我国环境友好包装材料发展研究

王琪 李莉 徐大伟 杨双桥 陈宁

（四川大学高分子研究所，成都610065）

一、前言

包装是商品使用、储存、运输的重要保障，不可或缺[1]。环境友好包装即具备安全性、经济性和废弃物可处理与再生利用性的包装，要求其包装产品整个生命周期均不对环境产生污染或造成公害，符合绿色、低碳、可持续发展，符合国际公认的“3R1D”原则。我国是世界包装制造和消费大国，2021年规模以上包装企业8831 家，是我国重要产业支柱[2]。随着我国电商、外卖行业井喷式发展，包装制品增长极快，日均快递量已突破3 亿件[3]。但包装制品大多消费即弃，回收利用率低，由此产生大量包装废弃物，造成环境污染和资源浪费，迫切需要开展环境友好包装材料发展研究，提出适应我国国情的环境友好包装及其材料绿色发展方向，促进我国包装行业绿色、低碳、循环发展。

本文全面分析各类包装材料特点、性能和应用，调研总结国内包装行业发展现状、包装废弃物处理现状及存在问题，梳理总结近年来在包装领域相关法规、政策和标准，提出适应我国国情的环境友好包装材料绿色发展方向和包装废弃物清洁高效规模化回收再利用策略，对推动我国包装行业绿色低碳循环发展、建设绿水青山美丽中国具有重要意义。

二、包装材料及其重要作用

包装是人类生存、生活、生产的必需品。包装材料是满足产品包装要求所使用的材料，包括竹木、纸、陶瓷、玻璃、金属、塑料及复合材料等。包装材料及制品的发展是社会和科技进步的标志，历经了从原始包装到传统包装，再到现代包装过程[4,5]，也经历了从单一包装到多层组合包装、从单一储藏食品到对多种产品包装的演变。各种包装材料有其独特的性能、特点和重要应用领域。如，瓦楞纸箱缓冲性好、轻便牢固、成本低、可回收，广泛用于快递包装；金属包装强度高、防潮、保香、耐热、耐寒、耐油，大量用于食品工业；玻璃包装透明、化学稳定性高、阻隔和卫生性好，是目前酒和化学试剂包装最主要材料；塑料包装PET 质轻、清洁、安全、透明、便捷，广泛应用于矿泉水瓶；铝塑复合包装密封性、阻隔性优异，使牛奶在常温、无防腐剂的条件下可保存六个月，等。

三、我国包装行业发展现状

我国是世界包装制造和消费大国，拥有全球发展最快、规模最大、最具潜力的包装市场。据统计，约90%商品需不同程度、不同类型的包装，包装的需求和发展也促进了材料、技术及包装学的发展，包装工业已成为国民经济的重要产业支柱。2021年我国包装行业规模以上企业8831 家，累计完成营业收入 12041.81 亿元，同比增长16.39%[2]。其中，塑料包装（薄膜、包装箱及容器）行业规模以上企业4231 家，总市场营收占比44.6%，位居第一；其次为纸和纸板容器，规模以上企业2517 家，总市场营收占比26.5%；金属包装规模以上企业 781 家，总市场营收占比11.5%；玻璃包装规模以上企业291 家，总市场营收占比5.9%；木制造行业规模以上企业超1000家，总市场营收占比3.6%[6-11]。

图1. 2021年中国包装行业细分市场营业收入结构[2]

四、我国包装废弃物回收处理现状

（一）我国包装领域政策法规与标准

人们生活水平的提高和电子商务的快速发展促使包装材料及其制品使用量急剧增加。包装制品大多成分复杂，消费即弃，由此产生大量包装废弃物。以中国为例，2022年，我国塑料制品产量7771.6 万吨，废弃量超6000 万吨[12-13]，约43%用于塑料包装；我国快递业务量达1105.8 亿件[14]，包裹数量占全球一半以上，产生的快递包装废弃物如瓦楞纸箱、塑料袋、胶带等总量即超1000 万吨。为应对废弃包装尤其废弃塑料包装带来的资源、环境问题，我国自2007年国务院办公厅下发《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》以来，陆续颁布了系列包装政策法规，尤其近年的《新污染物治理行动方案》（国务院，2021年）、《“十四五”塑料污染治理行动方案》（发改委、生态环境部，2021年）、《关于进一步加强商品过度包装治理的通知》（国务院，2022年）等，要求加强废弃金属、塑料、玻璃、纸等传统再生资源回收利用，倡导包装行业绿色生产、绿色消费，促进包装行业尤其快递和餐饮包装的循环发展和包装废弃物的回收利用。同时，为推进包装材料绿色发展和循环利用，国家及国内相关行业协会发布系列标准或规范，如《限制商品过度包装通则》（GB/T31268）、《包装回收标志》（GB/T18455-2022）、《电子商务物流可循环包装管理规范》（GB/T 41242-2022）、《全生物降解物流快递运输与投递用包装塑料膜、袋》（GB/T 38727-2020）、《聚对苯二甲酸乙二酯（PET）容器包装产品可回收再生设计指南》等。

随着国家加强绿色低碳循环经济发展，国家相关政策逐渐由“限”向“替”和“回收利用”转变，由禁止、限制生产、销售和使用一次性不可降解塑料袋、塑料餐具（《“无废城市”建设试点工作方案》，国务院，2018年），转变为“鼓励和引导减少使用、积极回收塑料袋等一次性塑料制品，推广应用可循环、易回收、可降解的替代产品”（《中华人们共和国固体废弃物污染环境防治法》，全国人大，2020年修订），强调减少使用，提倡循环利用。习近平总书记在2022年10 月召开的党的二十大上的报告中明确提出“实施全面节约战略，推进各类资源节约集约利用，加快构建废弃物循环利用体系，实现绿色低碳发展”，要求从源头设计到末端治理，推进包装源头减量、多次使用、循环利用及回收再生，减少包装废弃物和环境污染，提高包装重复使用率和回收率，全链条实现包装材料的绿色低碳发展。

（二）我国包装废弃物回收处理现状

在国家政策和标准指引下，我国包装废弃物的回收处理在材料化和能源化再利用方面取得显著成果，新建和发展了一批回收企业，形成包括物理回收、化学回收和能量回收在内的回收方式，有效提高了包装废弃物的回收利用率。以在包装领域应用量最大的塑料为例，目前中国废弃塑料回收与再生利用产能世界第一，相关企业超15000 家[15]，废弃塑料回收量年均增长率稳定在2.5%左右，材料化回收率达31%，是全球废塑料平均材料化回收率的近1.74 倍[12]。

1. 物理回收：物理回收即在不改变包装废弃物的化学组成的情况下实现其回收再利用，加工成本较低、工艺简单、投资少。对于竹木、纸、陶瓷、金属、玻璃等相对容易收集分拣的包装废弃物，已建立良好物理回收再利用体系，通过清洗、修复后可直接复用；而对无法直接复用的包装废弃物，则在收集-分类挑选后，实现其材料化再利用。如：破损废弃的木质包装经机械粉碎或切片后，可直接用于生产木塑等复合材料，或在高温高压下挤压获得清洁型固化燃料；纸尤其瓦楞纸包装废弃物经废纸纸浆工艺，可制成再生纸浆，用于生产再生纸、纸板及纸浆模塑制品等，回收率达89%以上；陶瓷包装废弃物经挑选、清洗后可用于生产瓷土，实现循环利用，废瓷利用率达50%；废玻璃则可通过先进熔窑技术和高掺杂制备新型绿色再生节能玻璃，实现90%利用率；金属包装制品的回炉再生比开采和冶炼生产金属消耗能源更少，因而回收动力大，回收率高，其中，铝制易拉罐回收率可达90%以上，马口铁制品在75%左右，钢桶约80%[16]。塑料包装在包装制品中占据重要地位，量大、种类多、形态各异，其收集和分类回收相对复杂。针对易收集分拣的单一材质硬质塑料包装废弃物如塑料瓶（PET 瓶、HDPE 瓶等）、塑料盒（PS 泡沫箱、PP 餐盒等）及塑料托盘，和价格相对低廉，质轻、柔软的软质塑料包装废弃物如PP 编织袋、PE 缠绕膜、PE热收缩膜等，主要通过分拣、破碎、清洗、干燥、熔融、挤出、造粒等过程，直接加工成型或与其他物质经简单共混加工制成再生制品，实现循坏使用，如PET 瓶到瓶和瓶到纤维、PS 泡沫箱到相框、PP 餐盒到无纺布等。

2. 化学回收：化学回收主要针对塑料包装废弃物，即在一定介质、催化剂、温度等作用下，将废弃的塑料包装分解为小分子，用作燃料（汽油、柴油等）或化工原料（乙烯、丙烯等）。化学回收主要分为裂解回收和溶剂分解回收，所得制品价值较高。目前应用较多的有聚乙烯、聚丙烯等废弃塑料热裂解回收燃料油，聚氯乙烯脱氯化氢再回收燃油，以及PET 瓶通过乙二醇溶剂醇解后再聚合，或以酶为基础转化为清洁单体再聚合得到质量水平与原生 PET 相当的食品级再生rPET。但化学回收装备复杂、能耗高，投资大，催化剂成本高，只能处理清洁的或单材质废弃塑料，运行费用高，盈利困难，推广较困难，仅有企业做到小规模示范运营。

3. 能量回收：能量回收即焚烧处理，主要针对危废包装及难分类、难分离、回收价值低的多层复合包装和混合包装，包括PE 垃圾袋、食品保鲜膜、一次性餐具等，是最简单、方便的塑料包装废弃物处理方式，有3 种途径：（1）使用专用焚烧炉焚烧，回收利用热能；（2）将废塑料作为补充燃料与生产蒸汽的其他燃料掺混使用，进行能量回收；（3）通过氢化作用或无氧分解，使废塑料转化成可燃气体或其他形式可燃物。焚烧处理具明显减容效果，焚烧后残渣密度大、体积小，废塑料质量可减少85%左右，体积减少95%左右。此外，焚烧也是对医疗等危废塑料包装无害化处理的最佳途径。但焚烧处理设备投资大，废弃塑料燃烧时往往产生多环芳香烃化合物、一氧化碳等有害物质及CO2排放，易造成环境二次污染，且能量回收效率较低（＜25%）。

（三）我国包装废弃物回收处理主要问题

我国包装行业规模正稳步增长，整体质量稳步提升。但也存在区域发展不平衡、产业组织分散，自主创新能力弱、关键技术依赖进口，标准体系不健全、产品价值不高，整体回收利用率低等问题，低碳绿色包装发展要求迫切，转型任务艰巨。

1. 包装废弃物分类回收难度大、效率低、成本高：竹木、玻璃、金属等包装废弃物，因破损程度不一，需人工分拣，速度慢，效率低；且包装制品大多含有油墨、胶粘剂，或由几种材料复合而成，回收时需分离、清洗、拆除等，增大回收难度和成本。

2. 包装废弃物回收过程易造成二次污染：纸包装废弃物再生纸浆制备过程排污量大，金属包装废弃物中油墨、涂层回炉过程中需采用有机溶剂或高温脱漆清除，塑料包装废弃物溶液法回收及化学回收过程需大量溶剂等，难处理，易造成二次污染。

3. 包装废弃物回收技术有待提高：针对典型的单一材质包装废弃物，如PET 瓶、PS 泡沫、PP 餐盒、玻璃瓶、铝制易拉罐等，已建立较完善回收体系，实现循环利用，但回收企业规模较小、机械化程度不高，再生料性能低于新料，成本有时高于新料，市场竞争力不足；多组分金属包装废弃物、交联型热固型塑料包装废弃物、纸塑铝塑复合包装废弃物等，因组分复杂，层间粘合强，难分离，难处理，尚缺乏规模化回收再利用技术，难获得高质量回收产品。

4. 包装废弃物回收系统不完善：尚缺乏相应的包装废弃物分类收集政策、回收标准、回收及再生利用激励制度，未能实现包装废弃物的有效分类收集，导致价格低、用后即弃的包装废弃物及一些可生物降解替代产品，尤其保鲜膜、购物袋、垃圾袋等，随生活垃圾焚烧或填埋处理，极大浪费资源。

五、环境友好包装材料绿色发展方向和政策建议

（一）环境友好包装材料

环境友好包装，即“绿色包装”，指对生态环境和人类健康无害，具备安全性、经济性和废弃物可降解、可处理、可再生利用性的包装。如公认环境友好的纸包装，其环境友好性不仅因为其来自自然，在环境中可生物降解，更主要是因为其易回收，可通过打浆造纸再循环利用，并减少了源于森林造纸所需的能源资源消耗。据统计，1吨废纸可制造出850 公斤好纸，节省木材300 公斤，比等量生产减少污染74%[17]。由此可见，只要能够回收循环利用，不泄露到环境中，不对环境造成污染的都是环境友好包装材料。

据此，来自自然的生物基材料，在自然界中可生物降解塑料，是环境友好包装材料。而金属、玻璃以及PP、PE、PET 等塑料虽然在自然环境中不可生物降解，但只要能够通过回收利用技术实现其循环利用，不泄露到环境对环境形成污染，就是环境友好包装材料。PVA 等水溶性高分子材料，其水溶液呈中性，对土壤具有改良和保水作用，也是环境友好包装材料。

2.1全身炎症反应综合征患者治疗前后的免疫功能情况 观察组与对照组患者经肠外营养治疗免疫功能均增强,经谷氨酰胺强化肠外营养治疗的观察组患者的白蛋白、免疫球蛋白、转铁蛋白水平上升更加明显,这与对照组的相关数据对比有统计学意义,P<0.05,见表1:

（二）绿色发展方向

发展环境友好包装材料，对实施全面节约战略、建设绿水青山美丽中国具有重要意义，需对包装材料进行生命周期评估，从源头设计到末端治理全链条推进包装源头减量、多次使用、循环利用及回收再生，减少包装废弃物和环境污染，提高包装重复使用率和回收率，实现包装材料绿色低碳发展。

1. 设计环节：综合考虑材料、产品、流通、回收等领域，通过合理和创新的结构设计，开发可多次使用、免胶带、去油墨、轻量化等包装，从源头对包装进行减量；尽量使用单材包装，做到同器同材，方便回收；除食品、医疗等卫生安全性要求高的包装，鼓励或强制性使用再生料，减少新料使用。

2．合成环节：建立源头减量合成技术体系，合成高性能、长寿命、易回收的石油基高分子材料，加强可循环、易回收包装产品开发；发展生物基塑料，减少塑料对石化资源的依赖；发展高性价比可生物降解塑料，实现可控降解，替代需填埋处置的一次性不可降解餐厨包装。

3. 加工环节：发展双向拉伸、超临界流体发泡等先进加工技术，实现包装制品的同质增强、轻量化、长寿命、多次循环使用，减少废弃量；发展可生物降解塑料和环境友好、可水溶的聚乙烯醇高性能化加工技术，以及可再生、可降解、取之不尽的生物质材料清洁规模化利用技术，替代需填埋处置的一次性不可降解餐厨包装。

4. 应用环节：根据包装应用场景，选择合适包装材料。方便收集的包装或干性包装，应采用纸基材料或性价比高、易加工的热塑性塑料如聚烯烃，发展多次循环使用技术及环境友好回收利用技术；难回收难焚烧只能填埋处置的餐厨湿包装，应采用可完全生物降解塑料或生物质材料，实现安全填埋；危废或没有回收价值的包装，应选用无有害元素的塑料，保证安全焚烧；等。

5. 处理环节：包装废弃物是放错地方的资源，应建立废弃包装回收鼓励机制，以社区、消费者为主体实现废弃包装的高效收集和合理分类，并联合包装生产和应用企业以及协会建立合理的回收技术标准和规范，实现包装废弃物应回收尽回收；尤其针对废弃塑料包装，发展高效环保、高值高效回收利用装备和技术，优先发展物理回收，化学回收为辅；对可生物降解一次性餐厨包装，发展同步堆肥和发酵系统，实现安全填埋；危废包装或无回收利用价值的包装，发展环保焚烧装备和工艺，实现安全焚烧和能量回收。

（三）政策建议

1. 强化政府引导，加强顶层设计：坚持以习近平生态文明思想为指导，坚持全面节约战略、生态优先、绿色发展、污染治理的国家政策，统筹各方资源，形成政府统领、企业施治、市场驱动、公众参与的包装废弃物污染防治新机制，有计划、分阶段实现包装废弃物应回收尽回收，推进包装行业绿色低碳循环发展。

2. 健全法律法规，建立监督和激励机制：完善源头减量与包装废弃物循环利用配套政策、监督机制，落实包装废弃物回收责任制度，明确包装生产、销售、消费、回收等各环节参与者的责任和义务；健全包装废弃物相关回收技术标准和规范，提高包装废弃物回收效率；完善降解塑料与产品国家标准和认证体系，杜绝伪降解、假降解塑料包装制品；规范再生料分类标识，借鉴国外强制使用回收料政策，分阶段逐步提高再生料在包装制品的使用比例，并辅以减税、补贴等机制促进包装废弃物的回收再利用，为再生包装材料开辟合法合适应用途径，但不建议将再生料回用到对卫生安全性要求高的医疗、食品包装。

4. 加大科技投入，发展环境友好包装和实现包装环境友好化的技术：加强科技创新，从设计、合成、加工、应用和废弃物处理全链条发展环境友好包装：通过合理、创新结构设计实现包装减量化、单材化、轻量化、易循环利用、易回收，减少废弃量；研发高性能、长寿命、易回收塑料合成新技术，攻克可生物降解塑料、生物基塑料的低成本合成技术，研究可生物降解塑料的可控降解机理及环境影响，并根据实际需求，合理规划，有序发展，避免产能过剩；建立和发展高性能、轻量化加工新技术，实现原位增强、同质异相增强、同器同材，制造可多次使用、轻质高强、可拆卸、易回收的包装制品；根据包装制品最终用途和归宿，采用合适的环境友好材料；发展清洁高效、可规模化回收利用新装备新技术，实现包装尤其复合或混杂包装废弃物的高值高效回收再利用；发展有效的工业堆肥体系，实现可生物降解一次性餐厨包装废弃物的安全填埋；发展环保节能焚烧炉、烟气净化技术及灰渣固定化技术，减少焚烧造成的二次污染；等。

5. 加强科普宣传，提高环保意识：广泛开展幼儿园、中小学校、高校、社区居民宣传教育活动，加强公民对包装材料及包装废弃物防治相关知识的了解，提高公民环保意识，避免妖魔化塑料包装；提倡合理、适度包装，鼓励采用环保替代品，养成对包装废弃物正确收集和分类回收习惯。

五、结论

包装与人们衣食住行密切相关，包装废弃物对自然环境影响大。发展环境友好包装和实现包装环境友好化的技术，推进包装废弃物污染治理是满足人们美好生活、促进包装行业绿色低碳循环发展、推进美丽中国建设的必然要求，是国家实施全面节约战略，推进各类资源节约集约利用、加快构建废弃物循环利用体系的重要内容。应当从设计、合成、加工、应用和废弃物处理全链条推动包装材料绿色发展：实行包装源头减量、轻量化、高性能化、多次循环使用、易回收利用；发展以物理回收为主、化学回收为辅的清洁高效规模化回收利用新装备新技术；合理有序发展可生物降解塑料，发展环境友好聚乙烯醇包装材料，替代须填埋处置的不可降解一次性塑料制品，实现安全填埋；发展环保高效焚烧装备和工艺，实现安全焚烧和能量回收。同时，加强政策引导，强化行政监管，强化包装废弃物回收利用领域科技创新，加大科研经费投入，增强公民环保意识和责任感，通过群防群治实现包装废弃物应回收尽回收，促进污染控制和资源保护的协同发展。