绿色包装时代下包装材料选择与效果分析

2013-09-25 02:03上海出版印刷高等专科学校李孟晓
湖南包装 2013年2期
关键词:纸包装包装材料塑料

上海出版印刷高等专科学校 李孟晓 吴 艳

一、什么是绿色包装

假如有一天,包装可以循环利用,其生命可以无限延长,我们不再用“废弃物”来描述它;即使我们丢掉它,它也会消失的无影无踪,仿佛从未被生产出来过;甚至当我们消费了食品后觉得不满足,还可以继续把包装也统统吃掉……那就是绿色包装时代。

绿色包装设计即可持续性包装设计。绿色设计(Green Design)也称生态设计(Ecological Design),或为环境而设计(Design for Environment),是一种在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入设计范围的设计。

二、绿色包装实施的必要性

1.固体废弃物污染

在美国,每年都会产生6800万t-7500万t的包装废弃物,其中2005年产生的总的固体废弃物达到了245000万t,这相当于建造了330000个新的自由女神像。这个令人难以置信的数据不仅仅存在着,而且还随着污染物慢慢的分解,油墨的毒素、黏合剂、白色污染和塑料残渣进入了泥土,造成土壤污染。

2.水污染

随着人们不断增长的使用需求,水资源正在不断减少,并且污染也在不断加剧。根据世界卫生组织和联合国儿童基金会报告显示,超过100万的人口在使用不安全的饮用水资源。纸张——包装中最基础且应用最广泛的材料,其制造过程会消耗大量的水资源,并且会造成很严重的水污染。《纸和塑料》的作者Daniel Imhoff认为,纸张在纸浆制作和漂白的过程中产生污染,仅次于化学和钢铁行业的污染程度。再加上塑料、油墨以及黏合剂产生的污染,可以想象情况该有多严重。

3.空气污染

不止是包装材料引起污染,产品制造业同样也会。材料的每一道工序都需要大量的能源,而且能源燃烧会释放出大量的空气污染物,由空气污染引起的健康问题不计其数。根据2002年世界卫生组织统计,大约有30万人的死亡是由空气污染引起的,与之相比较,汽车肇事死亡人数只占其1/3。

4.森林资源浪费

据雨林联盟统计,热带雨林正在以0.4km2/m的速度消减,也就是说每秒会消失33棵树,并且还在不停的消减下去。毁坏原始森林会造成生物多样性的破坏,会使空气中大量的污染物得不到净化,也会使其他环境问题加重,比如可利用的水资源减少和气候变化异常。

5.能源浪费

原材料浪费有多种形式,从能源的损耗来看,比如包装,其造成环境问题最基本的部分是在包装生命周期中造成的能源浪费。然而消费者会在很多时候并不需要或想要这些引起环境问题的包装设计。

三、绿色包装材料选用实例

绿色包装材料就是我们在生产、制造、使用和回收的包装物中,对人体健康无害,对生态环境有良好保护作用和可回收再用的包装物料。

现在全球性大力研究和发展的新型绿色包装材料(可降解材料),都是针对难于处理的“白色污染”而提出的。因此,绿色包装材料按照环境保护要求及材料使用后的归属大致可分为三大类:一是可回收处理再造的材料,包括纸张、纸板材料、模塑纸浆材料、金属材料、玻璃材料;二是通常的线型高分子材料(塑料、纤维),也包括可降解的高分子材料;三是可自然风化回归自然的材料,包括:

1.纸制品材料(纸张、纸板、模塑纸浆材料)

纸制品材料是包装材料发展的趋势。我国纸制品产量近几年来增长的幅度较大,所以我国正处在纸包装——塑料包装——纸包装的循环时代。纸质包装材料是100%可回收利用的,可再生和可降解使之成为一种可替代市场上其他包装材料的环保材料。根据环境保护费用的换算,回收利用1t的纸就相当于节省了约1500L的石油,而且100%的纸板回收还能大大地减少焚烧和填埋的压力。

图1所示的是一种纸制碗,未使用前以包心菜的结构进行组装,使用后可进行回收利用或生物降解,从外观到材质都传达了绿色因素。

图1 纸制碗

2.可降解的各种材料(光降解、生物降解、氧降解、光/氧降解、水降解)及生物合成材料、草、麦杆填充、贝壳填充、天然纤维填充材料等

在美国,2005年大约有144亿个咖啡纸杯成为垃圾,到2010年,这个数字增加到230亿。因纸杯内壁都有一层聚乙烯涂层,它们既不能被回收加工,也不能堆肥降解。

美国绿山咖啡公司(Green Mountain Coffee)和美国国际纸业公司(International Paper)共同设计的名为“Ecotainer”可堆肥降解的咖啡杯,它的内壁涂层采用的是以玉米为材料的生物聚合材料。通过对500万个纸杯的盲测,消费者没有觉察出跟以前的包装纸杯有任何不同。美国绿山咖啡公司和美国国际纸业公司也因此获得了美国特种咖啡协会颁发的“可持续性”大奖(如图2)。

图2 Ecotainer咖啡杯

来自伦敦的innocent品牌的部分冰沙饮料产品是用生态的方式加工完成的。

这是最早使用聚乳酸材料做包装瓶的案例,2007年9月,全部换成了100%可降解的聚酯材料。据相关材料报道,这家公司是第一个把这种材料用于饮料包装的企业,包装瓶比以前的重量更轻,公司由此节约了20%的原料,碳排放量也降低了55%。做包装瓶,2007年9月,全部换成了100%可降解的聚酯材料(如图3)。

图3 Innocent冰沙产品

3.可食性材料

日本新制作出一种用豆浆为原料,经加热成型的包装,包装容易不仅可食用,而且质量良好,表面光滑且有美丽的纹理,甚至还能在高温条件下保存3个月不变质。此外,现在还有用竹纤维与食品胶、面粉混合制成的碗、盘子、筷子、勺和杯子、饭盒、一次性快餐盒等环保餐具,不仅可以用作日常生活用具,还可以食用。图4就是一款可食用碗。

图4 可食用碗

另外还有准绿色包装材料——即可回收焚烧、不污染大气且可再生的材料,包括部分不能回收处理再造的线型高分子、网状高分子材料、部分复合型材料(塑一金属)、(塑一塑)、(塑一纸)等。

四、绿色包装材料的效果分析

常用的绿色包装材料有纸包装、可回收塑料包装、复合材料包装、陶器包装、金属包装和玻璃包装等。本节针对前三大类绿色包装材料进行效果分析,并总结其绿色效能。

绿色效能主要指包装中的绿色效率与性能,即包装保护生态环境的效率,提高包装生态环境的协调性,减轻包装对环境产生负荷与冲击能力。

1.纸包装

优点:a.易于生产、储藏、运输,材质最轻,综合成本最低;b.可以通过技术增强性能,如防水,增加韧性,增加承重力等;c.具有很大的设计空间,所以纸包装的样式和图案是最丰富的。

缺点:a.通常容易破损、易燃、易蛀蚀;b.不耐用,对产品的密封性和保护性比较低;c.漂白纸通常含有毒性。

绿色效能:

具有十分高的可回收利用率,通过纸和纸板可以被重复使用7次,直到达不到必须的材料强度。但纸板制作会消耗大量的森林资源,而且生产过程中会产生大量的污染,所以一方面要提高可再生纸的生产和回收,一方面还要提高无氯漂白或未漂白纸的使用。

2.可回收塑料包装

优点:a.防水、质轻、抗腐蚀、绝缘、耐用,生产运输容易;b.价格便宜;c.容易成型,包装外形多样,色彩丰富。

缺点:很少有可回收塑料能够在回收的过程中保持原有的特性,当然技术上可以利用在回收材料中加入一些原材料来让其保持原有的特性。

绿色效能:

可回收塑料可以缓解塑料造成的环境问题。重新利用废弃的塑料可以减少提取新的原材料的需求,减少不可降解的塑料造成的白色污染。

3.复合材料包装

优点:a.复合材料可以克服单一材料不足,使各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使其综合性能优于原组成材料而满足各种不同需求,应用领域十分广泛;b.复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等优点;c.复合材料可根据产品要求,灵活的改变材料组成结构,发展前景十分广阔。

缺点:a.复合材料对生产开发的知识、技术、设备要求很高;b.由于市场尚在开发中,所以具有一定的开发风险;c.有些复合材料的综合成本较高。

绿色效能:

复合材料的发展方向是生物化、天然化,将越来越具有环境友好性。复合材料是实现可持续发展及未来繁荣的重要因素,因为其质量更轻、强度更高、更耐用、对环境的污染更小,所需原材料会更少,更节约资源,产生的废弃物也更少。

五、小结

如果可持续思想是绿色包装的灵魂,那么环保材料就是包装具有可持续性质的载体。包装材料首先取决于产品本身的特性,因为包装的基本功能就是保护,而包装材料就是实现保护功能的物质基础;其次,包装材料要肩负起延长包装本身的生命周期,并可回收利用或降解处理的使命。然而很多包装设计师已经习惯了使用简单的材料而不是可持续材料,他们只把包装当成包装,而忽略了包装本身就是产品这一属性。其实,在包装的设计中使用自然原料,说服消费者购买该产品,包装本身就是集合了生产、销售和消费的产物,应该被视作一个产品来进行设计。只有将包装视为产品,才能使包装设计真正被置于一个专业化、可持续化的独立设计领域。

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