塑料包装生命周期绿色化的浅论三张友根

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1、塑料包装生命周期绿色化的浅论(三)张友 根( 宁波海达塑料机械有限公司 )( 上接 塑 料 包装 2014 年第 6 期 )3222 可降解生物基塑料研 发可降解生物基塑料 ， 既减少对石油资 源的 消耗 ， 更有利于减少 “白色污染 ”、保护生态环境 ， 是生物基塑料应用于薄膜类包装的发展方向 。工业发达国家研究完全生物降解塑料已经数年 ，但至今真正的工业化产品还不多 ， 这其中涉及到许多试验研究和工业生产的难题 。绿色化包装材料的开发工作不仅是包装工业的事情 ， 而且需要整个工业协作 。不仅是工业企业 ， 而且也需科研院所 、高等院校合作 。2011 年 ， 我国生物基材料总产量约 45

2、万吨 ， 其中生物分解塑料的产量仅为 4万 5 万吨 。在各生物降解塑料技术路线中 ， 淀粉基生物降解塑料 、聚乳酸 ( PLA) 、聚丁二酸丁二醇酯( PBS) 技术相对成熟 、产业化规模最大 ， 共混效果明显 。PLA 是一种典型的生物塑料 ， 具有良好的生物相容性和可降解性 。生产耗能只相当于传统石油化工产品的 20 50%， 产生的 CO2则为 相 应的 50%。日本味之素公司和东丽实业公司双方将合作研究使用东丽的膜集成生物处理技术生产 PLA 工艺 ， 以 PLA 为原料生产制造尼龙原料 1 5 戊二胺 。新方法生产的尼龙相对石油原料的尼龙在性能 、对环境的影响及成本方面将更具竞争力

3、 。德国第一酸奶品牌 ACTIVIA， 应用美国 NatureWorks 公司提供的 Ingeo 品牌生物塑料 ， 全面完成了从传统塑料杯到聚乳酸 ( PLA) 酸奶杯的大转换 。采用这种革新的生产工艺 ， 可使产品的 CO2排放 量 减 58%。Telles 公司新型生物基降解塑料 Mirel， 是一种PHA 聚合物 ， 即 PHB( 聚羟基丁酸酯 ) 共聚物 、添加剂和矿物填料的共混物 ， 从微生物发酵的玉米糖中衍生而来 ， 可热成型 、注塑 、吹塑 ， 成型制品可在自然土壤和水环境家庭和工业堆肥系统中生物降解 。美国帝国化学工林公司利用细菌把糖和有机酸合成制成生物降解塑料 PHBV， P

4、HBV 具有与聚丙烯相似的性质 ， 这种材料在废弃后 ， 即使在潮湿的环境下也是稳定的 ， 但在有微生物的情况下 ， 它将降解为二氧化碳和水 。巴斯夫推出一款 Ecoflex 和聚乳酸的混合物可以生物降解的新型塑料 Ecovio F Mulch， 可使用普通 PE 挤塑设备进行加工 ， 采用 Ecovio F Mulch 制成的薄膜在 10 微米 ( m) 的厚度下就具有优异的抗撕裂性和抗刺穿性 ， 而普通 PE 薄膜要达到相同的性能至少需要两倍的厚度 。废弃薄膜可与自然垃圾一起埋入土中自然降解 ， 从而大幅节约时间和成本 。323 复合降解型石油基塑料石油基塑料在今后很长一段时期包装薄膜领域

5、内还占主导地位 ， 单一降解型呈现降解周期长的缺陷 ， 复合降解比传统的氧化式生物降解产品具有更高的可控性和预测性 ， 成为降解塑料技术的研发重点 。石油基废弃塑料在自然条件下难以自然降解 ， 燃烧又会释放出有害气体 ， 给生态环境造成了难以治理的污染 。英 国 Symphony Environmental Ltd 研 发 的d2wTM塑 、Wells Plastics Ltd 公司 研 发的 everte氧化式生物复合降解添加剂 ， 以 PP、PE、PS 等聚 烯 烃为原料制成的制品 ， 加入 1% 氧化式生物复合降解添加剂 ， 即可达到 100%的氧化和生物双降解 。降21 塑料 包 装

6、2015 年 第 25 卷 第 1 期解原 理 为通过打断高分子内部的碳键的共价键 ，把分子量变小 ， 分解成碎片 ， 经氧化降解的过程后 ， 最终把塑料转化成水 、二氧化碳和生物质 ， 被微生物分解 。整个降解过程近乎零污染 ， 对自然生态没有负面影响 。加入氧生物降解母料的塑料 ， 可回收后再造 ， 循环使用 ， 不会留下任何有害物质 。生物降解过程并不需要一个生物活跃环境来开始分解 ， 在有氧气的情况下 ， 配合阳光 ， 热力 ，压力等因素 ， 降解过程便能启动 。其生物降解技术比生物降解技术更胜一筹 。氧生物降解技术比光降解技术也更优越 ， 因它不需要有光的环境下也都会引发分解机制 ，

7、 例如在堆填区 ， 塑料有机会埋没在泥土中受不到阳光直接照射 ， 当使用光降解技术 ， 在此环境下未能发挥到作用 ， 但 d2wTM氧生物 技 术便可大派用场 。加入氧生物降解母料 ，不会影响塑料在其有效寿命内的特性 ， 例如强度 、膜材透明度 、可印刷性 、热封性和阻气特性等 。氧生物降解母料无毒 ， 均可直接接触食物 。随着环保呼声日益高涨 ， 我国在降解塑料发展方面成绩显著 ， 复合降解技术还处于研发过程中 。据不完全统计 ， 目前我国从事降解塑料的企业有 100 多家 ， 已初步形成产学研相结合的开发体系 ， 建成双螺杆降解母料生产线近 100 条 。辽阳石化公司采用高效复合催化剂和特

8、殊酯化工艺自主开发了分别适用于注塑 、吹膜的两种 PPET 生物降解塑料 ， 与常规的 PET 相比 ， 具有熔融点低的节能特点及弯曲强度高的优点 ， 但其热变形温度保持不变 ， 可用于热收缩膜 、片材 、瓶的成型加工 。填补了国内空白 。324 可食性包装塑料可食性塑料是以天然可食性物质为原料 ， 如多糖 、蛋白质等 。可食性塑料包装膜通过不同分子之间相互作用而形成的具有多孔网络结构的塑料薄膜 。壳聚糖可食性包装膜 、玉米蛋白质包装膜 、改性纤维素可食性包装膜及复合型可食包装膜等都属于多孔网络结构的塑料薄膜 ， 可食性塑料薄膜应用于各种即食性食品的内包装 ， 在食品行业具有巨大的市场 。美国

9、科学家最近研发出一种新方法 ， 用乳制品加工和生物燃料生产过程的副产品生产出一种可食性塑料 ， 用此塑料生产食品抗水包装膜具有光滑 、透明并且完全可食用并可延长很多食品的保存期限 ， 保护食品不受破坏 。325 降耗环保性能的成型加工塑料原料塑料原料的性能直接影响成型加工的能耗 ，根据塑料包装制品的特点及性能功能的技术要求 ， 通过以下两项技术达到降低成型加工的塑化能耗 : 通过混合改性提高塑料原料熔融指数 ; 选用热焓低的塑料 。食品 、饮料 、医药医疗类塑料包装容器以薄壁件为主 ， 熔融指数高的塑料原料 ， 成型压力低 ， 射出 /挤出功率小 。热焓低的塑料原料 ， 塑化所需热能低 。为适

10、应节能降耗的科技发展 ， 陶氏化学公司 、杜邦公司 、巴斯夫 、拜尔材料公司 、罗地亚 、帝斯曼 、沙伯基础创新塑料等公司都推出了专用化的节能型的成型塑料原料 ， 达到节能成型加工 。例如 ， 陶氏化学公司推出的食品级薄壁成型加工的 PP 共聚物 ， 注塑成型薄壁容器的 PP 共聚物 ， 熔融指数由 70g/10min 提高到 100g/min， 成型周期可缩短 10%， 能耗可降低 33%， 并容许厚度可减少4% 8%。帝斯曼公司的 Akulon Ultraflou 高流量PA6， 具有独特的链状结构 ， 比普通 PA6 的螺线流量高 80%， 而机械性能却几乎没有变化 ， 流动性能优于普通

11、 PA6， 可降低注射压力 30%， 成型周期缩短 25%， 加工温度降低 720F， 成型能耗降低约30%。利安德巴赛尔 Moplen PP 塑料生产肉类包装托盘 ， 与同类塑料比较 ， 碳排放降低了 23%， 冷却水用量降低了 71%。326 创新聚合物环保包装材料方案全球领先的特种聚合物材料 、服务和解决方案提供商普立万公司以 “合作 创新 卓越 ”为主题 ， 展示高性能特种创新环保材料解决方案 。HyGuardTM吸氧 系 统 。最新一代 PET 包装创新技术 ，可完全回收 ， 并能为易氧化的食物和饮品提供全面保护 ， 有效控制内容物保质期 。UltimateUV 抗紫外光剂可阻隔紫外

12、光对 PET 包装内容物造成负面影响 ， 有效保护内容物不易降解 。GeonTMHC 医疗级硬质聚氯乙烯材料 : 可用作医疗设备外壳 ， 提 供( 下 转第 23 页 )312015 年 第 25 卷 第 1 期 塑 料包装快 ， 但与 世 界先进技术水平相比还有很大差距 。进一步提高资源利用率 、能源利用率 、资金利用率 ， 投入产出率 、劳动生产率 、人才红利等全要素生产率 ， 注重创新 、注重精细化管理与加快产业转型升级 ， 才能促进 BOPP 包装薄膜产业的整体进步 。参考 文 献 1 王湘穗 “中国世界 ”的高帽子戴不得 N 环球时报 ， 2014 12 27( 7) 2 吴海珊 美

13、国向左 世界向右 N 经济观察报 ，2014 12 29( 8) 3 韦丽明 2014 年 ( 第四季度 ) 中国大陆及台港澳地区 BOPP 产能与产量统计表 4 Markus Gschwandtner Brckner: FACING CHAL-LANGING TIMES OF BO FILM MAKET TOGETHE WEAE STONG 2014 年度 BOPP、BOPA、BOPI、BOPS、BOPE 薄膜产业链市场与技术发展研讨会会刊 ， 2014( 12) ，25 37 5 智 通财 经 年终盘点 : 2014 年油价暴跌原因 OL http: / /www wm927 com/cr

14、ude/2401472， 2014 12 12/2014 12 22 6 吴耀根 双向拉伸薄膜行业创新发展思考 2014 年度 BOPP、BOPA、BOPI、BOPS、BOPE 薄膜产业链市场与技术发展研讨会会刊 ， 2014( 12) ， 1 8 7 罗 维满 2014 年 BOPP 薄膜行业发展情况与 2015年行业企业生产经营策略探讨 4 2014 年度 BOPP、BO-PA、BOPI、BOPS、BOPE 薄膜产业链市场与技术发展研讨会会刊 ， 2014( 12) ， 9 12 8 王婷婷 二 三线城市或现崩盘潮 OL http: / /www fawan com cn/html/201

15、4 07/28/content _502085htm， 2014 07 28/2014 12 29 9 陈志龙 谨防吸金黑洞 “癌变 ” OL http: / /fi-nance jrj com cn/house/2012/06/08043213408670 shtml，2012 06 08/2014 12 22 10 工业 4 0 工作组 德国 4 0 战略计划实施建议( 上 ) N 机械工程导报 ， 2013 年 7 9 月 ， 23 33 11 丁伟 如何在激烈的市场竞争中发展壮大 2014 年度 BOPP、BOPA、BOPI、BOPS、BOPE 薄膜产业链市场与技术发展研讨会会刊 ， 2014( 12) ， 13 24 12 刘宏 谈精 细化管理 J 商业经济 ， 2009( 12) ， 5859 13 姬 少亭 ， 王 文 ， 叶前 雷军 : 互联网思维就是 “群众路线 ” OL http: / /news xinhuanet com/politics/2014 03/06/c_119646778 htm， 2014 03 06/2014 12 22 14 国家 12 部委出政策鼓励中小企业上市融资 OL http: / /finance sina com cn/china/hgjj/20071211/16054277224 shtml， 200