新时代的绿色包装材料发展

■ 文/天津科技大学　方文康

一、引言

随着全球稳定快速的发展，自然界被人类毫不留情的采取各项资源。现如今的世界各地，由于过度开发大自然，生态环境平衡性被严重的破坏，这就深深的使人类与其它生物的友好相处模式受到影响。其中,“白色污染”（如图1）是一种比较典型的案例，它最严重的就是难降解，其次就是造价便宜，回收成本高，在回收之后的利用价值就不是很高。一般而言，塑料包装袋的使用次数很少，循环利用程度较低，而且容易对自然界的动植物造成伤害，破坏生态系统的平衡。包装的发展的确促进了我们的生活，但同时包装物的浪费也是严重影响了我们的生态环境，因此人们越来越注意到了日益明显的环境问题。为了尽量降低由包装所带来的环境负因子的影响，提高包装生态环境的友好性，我们对于包装材料的要求也大大的提高。包装的绿色化改革也势在必行[1]。在生产绿色生态包装产品的时候就要严格策划好一系列的问题，包括使用阶段，回收阶段，以及循环再利用阶段，遵循碳循环法则，并将“废物即养分”“使用可再生能源”和“提倡多样性”的“从摇篮到摇篮”设计原则应用到绿色包装的原材料开采、产品制造和使用、循环利用的所有环节中，减少包装对生态环境的冲击[2]。

图1　白色污染

二、绿色包装的背景

从国内来看，随着经济的发展，人们的生活状况已经趋于平稳，随之而来的是过度的消费观念和包装的疯狂。例如在中国，纸包装和树皮包装加剧了中国森林资源的消耗; 那么我们就会选择大量使用塑料袋来保证日常生活所需，每年在中国造成巨大的消费。塑料袋的确为人们带来许多便利，但是塑料的过度使用和不恰当处理，造成了对自然环境的不可逆的“白色污染”，违背了环境友好型的社会政策。

从国际程度看，包装对环境造成的污染大多在于包装的材料种类和包装使用后的垃圾残留，它们可以将隐性害虫如螟虫，棉铃虫，线虫引入异域，危及生态环境和当地森林及农作物; 除此之外，塑料材料在大自然环境中难以降解，后续处理会大大的污染环境。

正因为如此，绿色包装的理念逐年升级，在国内外引起强烈反响。八十年代末，世界环境组织未来社会应该注重使用绿色包装，许多发达国家已采取步骤制定包含强制性产品回收和包装的明确环境措施的包装法律和指令。

三、国内外研究现状

我国的多名学者在可降解生物包装上面已经有了可见的发展，Y Wu等人在其文章Green and Biodegradable Composite Films with Novel Antimicrobial Performance Based on Cellulose[3]中提出一种接枝壳聚糖氧化的纤维素膜，该薄膜的透光率约为80%，它不仅具有较好的抗菌能力，同时更有着十分优秀的氧气阻隔功能。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都能有很好的抗性，这样可以提高产品的保质期。目前，德国Bioplast塑料、美国Novon系列产品和意大利Mater-Bi塑料是国际市场上占有率最高的3种淀粉基生物降解塑料。我国生产的淀粉基生物降解塑料总产量已占生物降解塑料产量的60%以上，并出口欧、美、日、韩等地区和国家[4]。美国一化学家发明一种工艺，覆膜纸的纸膜分离技术。将书封面不降解的聚酯酸乙烯覆膜改性为能溶于水的聚乙烯醇/淀粉共混型塑料膜，从而使美国纸的回收利用率由50%提高到60%，该化学家获得2006年美国总统绿色化学挑战奖[5]。

四、绿色包装材料的研究

在我们的日常生活中，包装是商品的外保护。 现代社会的发展下，物流行业兴起，人们对生活条件的要求也越来越高，保护环境的意识也逐年提升，绿色包装逐渐进入人们的视野。绿色包装的概念是一种没有完全定义的较为模糊的概念，它也是一种绿色材料，无公害包装的叫法。绿色包装的每个环节都十分重要，从原材料，到生产回收，所有这些都必须符合环保要求。

绿色包装的研究主要在于以下几点：包装材料的减量化，即在产品的包装满足于各项功能使用、交通运输方便、利于销售的基本情况下，尽量可以节省包装材料；包装材料的回收再利用，就是要提高包装材料的回收利用效率，在废弃物中做到可再生资源利用已经最大程度保护环境；包装材料与环境的兼容性，能在短时间能被自然降解，最小的污染或不污染环境，维持住生态的平衡；包装材料保证无毒无公害，包装材料的选择也是对生命安全的一种负责。我国的研究学者对于绿色包装的研究设计正是出于这种设计理念，最大化保证包装材料的循环再生利用，并且在以不危害和谐的自然生态环境以及人类身体健康的前提下发展研究绿色包装，这样不仅对我国的国民经济发展有着很好的促进作用，同时还可以从原则上解决工业生产过程中的环境污染和对大自然生态平衡的威胁。绿色包装在原材料的选择上十分重要，这里就有以下几种材料具有很好的研究前景：

（一）天然材料

在以前的环保材料制作中，多数是由木浆、草浆来制作一些纸质包装品，在社会的快速发展下，人类已经无法满足这样的包产品，于是新型的天然包装材料必然在市场上大放异彩，最经典的就是竹子类包装产品的诞生（如图2），竹类产品具有很多优点，例如纹理清晰，气味幽香，取材自然方便，稍作处理就可以是很好的包装物，另一方面，竹子绿色，无污染，对人体不造成伤害，且有益于使用者的身心健康。同样，荷叶等包装物也有类似的功能，对环境友好，绿色易降解，是十分优质的绿包材料。

图2　竹类包装

（二）可食材料

在传统理念中，食物包装产品在食物被取出之后包装将被抛弃，然而近年来的发展改变了人们的观点，可食用性包装膜的诞生提高了人们的生活质量（如图3），它主要由淀粉，植物蛋白以及其他可食材料通过分子间作用产出的一种薄膜，现多在食品和药物中应用。

图3　可食材料

（三）降解或再利用材料

降解即是在短时间内能通过大自然的调节分解为不影响自然生态平衡的因子，更好的是有利于自然发展，比如说植物降解提供养分等等。而再利用则是包装废弃物可二次加工后利用，或者提取包装材料进而减少对大自然环境的影响。

包装材料是包装工业的基础，其创新研发对包装业的发展具有重要意义。聚酰胺是一种多种有点集于一身的，且优秀与普通塑料的包装材料。它的耐热性，耐寒性，耐磨性，韧性强，无毒等等优点都是符合优等包装材料的范畴。因而聚酰胺薄膜在包装领域的应用较为广泛。在绿色可降解包装领域，可降解塑料一般应用于高级商品的包装，因为它的制作成本比较高，再加上还有回收利用经费以及其他一些因素。但是缺点也往往较为明显，那就是抗菌性达不到一定的要求。动植物中含有丰富的天然高分子生物降解塑料的原材料。譬如在植物中就含有丰富的纤维素、植物蛋白、天然植物橡胶、淀粉等。天然高分子可降解生物材料将是一个很广阔的绿色包装材料的发展研究前景。目前，天然高分子生物降解塑料主要2种类型：全淀粉型和共混型（淀粉或纤维素、甲壳素与可降解合成高分子共混）。全淀粉型和淀粉共混型生物降解塑料又常合称为淀粉基生物降解塑料[6]。

五、总结

环境问题从来都是世界性关注的一个重要问题，在飞速发展的社会中，有限的资源遭到了肆意的破坏和采取。在努力保护环境的共同社会意愿下，研究和发展我国的绿色包装材料能尽最大化的减少包装产物废弃后对环境造成的伤害，同时也为对人类的生命健康安全所负责。我们国家的重点中心也在绿色包装材料上有所体现，各类绿包材料还需要我们的科研技术人员继续努力研究，让包装行业从根源上解决。我们更要遵循低碳生活，绿色包装的理念要做到这样，我们才能更好的节约有限的资源，拯救美丽的自然环境，保护我们唯一的家园。

尽管现如今的绿色包装并没有完全落实，但是绿色的理念已经深深的进入人们的内心，随着人们生活质量越来越好，大家对环境保护的关心也逐渐在提高。在设计包装材料的同时利用环保材料不但能符合绿色包装，更能提高产品对环境的有益影响，取得社会的认同以及带动社会经济的发展。在未来，绿色包装材料将大量被使用在我们的生产和生活中，将给我们的环境带来巨大的改变。