用水溶性PVA（聚乙烯醇）内袋包装形式解决农药包装危害的设想

杨 涛

（宜兴市光辉包装材料有限公司）

技术发展方向——技术研究

用水溶性PVA（聚乙烯醇）内袋包装形式解决农药包装危害的设想

杨 涛

（宜兴市光辉包装材料有限公司）

本文提出了用水溶性聚乙烯醇内袋包装农药，以解决农药包装废弃物危害问题的办法。并对该种包装方式的可行性进行了较全面的分析，证明这种包装方式具有很好的实用价值和社会意义。

农药包装 水溶性 聚乙烯醇薄膜 包装内袋

前言

随着时代的发展和科技的进步，农药在农业生产中发挥着越来越重要的作用，但同时也产生了数量庞大的农药包装物。在许多农村，农民在使用完农药后，大多数都会把这些塑料袋、塑料瓶、玻璃瓶等包装一扔了之，由于没有相应的回收地点和管理制度，这些农药废弃物不仅带来了农村环境的脏乱差，而且刮风、下雨还会把这些包装中残留的农药传播到更多的地方，渗入到土壤里、挥发到空气中，最终威胁到人类自身的健康。

根据一项统计数据，目前，我国每年农药制剂需求总量250万吨左右，产生的农药包装废弃物以容量为250毫升计，有100亿个之多，约10万吨至15万吨。这些数量惊人的农药废弃物，如果没有进行回收利用，将会带来不可估量的环境污染和安全隐患。

农药包装废弃物的回收处理，在国际上已经积累了很多经验，美国、巴西、东南亚等国家和地区都有很好的回收机制。但环境保护部南京环境科学研究所单正军主任认为，由于我国是以一家一户的小农经济为主，农民环保意识淡薄，农药废弃物包装处置难度非常大。近几年，北京、浙江、广西等地方农业部门及农药企业也尝试进行农药废弃物回收工作，积累了大量的经验，为国家制定农药包装废弃物处置管理办法和政策的出台奠定了基础。但是也存在不足，表现为没有建立长效的机制，回收率低，废弃农药包装物处置难度大等。

因此，在加强废弃农药包装回收处置管理的同时，在包装方面寻找从根本上解决农药包装污染危害的方法，对当前保护环境和消除农药包装废弃物安全隐患具有非常现实的意义。

1 采用水溶性PVA内袋包装农药的可行性分析

1．1 农药类型及对包装材料的要求

1．1．1 农药定义及分类

广义的农药定义是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节、控制、影响植物和有害生物代谢、生长、发育、繁殖过程的化学合成或者来源于生物、其他天然产物及应用生物技术产生的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。是指在农业生产中，为保障、促进植物和农作物的成长，所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物（或杂草）的一类药物统称。特指在农业上用于防治病虫以及调节植物生长、除草等药剂。

根据原料来源可分为有机农药、无机农药、植物性农药、微生物农药。此外，还有昆虫激素。根据加工剂型可分为粉剂、可湿性粉剂、可溶性粉剂、乳剂、乳油、浓乳剂、乳膏、糊剂、胶体剂、熏烟剂、熏蒸剂、烟雾剂、油剂、颗粒剂和微粒剂等。大多数是液体或固体，少数是气体。

根据害虫或病害的类型以及农药本身物理性质的不同，采用不同的用法。如制成粉末撒布，制成水溶液、悬浮液、乳浊液喷射，或制成蒸气或气体熏蒸等。

1．1．2 农药对包装材料的要求

按照国标GB3796-2006《农药包装通则》中的有关要求，农药包装材料应保证农药在正常的贮存、运输中不破损，并符合相应包装材料标准的要求。农药内包装材料应坚固耐用，不与农药发生任何物理和化学作用而损坏产品、不溶胀、不渗漏，不影响产品质量。农药外包装材料应坚固耐用，保证内装物不受破坏。

龚晓燕［1］研究表明，农药引起包装材料渗漏主要是农药中的溶剂溶胀、溶解包装材料的封合层，溶剂透过封合层使粘结剂粘合力下降，封口破裂。

因此，农药如果采用内外双层包装形式，外层主要起防护和保护作用，内层材料需要注意的问题会比较多，需要避免与包装农药之间发生反应、避免被溶胀、溶解等，还需具有一定的包装强度。

1．2 聚乙烯醇（PVA）薄膜包装特性

PVA薄膜作为包装材料，具有以下优异的性能：1）极好的透明度和光泽性；2）不吸尘、不带静电、印刷适应性好；3）较高的拉伸强度和伸长率，良好的耐磨性；4）低湿度下，极好的气体阻透性和保香性，其阻氧性甚至优于EVOH和PVDC；5）透湿性较大，对水敏感；6）有良好的金属蒸镀性、热粘合性；7）耐油性极好，耐辐照，可用于耐辐射的食品包装；8）可在120～200℃下使用。其主要不足是具有透湿性。

对应农药包装的具体要求，PVA薄膜的包装性能为：

PVA薄膜韧性好，拉伸强度大，抗撕裂强度居各类薄膜之首，其双向拉伸强度优越，耐曲折数是其他薄膜的10倍，耐候性好，使用寿命长；

PVA薄膜具有极好的耐油性（植物油、动物油、矿物油）耐脂肪性、耐有机溶剂和碳水化合物等。但强碱、强酸、氯自由基及其它可与PVA发生化学反应的物质（如硼砂、硼酸、某些染料等），这类物质不适合采用PVA薄膜包装。经过改性处理的PVA薄膜，耐油、耐有机溶剂性更佳，对动物油、植物油、矿物油、醇类、醚类、酮类、酯类都是不溶的，适宜于化工原料及中间体的包装和油脂食品的包装；

PVA薄膜的保香性及防止包装物升华的性能极佳，采用PVA薄膜包装，不仅能很好地保持包装物的香味，而且也可防止包装物受到外界异味的影响；

PVA薄膜对水分及氨气具有较强的透过性，但对氧气、氮气、氢气、氦气、氩气及二氧化碳等具有优越的阻隔性，常压环境下对氧气的阻隔率约为常用聚乙烯膜的1000倍，聚丙烯膜的300倍，使用PVA薄膜可以完好保持被包装产品的成分及本身的气味。

水溶性PVA包装薄膜具有良好的热封性，适合于电阻热封，高频热封，热封强度与温湿度、压力、时间等条件有关，一般大于20g／cm2。

PVA材料具有水和生物两种降解属性，首先溶于水形成溶液渗入土壤中，可增加土壤的团粘化、透气性和保水性，特别适合于沙土改造。在土壤中的PVA材料可被土壤中分离的细菌的菌株分解，最终可降解为CO2和H2O。

1．3 水溶性PVA薄膜作为农药包装内袋

PVA的溶剂是水，但对水的溶解性很大程度上受聚合度的影响，特别是受醇解度的支配。完全醇解的PVA在水中的溶解极微，醇解度在88%以下时，在20℃常温下几乎完全溶解，但随着醇解度的上升，溶解度则大幅度下降。由于是采用水溶性包装，所以选用的PVA，应该是聚合物和醇解度相对较低的产品。

为安全使用农药和保护环境，将水溶性PVA薄膜作为内包装袋包装农药，做成一次性最小使用量的小包装，再按照一定重量，将这些内袋包装的农药小包装，集中到大袋或容器外包装中，作为商品运输和销售。使用时，打开外包装，取出带有水溶性外包装的小袋农药，整袋投入适量水中，包装袋即可自行溶化，配成所需浓度的农药溶液，避免了操作者与农药直接接触，又无残留农药的包装袋回收问题。

很多年以前，英国帕拉格安公司就已经推出了这种薄膜产品，被用作准确定量的兑水使用前的农药包装。

近年来，随着国内PVA水溶性薄膜制作及应用技术的发展，国内一些厂家也有将PVA薄膜应用于农药包装的成功案例及产品。如深圳的安信达采用日本技术及原材料生产的PVA水溶性农药内包装袋（压纹透明水溶袋、压纹香味水溶袋、无纹透明水溶袋），广州易海环保材料厂生产的农药、化工用PVA水溶性薄膜及水溶袋等。

2 水溶性PVA内袋包装农药注意事项

水溶性PVA内袋可以包装粉剂农药，也可以包装液体农药。但农药是需要溶解后喷洒的品种，直接粉末撒布的品种，采用此种包装方式无法发挥其功效。

包装设计时，除满足常规要求外，还需要计算好最合适的最小包装量。因为一旦最小包装量不合适，使用过程中需要分拆内包装时，那该种设计就失去了作用和意义。

由于农药品种众多，成分千差万别，所以采用水溶性PVA内包装方式时，一定要格外小心，必要时，需要先进行样品包装测试，再应用于具体产品，以保证运输、储存及使用前的内包装的完好性，避免由于破包、渗漏问题带来二次污染。

此外，需要重点注意的问题还有：（1）农药成分中水分及有可能与PVA发生反应的物质。PVA内包装袋由于具有良好的水溶性，所以所包装的农药中水分需要严格控制。此外，农药中含有的其它一些有可能与PVA发生反应的成分，也需要避免。不好确认时，需进行溶解性试验验证；（2）保证PVA薄膜足够的厚度和强度，避免薄膜薄弱点处出现泄露问题；（3）注意农药对热封层或粘结剂的溶胀或反应；（4）注意PVA薄膜水溶性温度特性，保证农民在室外使用过程中，PVA包装袋投入水中后能迅速溶解。选用PVA薄膜时，要尽量考虑极端环境条件下的水溶性。实在无法满足时，可以在外包装尚标明具体使用方法和条件。

3 水溶性PVA内袋包装农药的外包装

由于内袋是采用水溶性PVA薄膜，所以一定要在外面再配一层外包装，不仅对农药起到双层保护作用，同时也能隔绝空气中水汽和环境中水，避免其对内包装层PVA薄膜的侵蚀。外包装可以选用原来的包装材料，也可以重新按照标准要求进行选用。如GB3796-2006《农药包装通则》中列出的木材、金属、合成材料、复合材料、带防潮层的瓦楞纸板、纸袋纸、纺织品以及经运输部门、用户同意的其他包装材料，都可采用。

4 结束语

采用PVA水溶性薄膜作为内包装袋，传统材料作为外包装袋的农药包装，能适用于大多数农药品种。该种包装模式的使用和全面推广，可以有效解决农药包装物的危害问题，并能使农药使用更安全。但这种包装方式的采用，不仅要增加农药包装的直接成本，还需要改进一些农药的包装方式和装备，同时也对农药包装用PVA水溶性薄膜的生产，提出了更高的质量和产量的要求。该种农药包装方式的推行，更需要政府和相关部门的大力帮助和扶持。

该种包装方式，还可向其它一些毒性较大或不宜直接接触的化工、化学药品行业推广，当然前提是其应用过程中必须允许或需要先变成水溶液。

该种包装方式能否在改观农药包装危害方面发挥大多作用，还有待进一步实验验证。

［1］龚晓燕，简述农药包装，中国包装技术协会研讨推广会暨塑料包装委员会第六届第三次年会论文集［C］，2004年：154-155。

Using water-soluble PVA bag packaging is solutions for the harm of pesticide packaging

Yang Tao
（Yixing Guanghui Package Co．，LTD）

This paper presents a water soluble PVA bag packaging of pesticides，in order to solve the problem of pesticide packaging waste hazard．And the feasibility of this kind of packing has been analyzed comprehensively．Thisway of packing has been good practical value and social significance．

Pesticide packaging Water soluble Polyvinyl alcohol film Inner packing bag