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綠色包裝材料是發(fā)展綠色包裝的關(guān)鍵,世界各國均高度重視,下面為大家介紹一些綠色包裝材料。
可回收再用或再生的包裝材料
世界上許多國家重視開發(fā)制品重復(fù)利用技術(shù),并通過押金回收制度,使啤酒、飲料、醬油、醋等玻璃包裝瓶或聚酯瓶多次重復(fù)使用。如瑞典等國開發(fā)出一種滅菌洗滌技術(shù),使PET 飲料瓶和PE 奶瓶的重復(fù)再用達(dá)20 次以上;再生利用是解決固體廢棄物的好方法,也是解決材料來源、緩解環(huán)境污染的有效途徑。塑料廢棄物的回收再生技術(shù)包括原料型直接回收再生、物理改性回收再生、化學(xué)改性回收再生等技術(shù)。物理方法是指直接徹底凈化粉碎后回收塑料,再直接用于生產(chǎn)包裝容器,或?qū)⒕埘シ鬯橄礈旌笞鳛閵A層材料置于兩層原生樹脂層中,制成一種多層PET 包裝容器;化學(xué)方法是指將回收的PET 粉碎洗滌之后,用解聚劑甲醇、水、乙二醇或二甘醇等在堿性催化劑作用下使PET 全部解聚成單體或部分解聚成低聚物,純化后再將單體或低聚物重新聚合成再生PET 樹脂材料。
玻璃和金屬包裝容器廢棄后,一般均是通過回爐熔融或重熔鑄錠,作為原材料,重新加以利用。紙和紙板使用廢棄后,則通過碎解、疏解、漂白后,獲得紙漿,生產(chǎn)再生紙。
可降解塑料包裝材料
目前,已確認(rèn)的可完全生物降解聚合物僅有生物合成的脂肪聚酯,如發(fā)酵法合成的PHB和PH - BV、淀粉和纖維素等含醚鍵和多羥基的聚合物,以及人工合成的聚酰胺、聚氨酯、含醚鍵的聚合物和PVA 等。在這些高分子材料中,聚氨酯、聚酰胺、聚酯和PVA 都是性能良好的包裝材料,廣泛用作包裝薄膜、包裝容器或捆扎材料。但這些可完全降解的包裝材料品種有限,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足眾多包裝技術(shù)和包裝保護(hù)性能的要求。而PHB、PHBV 和聚醚等因熔點(diǎn)和強(qiáng)度較低,用途不很大。
以淀粉摻合共混型的不完全降解塑料(淀粉+ PE 型) ,又稱生物分裂塑料,是目前研究發(fā)展快、產(chǎn)業(yè)化成果多并有望繼續(xù)降低成本的材料。為了改善淀粉與高聚物的共混相容性,必須對淀粉進(jìn)行改性處理,改性后的淀粉顆粒表面被烷基等覆蓋,減弱了氫鍵的作用,從而增加了與聚乙烯、聚乙烯醇等高聚物的相容性。
通過加入光敏劑所獲得的光降解材料,如在PE、PP 等中加入合適的光敏劑就可以獲得。瑞典Filltec 公司研制的TPR 綠色包裝材料,由碳酸鈣經(jīng)過特殊工藝與加入光解劑的聚丙烯復(fù)合而成,其成分與雞蛋殼極為相似,對環(huán)境幾乎無害,可以熱成型、吹塑成型、注塑成型及擠壓成型等,TPR 光潔平滑,不同厚度的膜在光照下經(jīng)4 - 18 個月即降解成粉末,現(xiàn)已用于黃油、冰淇淋等包裝。
光降解包裝材料目前還存以下問題: ①光降解速度與光降解聚合物使用性能的矛盾。若光降解速度太快,雖然有利于廢棄塑料的處理,美化環(huán)境和減少污染,但是對使用性能和壽命顯然不利。②光降解產(chǎn)物對生態(tài)環(huán)境的影響。如果經(jīng)光降解后的產(chǎn)物能繼續(xù)發(fā)生生物降解,最終成為被微生物吸收的碳或無害物,當(dāng)然最理想。但實(shí)際上,乙烯、丙烯與乙烯基酮的共聚物,經(jīng)光降解后在土壤或地下水道中的生物降解能力非常小,而光降解產(chǎn)物是否對生態(tài)環(huán)境有害也是值得研究的問題。
目前進(jìn)入市場的生物與光雙降解塑料,主要是通過用淀粉或纖維素等可降解的高聚物對通用型聚合物如PE 和PP 等進(jìn)行共混改性或接枝改性,并且加入可誘導(dǎo)光降解的光敏劑而獲得的,這一領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用十分活躍。聚酮可采用雙氧水、過氧酸等氧化劑進(jìn)行化學(xué)改性,而氧化成為同時含有聚酯和聚酮結(jié)構(gòu)的高聚物,成為既具有生物降解性能,又具有光降解性能的包裝材料。
可食性包裝材料
可食性包裝材料現(xiàn)已廣泛用于食品、藥品包裝。可食性包裝材料的原料主要有淀份、蛋白質(zhì)、植物纖維和其它天然物質(zhì)。在以玉米、小麥、土豆、豆類、薯類等農(nóng)作物為基材制作的可食性包裝材料中,以玉米淀粉改性加工成可食性包裝材料最為典型,且加工技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用都較成熟。根據(jù)其所加入的添加劑、酸堿處理、酶處理或氧化處理的方法不同,可以制成薄膜,也可擠出成型,作小食品的膜衣,還可制成既防水又防油的飲料杯和快餐盒等。用蛋白質(zhì)制作可食性包裝材料,有動物蛋白質(zhì)與植物蛋白質(zhì)之分。動物蛋白質(zhì)取材于動物皮、骨、軟骨組織等,此類的可食性材料具有非常好的強(qiáng)度、抗水性和透氧性,特別適用于肉類食品的包裝。由大豆等提取的植物蛋白質(zhì),可加工成膜進(jìn)行包裝,具有較好的防潮隔氧性,并具有一定的抗菌性,適合含脂肪食品的包裝,不僅提高保質(zhì)期,而且保持油性食品的原味。
植物纖維類可食性包裝材料以農(nóng)副產(chǎn)品如麥麩、豆渣等和海草、海藻等海生植物為主要原料。這一類材料雖然營養(yǎng)價值不高,但多有減肥與保健的作用,如海藻酸鈉,它不為人體所吸收,但卻有降血糖,調(diào)理腸胃的作用,并且可使膽固醇排出體外和具有減緩中毒的功效。植物纖維可制成各種容器,連同食物在熱烹后一起食用,或用于包裝方便面調(diào)料時,遇熱即化,遇水即溶,可不必拆包。還可制成果蔬的保鮮包裝紙。以海藻酸鈉為主要成份的可食性材料,對脂肪、植物油具有不滲透性,是優(yōu)良的耐油包裝材料。
可食性包裝材料還可以蝦蟹蚌蠣等可食用貝類的殼為主要原料制成。甲殼素在堿性條件下可從中提取殼聚糖,殼聚糖經(jīng)改性后具有極好的成膜性,且耐油性好、隔水防潮性好、透明。這一類可食性包裝材料現(xiàn)已廣泛用于水果、面包、冰淇淋等食品的包裝。
天然植物纖維包裝材料
由木漿和草漿制作的紙材是應(yīng)用最廣泛的纖維包裝材料。近年又開發(fā)出一些新型的綠色紙包裝制品,典型的品種是紙漿模塑和蜂窩紙板制品。紙漿模塑制品以廢紙和植物纖維作原料,在模塑機(jī)上由不同的模具塑造出一定形狀的制品,是一種立體造紙技術(shù),其制品被用作取代發(fā)泡塑料EPS 的制品,廣泛應(yīng)用于餐具、禽蛋托盤、鮮果托盤、工業(yè)托盤、食品及醫(yī)療器具包裝等。蜂窩紙板由上下兩張面紙和六邊形的蜂窩芯紙粘合構(gòu)成,具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、剛度大、緩沖、隔熱、隔音性能好的優(yōu)點(diǎn),是節(jié)木代木和取代EPS 作緩沖襯墊的理想環(huán)保材料。
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