从生态环境角度浅析绿色环保包装材料的应用

文雅婷 李蕊廷

（湖南工业大学包装设计艺术学院，湖南 株洲 412000）

1 关于生态环境

生态环境是由生态关系组成的环境的简称，它关系到水资源、空气资源、土地资源等众多资源[1]，与人们的生活息息相关，也关系到社会经济的发展。中国共产党第十九次全国代表大会报告中指出要加快生态文明体制改革，建设美丽中国。2018年3月11日，十三届全国人民代表大会第一次会议通过了系列法案，来管理经济工作、城乡建设、生态文明建设。而包装作为消耗品更应该一马当先。与此同时面对一系列环境问题，国家发展计划委员会组织有关部门编制国家生态环境建设规划。2010—2030年，在遏制生态环境恶化的基础上，争取在这20年的时间内使国家生态环境得到重大改善。中国包装垃圾约占全国城市垃圾总量的10%，每年丢弃的包装物正以160万t的速度发展[2]，包装的广泛使用影响了环境的生态平衡，这一问题逐渐得到了世界各国的重视，绿色包装应运而生。

2 绿色环保材料选择对生态环境的意义

绿色包装的材料、结构等方面的设计直接推动了环保材料的发展，这无疑有利于生态环境的恢复。目前市面上的部分包装通过设计可以从生产加工、消费使用、用后遗弃等方面全面减少对生态的破坏。在加工过程中采用新技术或者对之前产品的回收再利用来达到减少污染的效果，如重新加工废弃纸张做循环利用。再例如消费者购买商品之后通过设计增加包装的使用价值，达到一物多用的效果，从而减少自然资源的使用，改善环境。如：可降解纸张、天然生物材料、可食用材料等。总而言之，绿色包装材料是改善生态环境的重要方式之一，随着今后绿色材料在包装上的应用更加广泛，毋庸置疑会对改善生态环境起到非常重要的作用。

3 绿色环保包装材料现状

绿色环保包装材料是指在其生产、使用、回收过程中方便人们使用且不会对环境造成过大的危害，而且在使用的过程中可以自行降解或实现回收再利用[3]。目前中国使用较为广泛的绿色环保包装材料有可降解材料、纸质材料和可食性材料[4]，其中，最为典型的是可降解材料。可降解材料是在塑料的基础上，添加光敏剂、改性淀粉、生物降解剂等原料，通过这些原料降低传统塑料的稳定性，加快其在自然环境中的降解速度以减少对自然环境的污染，目前较为成熟的有聚乳酸可降解材料、淀粉基可降解材料等。纸质材料因其具有降解快、便于回收、应用范围广泛的优势，成为中国最常见、应用范围最广、使用时间最早的绿色包装材料，其中最典型的有蜂窝复合纸板、纸浆模塑等[5]。可食性包装材料主要以可以直接食用或人体能够摄取的材料作为原料，如：脂质、纤维、淀粉、蛋白质和其他可再生能源等。随着科技的进步，这些材料近几年日益成熟并逐渐兴起，但由于是食品级原料，且在制作过程中需要严格的卫生条件，导致其生产成本较高，不便于商用。

发达国家对绿色环保包装材料的研究早于中国，绿色包装制度已成为发达国家设置绿色标准的主要内容之一。绿色包装制度要求进口商品包装要节约能源、用后易于回收或再利用、易于自然分解、不污染环境、保护环境资源和消费者健康。根据这一制度原则，近十几年来，发达国家相继采取措施，制定含有明确环保措施的关于包装的法律和指令，德国在这方面走在了世界的前列。该国于1991年颁布德国包装法，用国家法令的形式，规定了销售包装再循环率，对包装废弃物的回收、处理作了明确且严格的规定，提出了 “谁污染、谁治理” 的原则[6]。如运用生物可降解的天然橡胶制作的可当益智玩具的有机饮料包装（如图1），可以连接成各种形状，实现二次利用。

在文明程度高度普及的今天，人们意识到生态环境对生活的质量和健康有着重要作用，更加重视环境的发展，这也使得绿色环保包装有了一席之地。

4 绿色环保材料的类型

4.1 纸包装材料

纸质包装材料能在微生物的作用下迅速降解为小分子，但其原材料主要来自树木，过度使用会消耗大量的木材，从这一层面来说对生态的破环极为严重，造成了不可磨灭的影响。中国森林资源本身比较匮乏，所以随着技术的发展，在未来应当积极选用非木浆造纸，如采用芦苇、秸秆、甘蔗渣等替代木造纸。

如图2所示，Cacao Barry可可粉包装设计属于纸质类材料，由于其来源比较广泛并且制作难度较低，由废弃纸张压缩而成，与市面上常见的鸡蛋包装材料相似，有着良好的适应性和较高的可回收性，方便处理，容易降解。从产品的角度来说，生产成本低，在使用完之后纸张不但不会对生态造成污染破坏，反而可以降解为养料，所以在包装材料竞争激烈的今天，特别是受到塑料材料制品和泡沫材料制品的冲击，纸质类包装仍有一席之地，具有其独特的优势。

图1 有机饮料包装

图2 Cacao Barry可可粉包装设计

图3 环保可降解垃圾袋

4.2 可降解类材料

在西欧发达国家，已经取消了塑料食品包装袋，意大利明确禁止使用塑料食品包装袋[7]，因此减少塑料使用非常重要。中国于20世纪70年代开始研究生物降解塑料，到今天已取得了很好的成果。目前，生物降解塑料在环保食品包装材料中占有很大的市场份额，按其降解方式可分为水降解塑料、生物降解塑料、光降解塑料等，无论是哪种降解方式，都对生态环境的影响非常小，相对于其他材料效果出众[8]。从绿色可持续型来看，生物降解塑料的发展空间极大，在未来几年的发展时间里，它将逐渐代替不可降解塑料，成为人们日常生活中包装材料的主力军。例如：聚乳酸类生物可降解材料，淀粉类生物可降解材料和合成类生物可降解材料等。

中国拥有丰富的粮食资源，将绿色环保包装材料与之结合大力发展必然有广阔的前景，目前中国较为流行的是淀粉基生物降解塑料，龙新全降解垃圾袋（如图3）运用了玉米淀粉等材料，能在90 d内实现降解，转换为原料，源于自然，回归自然。这款垃圾袋的材料在销售过程中不会降解，只有在微生物和潮湿的环境下才能降解。由于这款垃圾袋的材料含有大量碳元素的聚合物，微生物可将其当作碳源并通过自身代谢分解、消化和吸收，因此不会对生态环境造成影响[9]。

4.3 天然生物包装材料

天然生物包装在人们生活中逐渐扮演着越来越重要的角色，生活中人们喜欢用竹篮承装菜品，生态健康，而且耐用。现如今许多茶叶、土特产包装十分青睐天然生物包装如：竹子、竹叶、荷叶等，不但能很好地保护产品，又能表现出产品的原生态。

天然生物包装材料主要有植物纤维材料和淀粉材料，其中天然植物纤维达到80%以上，在使用完被遗弃之后还能转换为土壤。例如来自荷兰的瓦赫宁根农业大学利用可食性材料，比如：小麦、玉米和马铃薯淀粉为基础材料，利用大麻纤维来增强强度，研发出一种不含石化产品的可降解生物塑料，这种塑料可以用于包装、食品储存箱、农业薄膜等领域[10]。天然生物包装材料具有加工简单、造型优美、实用朴素等优点，经过包装设计师对其的设计美化成为了越来越受消费者喜爱的一种包装。淀粉类具有不污染、可再生的优势，又因其源自自然界，所以被遗弃之后也能很好地转化成养分，实现从自然中来到自然中去[11]。

有些植物是天然的包装材料，只要稍经加工就能成为具有天然气息的包装，如树叶、葫芦、竹筒等，如竹子酒包装设计（如图4）。现代的竹包装经济实用、绿色环保、造型美观且具有文化气息，可以让人们感到回归自然，具有原生态的感觉。目前的竹包装材料可实现减量化、重复利用和再生循环，在焚化之后还可以作为肥料降解，全程对人体和环境都能做到无污染，是非常具有实用价值和性价比的材料。

4.4 可食性包装

图4 鲜竹酒包装

图5 牛轧糖包装

食用包装可以在其功能达到既定目标后转化为动物或人类食用原料，从而达到无浪费包装的效果，具有阻水、抗渗透、便于成型、抗氧化、可食用等特点。例如可食用包装纸、魔芋可食用包装复合膜、玉米蛋白质包装膜等，在当作食品包装原料时，不会影响食品本身，而且具有卫生、质量保证、保险等优点。例如，大豆蛋白可食性包装膜、多糖类可食用膜[12]等。但是，在食用包装的应用过程中，必须做好自身质量和生产成本的控制，以实现社会效益和经济效益相适应的水平。

如图5所示，牛轧糖包装外面的 “糖薄膜” 为可食性包装，具有可食用、防变质、防潮等优势，入口即化，同时又能够很好地保护糖果不受潮气影响。其包装原料以大豆废渣为主，没有防腐剂，便于成型，减少了一定量的成本，从消费者的角度来说食用方便。现如今它被大量运用在食品包装中。

5 结语

随着科技的进步和社会的发展，人类对所处环境的关注度日益增加，环保包装材料在包装设计中的应用必然是未来的主流之一。上述的各类包装新型材料都符合绿色生态的设计理念，如果能将这些新型材料投入日常的包装当中，毫无疑问会对生态治理问题的解决产生相当大的帮助。在丰富包装功能的同时也能做到绿色环保理念的传输，新型绿色包装材料功不可没。