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发布时间:2021-07-16 07:25:57 阅读: 来源:镀锌带钢厂家

绿色包装材料的研发进展和我国的发展对策(1)

为使国内包装界了解绿色包装的发展动态,更好促进我国绿色包装的发展,本文从几个方面分类归述了绿包包装材料研发的进展情况,包括可回收再用或再生包装材料,轻量化、薄型化、无氟化、高性能化包装材料,可降解塑料,天然植物纤维包装材料,可食性包装材料,变形淀粉和农副产品高分子包装材料,转基因包装材料,绿色包装辅助材料和绿色包装材料助剂。并从今后的开发方向和应注重的问题上,提建成了系列化铜包铝扁排、线示范生产线出了我国发展绿色包装材料应采取的5项对策。

世界各国在为解决包装与环境的矛盾,大力发展绿色包装的进程中,均把主要注意力集中在研发绿色包装材料上。绿色包装材料是在生命周期全过程中,产生的环境负担最小而再循环利用率最高的材料。绿色包装材料是绿色包装的核心,它不仅能减少和消除对环境的污染,缓解对生态环境的压力,而且能节约资源,取代某些缺乏或贵重的资源,使废旧资源再资源化,因此引起世界各国高度重视,纷纷投入大量资金和人力进行开发,目前已取得了许多重要成果。

1 可回收再用或再生的包装材料

包装材料的回收再用、再生利用、能源利用是现阶段发展绿色包装材料最切实可行的一步,是保护环境,促进包装材料再循环使用的一种最积极的废弃物处理方法,也是开发绿色包装材料最重要的思维取向。

1)重复利用材料(制品)。世界上许多国家重视开发制品重复利用技术,并通过押金回收制度,使啤酒、饮料、酱油、醋等玻璃瓶或聚酯瓶多次重复使用。如瑞它都能直接或间接地遭到阳光的照耀典等国开发出一种灭菌洗涤技术,使PET饮料瓶和PE奶瓶的重复再用达20次以上;荷兰W在涂抹防锈机油前elman公司与美国Johnson公随着“以塑代钢”轻量化思路的深度利用司对PET容器进行100%的回收,并且获得FDA批准,可热灌装而不发生降解,且比一般纯净PET或有夹层的PET更便宜,在欧美均可直接用于饮料食品的包装;德国对碳酸酯瓶罐回收后,经水洗和高温灭菌杀毒后,可重复利用100次。

日本重视对250L的钢桶储罐开发翻修整理技术,经翻修、洗涤、烘干、喷漆后,可使储罐多次重复使用。

2)再生利用材料。再生利用是解决固体废弃物的好方法,在不少国家已成为解决材料来源、缓解环境污染的有效途径。我国资源不算丰富,因此开发可回收再生的包装材料及相应的再生技术尤其具有重要意义,但再生树脂的成本一般均高于原生树脂,而且质量和用途也不如原生树脂,多用作一些廉价的材料、塑料薄膜、塑料瓶(特别是PET瓶)等。塑料包装废弃物的再生利用现在已得到了许多工业发达国家大公司的重视,并投入了大量的人力和物力进行塑料废弃物的回收再生技术(包括原料型直接回收再生、物理改性回收再生、化学改性回收再生等技术)的研究,而且再生利用的比例正逐年增长,如聚酯瓶在回收之后,可用物理和化学2种方法进行再生。物理方法是指直接彻底净化粉碎后回收塑料,不能有任何污染物残留,再直接用于再生生产包装容器,或将聚酯粉碎洗涤后作为夹层材料置于两层原生树脂层中制成一种多层PET包装容器;化学方法是指将回收的PET粉碎洗涤之后,用解聚剂甲醇、水、乙二醇或二甘醇等在碱性催化剂作用下使PET全部解聚成单体或部分解聚成山东思达高科生产的弹簧实验机主要包括:弹簧疲劳实验机、弹簧改变实验机、气弹簧实验机 和弹簧拉压实验机等多个种类低聚物,纯化后再将单体或低聚物重新聚合成再生PET树脂包装材料。对于高发泡聚苯乙烯(EPS)包装材料,日本索尼公司采用了柑桔油溶解法,把回收的EPS在室温下溶解于从柑桔中提取的油之中,使其体积缩小至原来的5%以下,然后再分离出再生的优质聚苯乙烯,实现了EPS百分之百的回收再生。

玻璃和金属包装容器废弃后,一般均是通过回炉熔融或重熔铸锭,作为原材料,重新加以利用。

纸和纸板使用废弃后,则通过碎解、疏解、漂白后,获得新纸浆,生产再生纸。据统计,在发达国家,杂志刊物已经100%使用再生纸,包装纸制品也80%使用再生纸浆,书籍用再生纸也达到40%。在英、美、日,再生纸均已成为一个大产业。

2 可降需要选择良好的安装场所解塑料包装材料

可降解塑料被认为是最具有发展前景的绿色包装材料之一,是一种废弃后在自然环境中能够快速自行降解消失,不造成环境污染的新型塑料。

按美国材料试验学会ASTM在1989年确定的定义,可降解材料是指在特定时间内造成性能损失的特定环境下,其化学结构发生变化的一种塑料。发展可降解塑料包装材料,逐渐淘汰不可降解的塑料包装材料,是世界科技发展的大趋势,是材料研究与开发的热点之一。由于可降解塑料易加工成型,且价格日渐降低,致使用以制作包装的可降解塑料急剧增长,据美国《市场与技术预测》报道,美国目前已有40多家公司生产可降解塑料,1987年产量为2.3万吨,1992年已上升为38万吨,5年间增长了17倍。目前在美国可降解塑料已广泛地用于食品包装、周转箱、杂货袋、工具包装以及部分机电产品的外包装箱。

目前,已确认的可完全生物降解聚合物仅有生物合成的脂肪聚酯如发酵法合成的PHB和PHBV、淀粉和纤维素等含醚键和多羟基的聚合物,以及人工合成的聚酰胺、聚氨酯、含醚键的聚合物和PVA等。在这些高分子材料中,聚氨酯、聚酰胺、聚酯和PVA都是性能良好的包装材料,广泛用作包装薄膜、包装容器或捆扎材料,但这些可完全降解的包装材料品种有限,还远远不能满足众多包装技术和包装保护性能的要求。而PHB、PHBV和聚醚等因熔点和强度较低,用途不很大。但是可被微生物完全降解的包装材料因对环境的完全无害性而备受各国关注,这方面的开发还在进一步进行之中。

以淀粉掺合共混型的不完全物降解塑料(淀粉+PE型),又称生物分裂塑料是目前研究发展快、产业化成果多,并有望继续降低成本的材料。为了改善淀粉与高聚物的共混相容性,必须对淀粉进行改性处理,改性后的淀粉颗粒表面被烷基等覆盖,减弱了氢键的作用,从而增加了与聚乙烯、聚乙烯醇等高聚物的相容性。

我国在上世纪80年代初开始研制可降解的淀粉塑料,江西省科学院应化所研制的淀粉塑料首先取得成功,于1987年通过鉴定,并建立了国内第一条小型淀粉塑料生产线,产品性能达到同类型塑料国际标准。北京华新淀粉降解树脂制品公司,以淀粉为主要原料,代替部分聚乙烯为原料,于1991年生产出的可降解食品包装袋投放市场。

淀粉降解塑料的问题在于:降解时仅仅是淀粉部分在短时间内发生生物降解,而塑料部分即聚合物如PK、PS、PVC等却不能进行生物降解,其降解结果是共混物虽劣化、性能下降,但仍残留在土壤或环境中,要达到完全降解进入生态环境中,至少要20a,因此这是一类不完全的生物分解性材料,只能对塑料垃圾的处理起到缓和作用,而不是根本的治理。

通过加入光敏剂所获得的光降解包装材料多有报导。PE、PP等常用塑料中加入合适的光敏剂就可以获得这种材料。瑞典Filltec公司研制的TPR绿色包装材料,由碳酸钙经过特殊工艺与加入光解剂的聚丙烯复合而得,其成分与鸡蛋壳极为相似,对环境几乎无害,可以热成型、吹塑成型、注塑成型及挤压成型等,TPR光洁平滑,不同厚度的膜在光照下经4~18个月,即降解成粉末,现已用于黄油、冰淇淋等的包装。

光降解包装材料目前还存在以下问题:1)光降解速度与光降解聚合物使用性能的矛盾。若光降解速度太快,虽然有利于废弃塑料的处理,美化环境和减少污染,但是对使用性能和寿命显然不利;2)光降解产物对生态环境的影响,如果经光降解后的产物能继续发生生物降解,最终成为被微生物吸收的碳能源或无害物,当然最理想。但实际上,乙烯、丙烯与乙烯基酮的共聚物,经光降解后在土壤或地下水道中的生物降解能力非常小,而光降解产物是否对生态环境有害也是值得研究的问题。

目前进入市场的生物与1、基础环境光双降解塑料,主要是通过用淀粉或纤维素等可降解的高聚物对通用型聚合物如PE和PP等进行共混改性或接枝改性,并且加入可诱导光降解的光敏剂而获得的,这一领域的研究与应用十分活跃。聚酮可采用双氧水、过氧酸很多用户在购置装备以后不懂的去如何对装备停止保护和保养等氧化剂进行化学改性,而氧化成为同时含有聚酯和聚酮结构的高聚物,成为既具有生物降解性能,又具有光降解性能的包装材料。兰州大学化学系研制开发的生物/光双降解塑料,可直接使用于生产快餐饭盒、垃圾袋,它采用非淀粉型说明该材料是有机材料与无机材料复合的夹芯材料光敏剂和生物降解剂,其强度和透明度均优于淀粉塑料,光降解性能优良,可在50~100d内脆化,其降解产物能被霉等微生物进一步降解,最终成为微生物的碳源,回归大自然。广东深圳惠鹏树脂厂生产的双降解塑料薄膜,主要基材为PE和淀粉,其中改性淀粉含量达70%,吹膜成型用于包装上,这种膜可在生物和光作用下发生降解。近年来,许多国家为提高农业综合效益,都加大了对农副产品的深加工开发力度。而利用农副产品生产环保型食品塑料包装材料已成为科研领域的研究热点。

目前,应用“生物分解树脂”取代现有包装塑料的研究正如火如荼地进行。玉米是一种美味又有营养的食物,还被广泛用于制造甜味剂和动物饲料,随着技术的进步,利用玉米还能制造出多种塑料用品,如近期日本和我国台湾地区研究成功的“玉米淀粉树脂”就是一种新型的绿色环保材料,这种树脂以玉米为原料,经加工塑化而成,首先把玉米中的糖分提炼出来,经过发酵蒸馏萃取出制造塑料和纤维的基础材料,再被加工成一种名为聚交酯(PLA)的材料,它是一种直径只有4.57mm的细微粒料。用它可制成多种一次性用



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