我国卫生用品行业持续发展,卫生用品包装材料备受关注,不断有新产品、新材料涌现。此外,拒绝过度包装,倡导环保、绿色包装也将是大势所趋,使用再生材料或可持续性材料的呼声日益高涨。
从技术角度讲,绿色包装是指以天然植物和有关矿物质为原料,开发对生态环境和人类健康无害、有利于回收利用,且易于降解、可持续发展的包装。从原料选择、产品生产到使用和废弃整个生命周期中,均应符合生态环境保护的要求,应从绿色包装材料、包装设计和大力发展绿色包装产业三方面入手实现。
卫生用品包装使用的主要材料
国内卫生用品主要包装材料有PE、CPP、BOPP、PET、VMPET、VMCPP等。其中,PE膜的使用在卫生用品包装中占主导地位。
环保包装材料性能介绍
环保包装材料主要有:全生物降解包装材料、可回收再利用包装材料。下面主要介绍全生物降解材料。
全生物降解材料主要来源于自然界中存在的物质,如活体组织或生物体,也可以通过合成方法获得。近年来,可用的全生物降解材料和供应商的数量大幅增长,生物塑料正在全球商业市场中使用及推广。
全生物降解材料主要成分是由PLA和PBAT等多种改性材料组合而成,外观为灰白色,100%适用吹膜工艺,并针对原有全生物降解材料保质期短(1年左右)及容易吸水变质等问题进行改进,把保质期提高到3年,改变了容易吸水变质的特性。
其强度、热封性能、印刷性能及保质期可满足卫生用品的需求,并且更环保,可以在自然环境下降解。
PLA和PBAT是两种可生物降解的聚合物材料,它们通过共混来实现改性,并且能够获得更好性能和更广泛应用,共混材料具有以下特性:
在降解性能方面,PLA和PBAT都是生物降解的材料,共混可以使两者的降解性能互补,提高材料的降解速度,减少对环境的污染;
在力学性能方面,由于PLA和PBAT的分子结构不同,共混可以使两者的性能互补,PBAT的加入可以改善材料的韧性和塑性,提高材料的力学性能,如强度和耐冲击性等;
● 在加工性能方面,PLA具有较高的熔点和较差的流动性,而PBAT具有良好的流动性和熔体稳定性,共混可以改善材料的加工性能,使其更易于吹膜成型;
● 在成本控制方面,PBAT相对便宜,共混可以降低材料成本,提高材料的经济性;
● 在热性能方面,PLA/PBAT共混材料的热稳定性和热导率较为优异,PBAT的加入可以降低材料的熔点和玻璃化转变温度,使材料更易于加工。
全生物降解材料与普通聚乙烯材料对比结果分析表明:两者性能差异不大,全生物降解材料完全能满足卫生用品的包装生产需求,并且能够满足环保需求,不污染环境;全生物降解材料有微生物生存的环境下,极易分解为土壤友好物质。
此外,根据GB/T 35610-2017《农用聚乙烯薄膜老化性能试验方法》老化条件:对于PE膜:温度设定为100℃,老化时间为240小时。老化后测量断裂伸长率,要求大于300%。老化后测量断裂伸长率变化率,要求在±20%范围内。同时测量抗张强度变化率,要求在±20%范围内(老化前断裂伸长率应≥200%,抗张强度应≥12.5Mpa),对两种不同的薄膜样品进行老化。再按照GB/T 22771-2008标准中的测试条件,对两种不同的薄膜样品进行氙灯加速耐光性测试,具体试验条件见如下:
● 试验设备:氙灯试验箱。
● 试验样品:两种不同的薄膜样品,分别命名样品1降解膜、样品2普通PE膜。
● 辐照度:1.10W/m2@420nm。
● 过滤器:Window IR过滤器。
● 相对湿度:50%。
● 测试时间:240h。
对样品1和样品2进行加速耐光性试验,两个样品均耐光性较好,差异性不大。试验结果显示,样品1和样品2都满足标准要求GB/T 35610-2017《农用聚乙烯薄膜老化性能试验方法》。
测试结果表明,全生物降解膜与普通PE膜都能满足GB/T 35610-2017《农用聚乙烯薄膜老化性能试验方法》标准要求。样品1与样品2老化后的产品性能都有不同程度的降低,但都能满足卫生用品的包装需求。
环保包装材料在卫生用品中的应用
目前,应用在卫生用品行业的环保包装材料有如下几种,见表6。
新型生物降解材料的优点就是经过改良后,延长了产品的保质期,可以满足卫生用品包装的需求。
一般普通产品用单层膜就可以,如需要贴标或烫金,就要选择复合膜。
单一可回收材料在卫生用品中应用
在软包装领域,为了治理塑料污染,实现可持续发展,回收再利用已成为主流,单一材质复合膜技术上已经成熟,并已经进入快速应用阶段,未来增长空间非常广阔。
在多种包装材料为人们带来效益的同时,多数包装材料往往被丢弃,对环境造成了严重的危害。随着人们的环保意识提高,“绿色环保”成为社会关注热点。包装采用的材料尽量不混入其他材料,即材质单一化,可以更利于回收利用。
目前已有企业在考虑材料单一化,如:MDOPE(机械方向定向(MDO)拉伸PE膜)/PE、BOPE(双向拉伸PE膜)/PE,可替代BOPP/PE及PET/PE、BOPA/PE等。
软包装循环经济组织(CEFLEX)提倡单一材质包装,如铝箔包装,尽量减少塑料的使用。而塑料软包装,则减少金属的使用,让单一材质含量超过80%,以利于后续的回收使用。
卫生用品包装材料的发展趋势
卫生用品包装走向环保、节约,主要趋向这三个方面:
● 材料的节约。
● 材料的可回收率、再生率的提高,提倡对材料的多次利用,使用再生性材料。
● 材料用后处理容易,不破坏环境。
总之,“安全、健康、环保”是未来包装的发展方向。如何更好地围绕这个宗旨发展包装产业,是各企业急需考虑的问题。随着消费者和生产商越来越重视生态环保,软包装将在推动包装行业绿色、可持续发展方面发挥更重要的作用。凭借其众多优势和日益广泛的应用,软包装有望创造一个更加光明、更加环保的明天。