梁永美 董少鋒 梁發文 蔣 楓 潘兆琪
(佛山科學技術學院 環境與化學工程學院,廣東 佛山 528000)
在黨的十八屆五中全會上,習近平總書記提出“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念,將綠色發展作為關系我國發展全局的一個重要理念。但現今,隨著網購的興起,快遞包裝正在制造巨量垃圾。據國家郵政局統計:2016年中國快遞突破313億件,共消耗約37億個包裝紙箱、68億個塑料包裝袋及3.3億卷膠帶,這些膠帶能繞地球425圈;2017年“雙十一”期間,我國約產生了15億件的快遞紙盒,這些包裝盒連起來足以繞地球7圈半。快遞紙箱的回收率大概只有50%到60%,回收的循環利用率也只有50%左右,其余的大部分進入我國環衛體系,一部分被再利用,另外一部分被垃圾填埋或焚燒,不同城市的處理方式有差別。除了包裝紙箱外,廢棄塑料包裝袋埋在土里至少100年才能降解,而作為填充物的聚乙烯氣泡墊的降解周期更是超過200年。商家為避免配送過程中損壞物件以及更好的用戶體驗,過度使用膠帶和塑料膜等多種材料進行包裝,而過度包裝使得這些污染日趨嚴重。這些環境問題不可小視,因此對快遞包裝盒和包裝袋進行綠色改造已是勢在必行。
可降解性是現代包裝的重要關注點,高效利用現有資源提高包裝盒的降解性是本項目研究的著眼點。我國是農業大國,秸稈資源豐富,但秸稈的利用率低,目前秸稈的處理方式是大部分都被焚燒、丟棄,只有少部分是被用于發酵再利用,這樣既造成資源浪費,也污染環境。淀粉是綠色植物光合作用的產物,其來源廣,成本低,具有良好的膨脹性能以及良好的生物降解性。淀粉-秸稈發泡緩沖材料是由淀粉、秸稈、發泡劑和防潮劑等制作而成,是一種可在自然環境下自行降解的材料。淀粉中摻雜秸稈纖維能有效地利用植物纖維的增強作用提高發泡緩沖材料的強度,改善包裝盒的抗壓能力。淀粉—秸稈發泡緩沖材料可以通過水浸泡和恒溫恒濕兩種方式進行降解,水浸泡降解可在72小時后完全降解,恒溫恒濕條件下三周后發泡緩沖材料易被微生活侵蝕而降解。因此,以淀粉和秸稈為原材料制作基本骨架的快遞包裝盒,能有效減少不必要的資源浪費,同時大大地提高秸稈的利用率。
淀粉-秸稈緩沖發泡材料表面具有大量的親水基團,耐水性較差,潮濕環境下易降解。為避免潮解問題,我們采用防水涂料提高其防潮性能。所用的防水涂料是以石蠟、氧化聚乙烯為主要成膜物質,并與分散劑等多種助劑配合而形成的水基乳液,其突出優點是無毒無味、價格低廉、不易燃燒、防水防潮性能優良、使用安全方便(可噴、涂、刷)。防水涂料涂飾在緩沖發泡材料盒體,會快速干燥成膜,其膜層透明度高、光澤度好,對油墨無影響,使箱體表面耐磨性增強,具有較好的抗水性和防潮性,還可以起到美化及保護的作用。
為了保證物品(尤其是易碎品、儀器儀表、電器等)在裝卸以及運輸過程中不受損,傳統的快遞包裝一般采取泡沫或聚乙烯氣泡墊進行填充,但是這類填充物極其難降解,甚至百年也無法降解。生物泡沫塑料主要由天然的可循環物質制成,其中70%的成分是由粟米、大豆和蓖麻等多種油料制品提煉而成,石油提取物僅占30%。生物泡沫塑料可在兩個月內自然降解,其成本低且來源廣,不會產生有毒物質,而傳統泡沫塑料歷時數百年也無法降解。因此項目設計的環保節約型快遞包裝盒采用生物泡沫塑料進行填充,達到固定物品和防震的效果。
隨著生活水平的提高,人們對包裝設計的要求也有所提高。為了更好地滿足消費者的用戶體驗,環保節約型快遞包裝盒采用一撕即開的簡便設計方式,“一撕即開”即在盒體封口處采用降解周期短的雙面粘合劑進行封口,在拆封處設計為條紋狀裁線,只需輕輕一撕即可拆封。“一撕即開”的拆封方式既減少了塑料膠帶的使用,節省商品打包時間和成本,又使快遞盒整潔美觀,讓快遞包裝的拆封更加簡便。
本文結合現今快遞過度包裝造成資源浪費、環境污染以及紙箱的回收利用率低的現狀,介紹了我們利用來源廣泛的植物材料和具有防水防碎等效果的材料,以及設計集可降解、無污染、耐水性強和簡便的拆封方式于一體的綠色環保節約型快遞盒的必要性。我們將已有的材料運用到尚待開發的快遞領域,在理念上是領先的,但由于種種現實因素,諸如消費者環保意識不強、制作成本較高等的限制,導致“綠色快遞”一直沒能突破發展的瓶頸。相信隨著黨和政府對生態文明建設的高度重視,國民環保意識的不斷提高,環保行業的發展將朝著更加綠色的方向走去,快遞行業也會朝著更加綠色的方向發展。