、無毒化的塑料添加劑以及包裝印刷油墨,減少印刷油墨的對食品的二次污染。
[1]戴宏民,戴佩燕.食品包裝材料生態化發展下的非石油基降解塑料[J].包裝學報,2015,7(1):1-6.
[2]段麗艷,王春鵬,儲富祥.纖維素基可生物降解共混高分子材料的制備和性能[J].高分子材料科學與工程,2008,24(9):32-35.
[3]戴宏民.包裝與環境[M].北京:印刷工業出版社,2007.
[4]李 倩,劉晨光.納米技術在食品科學中的應用研究進展[J].中國農業科技導報,2009,11(6):24-29.
[5]戴宏民,戴佩燕.非石油基食品包裝生物降解塑料的研制方法及關鍵技術[J].包裝學報,2015,7(2):1-4.
[6]周 磊,湯脫險,魏 嵬,等.完全生物降解塑料的研究進展[J].安徽農業科學,2012,40(13):7867-7871.
[7]宋 莉.長春經開區傾力發展以聚乳酸為主的生物制造產業:四[N].長春日報,2015-02-12(06).
[8]戴宏民,戴佩燕.提高食品包裝材料安全性的途徑[J].包裝學報,2014,6(1):1-4.
[9]戴宏民,戴佩燕.生態包裝的發展動態及我國的對策:上[J].中國包裝,2014(3):66-69.
The Trends in the Development of Green Packaging
Zhang Wenni
(Infinitus (China) Company Ltd, Guangzhou 510663,China)
With the progress of the era, There are some new trends emerged in the development of green packaging,i.e. the research and development in biodegradable plastics of natural polymers, the acceleration in the study of chemical synthesis of aliphatic biodegradable plastics because of the design method of the polymer, the rise of green chemistry facilitating the development of food packaging, the increase in the proportion of thin wall and light weight in packaging, the urgent need of the construction of recycling system owing to rapid development in electronic commerce, the prioritizing of metal packaging to ensure food safety, the expanded application of paper packaging.
Green packaging; Ecological packaging materials; Polymer molecular design; Green chemistry; Thinwall and light weight
TB484
10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.12.022