綠色包裝材料研究與應用現狀

周寒松

（北京市大興區人力資源和社會保障局 北京 102600）

1 引言

商品包裝行業從最初滿足商品的運輸和攜帶階段，發展到保護商品完整和美化商品階段，最終發展至今，包裝材料不僅需要滿足環境保護需求也需要提高資源利用率。目前，包裝材料的環境保護需求既使商品包裝行業面臨著嚴峻的考驗也促進了包裝工業的迅猛發展。傳統的商品包裝材料給人類帶來便利的同時也對生態環境造成了嚴重的破壞，特別是難以降解的塑料類包裝垃圾不僅消耗了大量資源也污染了土壤環境。綠色包裝設計針對傳統商品包裝的缺陷進行了研究，通過全新的綠色包裝材料設計出科學合理的包裝結構，使該類包裝在使用后能夠回收重復利用，提高資源利用率、保護生態環境。

2 綠色包裝材料概述

綠色包裝材料是為了順應現代世界環保發展而研究開發出的新型環保包裝材料，該材料不僅是指在使用和回收環節不會對生態環節和人體健康產生危害，同時在生產和制造該類材料的過程中也不會對環境造成影響。因此，綠色包裝材料成為現如今各國環保研究機構的研究重點。

3 綠色包裝材料研究與開發特征

綠色包裝材料由于具有良好的回收再利用特性且對生態環境影響較小的特點成為各國的材料研究熱點。本文將針對各類綠色包裝材料進行對比分析，研究各類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加入淀粉、纖維素、降解劑等添加劑降低包裝材料的化學穩定性，使包裝材料能夠在自然環境中降解。綠色可降解包裝材料在自然紫外線光的照射下通過化學聚合鏈反應使材料中的纖維素發生斷裂，降解生成對生態環境無害的化學物質，如氫氣、二氧化碳、乙酸等。綠色可降解包裝材料根據不同的降解原理分為光降解材料、生物降解材料、復合降解材料。

其中，光降解材料是通過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，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境的影響較大，無法保證自然降解時間而逐步被其他可降解材料代替。生物降解材料是通過微生物的生物降解作用將材料分解為對環境無污染的物質，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害物質。復合降解材料則以PS發泡材料為代表，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結構圖如圖1所示。

圖1 可降解包裝材料分類結構圖

3.2 紙質包裝材料

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

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對商品進行包裝又再廢棄后轉化為可食用的一類特殊的包裝材料。目前，可食性包裝材料以淀粉類為主，通過配制的玉米、紅薯、土豆等淀粉和膠粘劑進行加工熱壓制成可食用“米紙”。該“米紙”被廣泛應用于食用糖果等食品加工行業。其中，膠粘劑也是由從天然植物或動物中提取的明膠、樹脂等具有粘合作用的成分構成。

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的人工合成可降解輔料，通過一定的材料生產工藝制成的一類綠色包裝材料。可降解類包裝材料由于受到環境的影響較大，在缺乏紫外線或溫度較低時難以降解，降解周期長。可食性包裝材料則由于制作工藝較為復雜且主要應用于食品加工行業，應用范圍較小。紙質包裝材料雖然具有眾多優點且使用廣泛，但由于其制作過程中產生大量的污水、廢水，容易造成環境污染。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原料，具有無毒無味、透氣性好的特點，可廣泛應用于各個生產領域。

4 綠色包裝材料的具體應用

綠色包裝材料既不會對人體健康造成危害且具有可回收、可降解的生態環保特性，是各國環保研究機構的研究重點。美國、日本等發達國家通過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。瑞典則通過大量的紙制品試驗研究分析紙制品的應用特性，最終發明了利樂無菌紙盒包裝。該無菌紙盒包裝完全符合綠色環保設計，既提高了牛奶、果汁等飲品的儲藏時間和保鮮時間，保證了食品安全，又能夠在使用后回收再利用制作相應的復合板材，提高了資源利用率。我國自古以來就有采用荷葉作為肉干等食品，使用葫蘆、竹筒等儲藏酒類等液體的習慣，因此我國在可食用包裝技術上具有較先進的技術，如通過大豆蛋白制作可食用的包裝膜材料技術、脂肪酸和淀粉復合制作可食性包裝膜材料技術、豆渣回收再利用制作成的可食性包裝膜技術等。

5 結語

近年來，隨著人們環保意識的不斷提高，包裝材料的環保性越來越受到重視。新型綠色包裝材料既具有綠色環保特性，節約材料生產資源和能源且使用后能夠回收再利用或自然降解，將對自然環境的影響降到最低。綠色包裝材料在保障包裝安全的同時保護人類健康，是保護生態環境可持續發展的重要一環。本文通過對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，研究了各類材料的應用范圍，基于綠色包裝材料的適用范圍舉例說明的綠色包裝材料的具體應用，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.中國綠色包裝材料研究與應用現狀[J].包裝工程，2016(5)：24-30.

[2]陶欣，唐賽珍.加強回收利用，促進塑料包裝材料與環境和諧發展[C]//2005中國塑料工業與環境保護協調發展論壇，2005.