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1、绿色包装的发展与展望Development and Prospect on Green Packaging Material摘 要：在科学发展观的政策走向下，环境保护日益受到关注，而以可降解塑料为发展标志的绿色包装也受到了广泛的重视。现对绿色包装的分类、发展和技术进行概述。 In the scientific concept of development policy direction, environmental protection needs to pay attention more and more, To sign for the development of degradabl
2、e plastics -green packaging be given a wide attention, this paper is Outline of Classification、development and technology of green packaging.关键词：白色污染 white pollution 绿色包装 green packaging 可降解塑料 degradable plastics来自广州市环保部门早前的一份调查显示，市民到超市消费 100 元，上海人平均拿走 4 个塑料袋，北京人平均拿走 4.5 个，而广州人则要拿走 5 个。在这个小数据的基础上，中国
3、连锁经营协会发布的超市节能问题报告指出，按照销售 5 万元商品用 1000 多个塑料袋计算，整个超市行业每年消耗的包装袋费用达 50 亿元。按目前 1 吨塑料 1.2 万元计算，超市需要包装袋总量超过了40 万吨。而据中国塑料加工协会测算，菜市场、集贸市场、百货商店、书店、饮食店、水果摊点等经营场所塑料袋的用量一般是超市用量的 3 倍，约 120 万吨。这样，用于商品包装购物袋的塑料袋总量约 160 万吨。由于目前市场上流通的塑料袋大都是用不可再生降解材料生产的，处理这些白色垃圾只能挖土填埋或高温焚烧。在世界上大多数国家目前基本依靠填埋（如美国） ，而这样的处理方式不能根治问题，而且填埋之后产
4、生的土壤和水源的污染问题已经凸现。高温焚烧处理进而产生可供利用的电能和热能是一个比较好的发展方式，但是目前的发展受限于过大的投资规模和较小的赢利空间。在此条件下，开发利用可降解的塑料包装材料无疑成为了包装绿色化发展的方向之一。1 绿色包装材料绿色商业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。1.1 绿色包装材料的分类1.1.1 按照环境保护要求及材料使用后的归属为类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、通常的线型高分子材料，也包括可降解的高分子材料。可自然风化回归自然的材料。包括：纸
5、制品材料（纸张、纸板、模塑纸浆材） 、可降解的各种材料及生物合成材料、草、麦杆填充、贝壳填充、天然纤维填充材料、可食性材料。准绿色包装材料。即可回收焚烧、不污染大气且可能量再生的材料。包括部分不能回收处理再造的线型高分子、网状高分子材料及部分复合型材料等。1.1.2 按照用材分类可降解塑料：目前国际上流行的“可降解新型塑料”具有废弃后自行分解消失、不污染环境的优良品质。纸：由于纸制品包装使用后可再次回收利用，少量废弃物在大自然环境中可以自然分解，对自然环境没有不利影响，所以世界公认纸、纸板及纸制品是绿色产品，符合环境保护的要求，对治理由于塑料造成的白色污染能起到积极的替代作用。玻璃：如果不含有
6、金属、陶瓷等其他物质，玻璃几乎可以全部回收利用。由于玻璃包装具有可视性强、易于回收复用优点，它已成为饮料等产品传统包装的主要容器。竹：竹包装具有无毒、无污染、易回收等特点。竹包装是指：竹胶板箱、丝捆竹板箱等。中国是世界上木材缺乏的国家，但中国的竹林总面积和竹资源蓄积量分别居世界首位和第二位。中国具有浓郁传统文化气息的竹包装已受到欧美及日本等国的青睐。1.1.3 按处理手段分类重复使用和再生类包装材料主要有玻璃及一些有机制品。如聚酯瓶在回收之后，可用 2 种方法再生，物理方法是指直接彻底净化粉碎，无任何污染物残留，经处理后的塑料再直接用于再生包装容器：化学方法是指将回收的 PET 粉碎洗涤之后，
7、用解聚剂甲醇、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.可食用类材料开发甚早，已很常见。几十年来，大家熟知的糖果包装上使用的糯米纸及包装冰淇淋的玉米烘烤包装杯都是典型的可食性包装。人工合成可食性包装膜中比较成熟的是 20 世纪 70 年代已工业化的普鲁兰树脂，它是无味、无臭、非结晶、无定形的白色粉末，是一种非离子性、非还原性的稳定多糖。可降解材料是指在特定时间特定环境下，其化学结构发生变化的一种塑料。可降解塑料包装材料既具有传统塑料的功能和特性，又可以在完成使用寿命之后，通过阳光中紫外光的作用或
8、微生物作用，在自然环境中分解和还原，最终以无毒形式重新进入生态环境中。1.2 绿色包装材料的评价绿色包装可以分为 A 级和 AA 级。A 级绿色包装是指废弃物可循环复用、再生利用或降解腐化，含有毒物质在规定限量范围内的适度包装。AA 级绿色包装是指废弃物能够循环复用、再生利用或降解腐化，且在产品整个生命周期中对人体及环境不造成公害，含有毒物质在规定限量范围内的适度包装。这种分级主要是考虑包装使用后的废弃物问题，这既是当前世界各国保护环境的重点关注对象，也是一个过去、现在和将来都需继续解决的问题。绿色包装的分级技术最常见的是寿命周期分析法(LCA，Life Cycle Assessment)，是
9、一种全面评价包装环境性能的方法，也是比较包装材料环境性能优劣的方法。ISO14000 国际标准明文规定，凡是国际贸易产品或包装商品都要进行环境认证(EA)和生态寿命评估(LCA)，并使用环境标志(EL)，由此可见其重要性。由于 LCA 存在上述问题和我国开展 LCA 的条件目前尚不完全具备，故目前尚不宜用完整的 LCA 方法来对绿色包装的环境性能进行评价。1.3 绿色商业包装材料的发展绿色包装印刷用纸。在纸、塑料、金属、玻璃这四种包装材料中，纸制品的增长最快。纸包装材料不但资源丰富、易回收，而且容易降解。纸制品腐化后，既可以回收再生纸张或作植物肥料，又可以减少空气污染，净化环境。因此，与塑料、
10、金属、玻璃其它三大包装相比，用“生态循环评估法”技术进行量化评估，纸包装将成为最有前途的绿色包装材料之一。纸箱、纸袋、纸桶、纸浆模塑制品成为现代包装工业的重要组成部分。聚乳酸包装材料。聚乳酸已成为世界范围的研究开发热点。它是由众多乳酸分子聚合成的一种可生物降解的新型高分子材料，可被彻底分解成水和二氧化碳，对环境无任何危害。天然生物包装材料。如木材、竹编材料、木屑、麻类棉织品、芦苇以及稻草、麦秸等，在自然环境下极易分解，但不污染生态环境，而且资源可再生，成本低。如竹包装制品能二次利用，废物可焚烧利用热量；堆肥腐化，可以用作肥料；废物能自然降解。而且竹编胶合板具有强度高、价格低、重量轻、废弃物易回
11、收、不污染环境等特点，是优良的绿色包装材料。2 公众与政府层面的意识变化在包装界和普通群众心目中，绿色包装往往被片面地理解为包装产品的绿化，错误地将易降解材料制成的包装产品视为绿色包装，而不问该包装产品的生产是否造成环境污染和资源浪费，也不问包装产品在使用后的再利用，因此出现了一些对绿色包装的错误认识。只看到绿色循环链最末端的结果对纸制包装情有独钟，而将很多复合材料置于绿色包装的对立面。殊不知，绿色包装是从产品的整个生命周期来考虑包装对环境的影响。纸包装如果回收处理不当就不符合绿色包装的要求，而塑料包装如果实现了减量化、资源化等目标就是绿色包装所提倡的。塑料具有其它包装材料无法替代的优点，全面
12、禁止塑料会造成更大的包装污染。而我国森林资源有限，其它原料造纸的污染问题也很难控制，全面实行以纸代塑既不现实也不环保。而且即使在严格推行绿色包装的发达国家，塑料也是增长最迅速的包装材料，减轻塑料对环境影响的主要措施是加强回收利用控制，而非片面禁止。发达国家提出了“4R+ lD”原则，即：(1)实行减量化(Reduce)：即在满足包装的保护、方便、销售等各项功能条件下，尽量减少包装材料的使用。(2)可重复使用(Reuse):包装在完成某项使用功能后，经过适当处理，能够重复使用。(3)能回收再生(Recycle):通过生产再生制品、焚烧利用热能、堆肥化改善土壤等措施,达到再利用的目的。(4)能再装
13、罐使用(Refil1):罐、瓶等包装物在回收之后，可以再装罐使用。(5)可降解(Degradable)：包装废弃物可以分解，不产生环境污染，进而达到改善土壤的目的。早在 1981 年，丹麦政府鉴于饮料容器空瓶的增多带来不良影响，首先推出了包装容器回收利用法 。由于这一法律实施影响了欧共体内部各国货物自由流动协议，影响其成员国的利益。于是一场“丹麦瓶”的官司打到了欧洲法庭。1988 年，欧洲法庭判丹麦获胜。欧共体为了缓解争端，1990 年 6 月召开都柏林会议，提出“充分保护环境”的思想，制定了废弃物运输法 ，规定包装废弃物不得运往他国，各国应对废弃物承担责任。1994 年 12 月，欧共体发布
14、包装及包装废弃物指令 。 都柏林宣言之后，西欧各国先后制定了相关法律法规。与欧洲相呼应，美国、加拿大、日本、新加坡、韩国、我国香港、菲律宾、巴西等国家也制定了包装法律法规4。我国从 20 世纪 80 年代中期开始生产和使用绿色包装材料和制品，其中最典型的是纸浆模塑和蜂窝纸板制品。1994 年明确提出治理“白色污染” ，出现各种一次性绿色餐具，主要有:纸浆模塑餐具、光生物降解聚丙烯餐具、涂膜纸板类餐具、植物纤维餐具等5。1999 年初,国家经贸委资源司综合利用与环保处编制的我国绿色包装工业发展对策与规划研究发布，将一次性不可降解发泡塑料餐具列入限期淘汰的产品目录里，各地纷纷出台了相关禁令，标志绿
15、色包装运动全面展开6。2007 年年底，国务院办公厅发布了关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知7，预示了国家在绿色 GDP 的发展原则下对于绿色包装相关政策的基本走向。3 可降解塑料材料到目前为止，业界已经开发出来的可完全生物降解塑料已经从当初单纯的聚羟基脂肪酸酯（PHB） ，扩展到聚乳酸（PLA） 、聚己内酯（PCL）和脂肪族二元醇酸聚酯（PBS）等。 3.1 聚羟基脂肪酸酯（PHB）聚 b-羟基丁酸酯(PHB)是生物降解性聚酯，可由细菌生产，其性质与 PP 相似，但其发酵生产费用高，使之很难大规模推向工业化。美国 Cornell 大学发现了加速反应的新型催化剂Lewis acid+Co(C
16、O)4-，从而为经济的化学途径生产 PHB 带来了机遇。 夏威夷大学的夏威夷天然能源学院开发了从食品废料制造可生物降解聚合物 PHB 工艺。该工艺采用厌氧细菌分解食品废物，释放出乳酸和丁酸作为副产物，这些酸类从浆液中取出，并在含有磷酸盐和硫酸盐的营养液中通过硅酮膜扩散进入含 Ralstonia eutropha 细菌的充气悬浮体中，这些细菌将酸转化为聚合物，PHB 用离心分离方法得到。与 ICI 工艺相比，该工艺的成本显著降低。另外，如果扩散膜由硅酮改为聚酯，最终将产生较粘稠的可生物降解聚合物聚3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯(PHBV)。采用该工艺，每 100kg 食品浆液可制取22kg 聚合物。 3.2 聚乳酸（PLA）PLA 具有好的机械性能（高强度和高模量） 、透光性能、阻隔性能、耐水性能、印刷性能，多项指标与石油化工塑料的性能相当，是理想的包装用塑料。随着聚乳酸生产规模的扩大和生产工艺的改进，其价格逐渐降低，使利用聚乳酸开发包装材料成为可能。但是，
