PLA作為環保材料在物流中的應用的環境效益及經濟效益

顏詩桐 馮歆然 佟超

【摘要】PLA環保材料無毒無污染無公害的特性，引起了相關行業的廣泛關注。在綠色低碳的時代背景下，本文深入分析了PLA作為環保材料在物流包裝中應用的環境效益及經濟效益，解讀了環境效益在現代經濟社會的重要性。

【關鍵詞】PLA;環保材料;物流

一、PLA環保材料的環境效益

PLA是生物降解材料塑料聚乳酸的英文簡寫，全稱是：polylactide。聚乳酸也被稱為聚丙交酯，是一種新型的運輸材料，并開始得到廣泛地使用。PLA材料之所以被廣泛使用的主要原因之一是它具有較高的環境效益。PLA在原材料獲得，制作，使用以及廢物處理方面，與其它材料相比，對周圍環境的影響較小。本文將從原材料采購、制造、使用以及廢棄物的處理入手，證明PLA在環境效益方面的巨大優勢。

首先是原材料的采購。PLA的主要原材料是玉米等可再生的資源。這種資源的獲得不會對自然環境造成影響，同時此類植物也不是稀缺資源，人類可以大量獲取并對環境進行修復。但是，其它包裝材料的原材料獲取則會對自然環境造成影響。例如合成塑料也是一種用于包裝的材料，它以通過石油的裂化裂解的乙烯為原料。石油是一種不可再生資源，深埋于地殼上層，需要通過人工挖掘才能得到，而在挖掘的過程中會對地殼造成危害，發生坍塌。相比之下，PLA的原材料既方便獲得也不會對自然環境造成危害。因此，PLA材料在原材料方面擁有巨大的環境效益。

在制作過程中，PLA材料也具有環境效益。PLA是通過對原材料提取淀粉原料并糖化得到葡萄糖，再進行發酵形成的高分子材料。制作過程相對簡單，并且無需加熱。與此相比，某些塑料的制造需要將化學產物加熱而產生有害氣體。例如，聚乙烯制品在制作過程中，需要把高低壓乙烯加熱到150℃，在這一過程中會分解出許多甲醛，一氧化碳等有害的氣體。相比之下，PLA制作過程中產生的化學物質也不會對自然環境造成影響。因此PLA材料在制作過程中的環境效益大于其它包裝材料。

在使用過程中，PLA在也有優勢。包裝材料需要接觸各種各樣的物品，PLA作為新興的環保材料，最顯著的一個特點便是無毒。傳統材料在使用的過程中會產生一些毒素。例如聚氯乙烯塑料的增塑劑便是有毒性的。一些塑料制品中用的穩定劑是硬脂酸鉛，這也是毒性的，在進入人體后會造成鉛中毒。而PLA不會對包裹的物品造成危害，同時更不會對人體造成危害，因為PLA是以乳酸為主要材料，這本身便是無毒的，在制作過程中也未加入有害物質，再加上自身的穩定。因此，PLA的使用也是有巨大的環境效益的。

最后就是使用過后的廢棄物的處理，這是人們最關注的一點。傳統塑料因為其獨特的優勢被人們大量使用，但是在使用后就被人們隨意丟棄，或者被收集起來進行集中處理。但是這兩種解決方式都有各自的弊端：被人們隨意丟棄的塑料無法自行分解，造成“白色污染”，而且一些動物可能會食用這些塑料制品，導致死亡。而將塑料進行集中處理也不是有效方法。一是將塑料埋于地下很難腐爛。二是塑料燃燒后會產生有害氣體，例如聚苯乙烯被燃燒后會產生甲醛，令人體產生嘔吐等癥狀。而PLA則不同。它可以被收集運送到堆肥廠進行堆肥處理，可在短時間內達到完全分解的效果。若是隨意丟棄也無妨，在微生物的作用下，PLA材料會在短時間內被分解成簡單成二氧化碳和水，最終被土壤的有機質或植物吸收，不會排入空氣中，因此也不會造成溫室效應。所以說，PLA在廢棄物的處理方面也有巨大的環境效益。

二、PLA綠色物流材料的經濟效益

（一）模型建立

l、物流材料經濟效益涵蓋內容

經濟效益，是通過商品和勞動的對外交換所取得的社會勞動節約，即以盡量少的勞動耗費取得盡量多的經營成果，或者以同等的勞動耗費取得更多的經營成果。經濟效益是資金占用、成本支出與有用生產成果之間的比較。所謂經濟效益好，就是資金占用少，成本支出少，有用成果多;提高經濟效益對于社會等具有十分重要的意義。以供應鏈的整體思想，從物流包裝的生產成本、運輸成本、儲存成本及末端處置成本，定量及定性計算整個鏈條所產生的資源消耗和資金節約及占用。本文針對物流包裝材料最廣泛使用的塑料物流包裝袋進行分析，對比普通塑料物流材料與PLA環保物流材料的經濟效益。

2、物流材料經濟效益計算思路

物流材料經濟效益=貢獻量（產出量，所得量）/投入量（消耗量，占用量）×100%=每單位物流交易利潤/（每單位物流包裝及材料成本+每單位儲存成本+每單位運輸成本+每單位末端處置成本）

3、普通塑料及PLA綠色物流材料成本：

塑料袋材料成本計算公式：長×寬×層數×厚度×比重×價格一材料成本雙層長40cm，寬30cm，4絲的PP料，17000元每噸，每個袋子的材料成本得出PP材料快遞包裝袋成本為0.1275元＼個。相同的的PLA料，24000元每噸，比重1.3，得出PLA材料快遞包裝袋成本為0.2995元＼個。

（二）普通塑料及PLA材料物流包裝廢物處理成本及污染物處理成本

1、普通塑料包裝處理成本

對于普通塑料物流包裝的處理方式為無序堆放，后清運，后焚燒或填埋。一公斤PP材料，產生70公斤廢水，0.12KWh電能，產生烷烴類及烯烴類氣體，以非甲烷總烴表征。

國內平均垃圾焚燒總成本在250元/噸，工業用電成本約l.8元/千瓦時，工業廢水中COD：200mg/m3。以PP材料為例，其每單位末端處理成本=焚燒成本+工業用電成本+廢水中污染物的虛擬成本+清運成本+焚燒成本。則其每單位末端處理成本=250+1.8×120+0.2×10.8×70+25+60=702.2元/噸

2、PLA環保物流包裝處理成本

PLA在常溫下性能穩定但在高于55℃或富氧及微生物的作用下會迅速自動降解，最終生成CO2和水;隨后在光合作用下，它們又成為淀粉的起始原料，是一種完全自然循環型的綠色材料。所以PLA材料的主要處理方法為無序堆放，后清運后簡易填埋。則每單位PLA包裝材料的廢物處理成本為：25+8=33元。污染物處理成本為0元。

三、結論分析

假設為單位物流交易利潤為a元，則普通塑料包裝的經濟效益=每單位物流交易利潤/（每單位物流包裝及材料成本+每單位儲存成本+每單位運輸成本+每單位末端處置成本），得a/17702.2。則PLA環保材料物流包裝的環境效益=每單位物流交易利潤/（每單位物流包裝及材料成本+每單位儲存成本+每單位運輸成本+每單位末端處置成本）得a/24033。PLA環保物流包裝材料經濟效益略低于普通塑料物流包裝。雖然PLA新型環保物流材料的經濟效益略低于普通塑料，但是從長期來看，它的環境效益將大大程度上為整個物流行業乃至社會帶來益處，改善白色污染在物流行業的嚴峻現狀。