新型绿色环保包装材料研究现状
2021-01-03高康明
摘要:可持续发展作为我国的贯彻方针,要求社会实现低碳、节能、环保,绿色包装材料需求迫切,并迅速成为人们关注的热点。截至目前,我国绿色包装材料的研发已经取得一些成就,并已在很多领域中得到新应用,如可降解包装材料、可食性包装材料、纳米包装材料等绿色包装材料逐渐被开发出来,并将会成为包装科研领域的重点方向,本文对绿色包装材料的含义及我国绿色包装材料的实际研究与应用情况进行了基本论述。
关键词:绿色包装、环保材料、研究现状
1.绿色包装材料发展现状
近年来,我国塑料包装行业总体呈稳步增长态势,预计到2025年,我国塑料包装行业工业产值将突破5300亿元(规模企业)。未来环保可循环包装的需求将不断增大,通过充分利用塑料包装材料优势,在更多高端制造行业形成对纸张、木材与金属等传统包装材料的替代效益。随着物流体系中可共享使用的可循环包装供应链的成熟,可循环塑料包装行业将迎来新的增长点,环保可循环塑料包装材料的可应用领域将进一步扩大[1-4]。从中国包装联合会、华经产业研究院统计的相关数据可以看出传统塑料的市场占比开始下降,绿色环保的新包装材料将重新分占市场,如下图所示:
2.绿色包装材料分类及其进展
当前,国内外在绿色环保包装材料开发上主要以可降解塑料、可食性材料、纸质材料为主:
2.1 可降解塑料材料
目前,可降解塑料包装材料主要包括水溶性薄膜材料、聚乳酸基可降解塑料、淀粉基可降解包装材料及其他绿色环保包装材料[5,6]。水溶性塑料包装薄膜材料是利用低醇解度聚乙烯醇的成膜性、水溶性、降解性等优点而制备的包装材料,具有完全可生物降解性,可以真正实现绿色无污染。聚乳酸基可降解塑料也是一类新型的可生物降解包装材料,生产底物中包括多糖、纤维素、淀粉等天然多糖类物质,经水解反应、发酵纯化以及聚合反应后生成的绿色环保型树脂。淀粉基可降解包装材料主要是通过对淀粉进行改性、嫁接其它官能团,再与其它共聚物混合加工制备生产出来的塑料包装产品[7]。由于淀粉自身是植物光合作用的产物,具有天然无污染的特性,同时也属于绿色可再生资源的一种。
2.2 纸质包装材料
纸质包装材料是当前绿色环保包装材料应用最多的类型,在包装市场中占据很大一部分比例。即便纸质包装材料生产过程也会对环境造成一定程度的损害,但由于纸质包装材料的生产底物主要来自废气农作物的茎秆及草木,相对来说成本低廉,废弃后可以重复回收利用,哪怕被废弃后也可以自行降解,具有十分优越的绿色环保性。市场上比较常见的绿色纸质包装材料主要有纸浆模塑制品以及蜂窝纸板等。
2.3可食性包装材料
可食性包裝材料以可以直接食用的生物大分子及其衍生物为底物,加入同样可以食用的增塑剂,经混合、加压加热、涂布挤出等过程,加强成膜剂分子之间的相互作用力,经干燥工艺而制备的具有工程性、选择透过性的薄膜材料。
3.绿色包装未来发展趋势
中国是对于塑料包装需求最大的亚太国家,约占亚太地区全年塑料包装消费量的60%,与之形成对比的是,日本等国在可降解塑料的研发、应用上历来走在亚太诸国的前列[8,9]。处于塑料包装上游的树脂和塑料位于石化行业下游,原油的价格影响着塑料包装的原材料供应。下游的产品应用除了常见的食品饮料外,将近40%的需求来自于商用领域,囊括了塑料管道、防水膜等各类样式,而这也是各个国家及企业目前在塑料包装领域发展的重点。回顾塑料的发展趋势,如下图2所示,预测绿色包装材料发展趋势。
包装材料今后发展的主流趋势是功能化、环保化、简便化。保鲜功能将成为食品包装技术开发重点,无毒包装材料更趋安全,塑料包装将逐步取代玻璃制品[10]。采用纸、铝箔、塑料薄膜等包装材料制造的复合柔性包装袋,将呈现高档化和多功能化。根据上海市包装技术协会数据,2020年,我国包装工业规模企业(年主营业务收入2000万及以上)产值为10064.58亿元,其中塑料包装工业产值为4338.97亿元,占比为43.11%。我国塑料包装箱及容器制造行业规模以上企业为1624家,比2019年增加43家。全国塑料包装箱及容器制造行业规模以上企业累计完成营业收入1584.62亿元。
4.结论
综上可知,绿色包装材料的开发,在一定程度上减少了包装材料的用量,缓解了包装废弃物对生态环境的污染,我国绿色包装材料研究和开发的重点领域应该是减塑、轻薄、可降解或纯天然无污染的材料。截止目前,尽管我国绿色包装材料的研究和应用上取得一定的成绩,但也存在一些不足,如高端环保材料成本较高、产能较小、研发时间较长等问题,所以针对绿色包装材料的开发,研究者不能一蹴而就,应重点基于现有绿色包装材料,经过改性、优化提高生产工艺、降低成本和研发新型绿色包装材料。随着我国对绿色包装材料的重视,人们环保意识不断加强,绿色包装材料将会更多运用到我们生产生活中。
参考文献
[1]自动化包装技术新发展[J].林振强.物流技术与应用. 2020(06)
[2]数字包装技术的发展前景探析[J].赵金花.绿色包装. 2016(Z1)
[3]数字包装技术的应用特点[J].赵金花.山东工业技术. 2017(05)
[4]高职院校中包装技术与设计专业学生的就业与培养[J].吴艳芬.印刷世界. 2012(01)
[5]交互式包装技术的特点及应用[J].马爽.包装世界. 2005(01)
[6]交互式包装技术的特点及应用[J].马爽.包装世界. 2005(03)
[7]瑞典、日本合作开发出商用自动化包装技术[J].何京.湖南包装.2004(02)
[8]瑞典、日本合作开发商用自动化包装技术[J].何京.中国包装工业.2003(06)
[9]包装技术与知识经济[J].李振军.技术经济.2002(08)
[10]包装技术交流会将举办[J].中国包装.2001(05)
作者简介:高康明,男,汉族 广东中山 2016年 7.11,本科,中级工程师,中南大学 研究方向:包装印刷。