可降解塑料方法模板(10篇)

時間:2024-02-22 14:56:16

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可降解塑料方法

篇1

中圖分類號:F713.54 文獻標識碼:A

一、引言

“綠色發展”理念是在黨的十八屆五中全會上提出的將“生態文明建設”融入經濟、政治、文化、社會建設各方面和全過程的全新發展理念,是關系我國發展全局的一場深刻變革,也是我國實現全面建成小康社會目標的重要途徑。因此,對塑料行業進行產業調整、大力發展可降解塑料袋對進一步弘揚綠色文化,讓綠色發展觀念深入人心,形成節約資源和保護環境的產業結構和生產、生活方式,推進我國生態文明建設,促進綠色發展、建設美麗中國具有重要意義。

二、研究方法

首先,我們針對保定市消費者進行關于可降解塑料袋的購買行為的深入調查。本次調查過程中所發放的調查問卷模擬了消費者的整個購買過程,同時包含多個影響因素。調查范圍主要集中在保定市的五個區內進行,從2016年6月到2016年7月,歷時一月。本次調查的主要對象包括但不限于年齡在16歲以上的市民。問卷調查采用簡單隨機抽樣方法,主要在保定市古蓮花池、大潤發超市、清苑縣邁創新天地商廈、滿城區燕趙綜合超市附近等地區進行,共發放問卷300份,收回有效問卷221份。與此同時,我們現場采訪了4個商戶或超市負責人,包括城市集貿市場、農村集貿市場的商戶和本市大、小型超市的售貨員。并且重點訪談了保定市兩家大型超市的經理、一家專業的塑料袋生產商和保定市環保局的負責人等;其次,我們通過分析調查數據,對保定市民的綠色需要與綠色需求進行總結分析,并發現保定市民的綠色需要與綠色需求并不匹配;再次,從綠色購買心理過程具體分析保定市民綠色消費行為;最后,從不同維度提出了促進可降解塑料袋市場發展的政策建議。

三、調查分析與結論

(一)“限塑令”實施效果不容樂觀。保定市一家主要的塑料袋批發商在訪談中表示,在實施“限塑令”以后塑料袋使用量大約只減少了5%。造成這種結果主要有兩個原因:一是自“限塑令”實施以后,有71%以上的消費者不再購買或使用塑料袋,但實際上購買的很多商品都有其自帶的塑料袋。據調查數據顯示,當前使用塑料袋的場所主要還是集中在超市、集貿市場、路邊小攤等場所,特別是集貿市場,由于性質所限,塑料袋使用很難禁止。在關于“您認為頒布‘限塑令’后,其實施效果如何”的問題中,有43.1%的受訪者認為“成效不大,沒有明顯變化”,而只有9.5%的受訪者認為“非常有效,生活環境明顯改善”。所以,“限塑令”實施后超市塑料袋使用量并非顯著減少,在消費者心目中對生活環境改善的作用也不甚明顯;二是由于人口基數增加和近年來城市人口規模不斷擴大,致使集貿市場、超市等地的塑料袋使用量有增無減。

(二)對可降解塑料袋認知不足。有30.3%的受訪者表示“沒聽說過可降解塑料袋”。另外,有相當一部分受訪者對可降解塑料袋是否真正能完全降解仍然持懷疑態度,現在市面出售的可降解塑料袋都自稱是可完全降解,但從外觀上看它們之間差別不大。另外,還有部分消費者對各種不同的可降解塑料的種類及功能并不了解,導致對購買可降解塑料袋不放心。通過調查消費者對于可降解塑料袋的基本知識的了解程度,從一定程度上反映出這些年對可降解塑料袋的宣傳力度和實際效果的不理想。消費者對可降解塑料袋的認識模糊,但值得一提的是,絕大多數消費者對可降解塑料袋都有購買的意愿,都懷有環保的熱情。在思想上基本能意識到減少塑料袋的購買對保護環境的作用,形成了基本的環保意識。

(三)可降解塑料袋缺乏購買途徑。通過本次調研的實地走訪,不難發現,市場上售賣可降解塑料袋的商戶少之又少,而購買的商戶也表示不知道去哪里購買可降解塑料袋,56.7%的受訪者表示對可降解塑料袋缺乏購買途徑。自“限塑令”出臺后,顧客使用塑料袋需繳納相應費用,從而使其成為附加商品,而可降解塑料袋的價格又高于普通塑料袋,很多商家和顧客都很少選擇可降解塑料袋,自然使其購買渠道收縮。

(四)可降解塑料袋貴在塑料膜。通過調查數據可以看出,只有11.4%的消費者表示以0.7元的價格去購買完全可降解塑料袋,而消費者購買塑料袋最看重的因素也是“價格因素”,比重占到了28%,也就是可降解塑料袋的價格是干擾因素之一。據塑料廠家反映,可降解塑料袋的主要成本在于塑料膜的制作,由于制作塑料膜的機器和技術基本上依賴引進,而且需要大量的勞動力參與,造成了引進的費用和人工成本的激增,最終導致了可降解塑料袋的價格偏高。

(五)對可降解塑料袋缺乏科學的定義。政府缺乏對可降解塑料袋標準的解釋和宣傳,一定程度上致使市民認識模糊,也表明了政府實施政策的頒布可能存在缺乏連貫性的問題。通過本次調查,大部分市民是無法分辨出各種標識的環保袋及可降解塑料袋的關系的。由于環保塑料和降解塑料的標準仍然存在缺位,“降解”成為許多商家的賣點和宣傳點,真正的環保、降解塑料缺乏權威認定,使得可降解塑料產品質量參差不齊,一部分非降解塑料以降解、環保的標簽進行兜售。

(六)傳統宣傳方式收效甚微,宣傳媒介有待轉型。在和保定市兩家大型超市負責人訪談的過程中,我們了解到消費者對政策反應行為存在一定程度上的盲目性。消費者逐漸接受了商場不免費提供塑料袋的現實后,就按政策要求自帶購物袋。當媒體宣傳頻率下降后,人們逐漸淡忘“限塑令”時,公眾就開始選擇最方便的方式,大多數人便傾向于自購塑料袋;另一方面隨著移動智能的不斷發展,傳統的政策宣傳渠道收效甚微,人們更傾向于在互聯網上了解實時資訊。有35%的消費者認為,使用“微信微博”宣傳環保政策更有效。

四、促進可降解塑料袋市場發展的政策建議

(一)強化規范性,積極探索實施“限塑令”的后續措施。市場主管部門要積極探索統一規范塑料袋生產加工市場,強化市場退出機制。探索塑料袋回收利用模式,提高資源利用率,滿足消費者日常消費需求。制定統一的定價標準和行業規范,促使“限塑令”得到更好的實施。

(二)加大政府對環保事業的責任,幫助市民提升環保意識。環保政策的執行難點在于民眾,廣大民眾很少知道可降解塑料袋的判斷標準。其中的判斷標準既包括成為可降解塑料袋的指標問題,又包括可降解塑料袋的判斷標識,這兩者之間相輔相成,缺一不可,共同維持環保秩序的穩定。政府需強化對綠色消費的宣傳,結合傳統媒體與新興媒體的特點,有針對性地開展類似“綠色消費月”的活動,豐富宣傳形式,提高生動性、活潑性,以促進消費者對可降解塑料袋的認知、購買和使用。同時,針對不同消費人群制作差異性的關于促進可降解塑料袋購買與使用的公益廣告,也是宣傳的一個方面。

(三)運用稅收及政策機制,提高政策扶持力度。制定相關產品標志標準及質檢方案;責令在高污染生產企業進行改造,不按期改造的可以將其停產;在利率、稅收等方面對有環境保護標志產品的生產、流通及出口給予優惠;對不環保產品征收相應的“環境稅”,運用經濟手段從源頭上減少塑料袋使用和污染物排放。

(四)改進營銷策略,提高技術工藝,實現轉型發展。購物袋是我們生活必不可少的快速消費品,適用于每個人生活的方方面面。就企業來說,應當加大綠色產品的研究、開發、營銷的力度。增加研發投資,提高技術工藝,積極學習外國先進的環境制造技術和相應管理體系,降低對國外生產設備、技術的依賴,降低產品價格,使消費者對可降解塑料袋的購買欲望得到較大提升。同時,營銷工作也是重中之重。例如,在可降解塑料袋上明確標示其類型、功能等。正如上文所言,目前市場上的可降解塑料袋良莠不齊,因而對可降解塑料袋的科學合理的定義并且向消費者推廣這一概念至關重要。

(五)豐富可降解塑料袋的樣式款式。對于消費者而言,可降解塑料袋與普通塑料袋的區別除了售價、組成成分,更多的在于款式。對于銷售市場而言,可降解塑料袋的樣式確實過于單調,基本以全白為主,將來若是在可降解塑料袋的款式上有所創新,其中不只是圖案的變化,更可以是樣式的變化,相信這樣的銷售渠道有更大拓寬的可能性。同時,讓可降解塑料袋更美觀實用,裝載日常生活用品都可以使用可降解塑料袋,而非只在購物時才想起使用,這樣久而久之形成使用習慣,也是對可降解塑料袋的宣傳。

(六)引入NGO治理模式,強化社會監督。環保事業是社會生活的長期議題,引入NGO治理模式,能強化社會監督,彌補政府治理的不足。因此,NGO通過對塑料袋生產、銷售、使用情況進行監督,舉辦有關可降解塑料袋的宣傳教育活動,讓綠色發展觀念深入人心,引導公眾建立健康環保的生活方式,形成節約資源和保護環境的生產、生活方式,以提高塑料制品回收利用水平和可降解塑料袋市場占有率。

主要參考文獻:

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一、引言

伴著我們物質生活水平節奏的不斷提高,在我們身邊一次性的塑料包裝袋、包裝膜正在大量的投入使用中,這些物品都對環境造成了嚴重的污染。在鐵路沿線、旅游景點我們隨處可見散落的一次性購物袋、包裝膜,這些帶給人們的是嚴重的視覺污染和景區生態環境的影響。

塑料由于性能優良,成型加工方便,廣泛應用于各個領域。然而,由于塑料的降解緩慢性,其使用及廢棄后對環境帶來了嚴重威肋。而且塑料主要來源于石油類的不可再生資源,其大量消耗,勢必引起嚴重的能源和人類生存危機。

可降解包裝應運而上,它既能對食品起保護作用,又能防止因拋棄包裝袋而形成的環境污染。20世紀80年代以后,國內外開展了可降解塑料的研究和生產??山到馑芰系膽脺p少了石油類資源的消耗,減輕了塑料廢棄物對環境的嚴重污染。

所謂的可降解塑料是指完全在自然的條件下就可以完全降解的材料,以光降解和生物降解為主。

生物降解塑料的主要來源于淀粉、纖維素、殼聚糖及其他多糖類天然材料。其降解的最終產物為CO2和H2O,可完全為自然界吸納。淀粉又是綠色植物光合作用的產生物,是豐富的可再生資源,它最主要的特點是為易受微生物侵蝕,為微生物提供養分,具有優良的生物降解性能。因此,淀粉在生物降解的材料領域得到了廣泛的應用。

二、粉的結構和性能

淀粉是自然界中分布極為廣泛的物質,分布于植物的根、莖、葉和果實中,目前常用的淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉等。淀粉的分子式為(C6H5O10)n,n為聚合度,一般為800―3000.在我們日常生活中淀粉可分為兩種,一種是可溶的,稱為支鏈淀粉;另一種是不可溶的,稱為直鏈淀粉。

天然淀粉是在其內部有結晶結構的小型顆粒狀態存在著的,他的結構分為直連和支鏈兩種,直鏈淀粉和支鏈淀粉的性質也是截然不同的,直鏈淀粉難溶于水且它的水溶液也是不穩定的,凝沉性也是比較強的,支鏈淀粉易溶于水,溶液穩定,凝沉性弱。直鏈淀粉可以制成強度高,柔軟性好的透明薄膜,它無臭、無味、五毒,具有抗水和抗油性能,是一種良好的食品包裝材料,支鏈淀粉也可以制成薄膜,但是性能差,遇水即溶。

三、淀粉及生物可降解材料

以淀粉為基質的降解塑料中有很重要的一部分,是以天然淀粉作為填充劑或是以天然淀粉和其衍生物為共混體系組成的塑料都屬于此類,主要可以分為以下幾種:

1.共混型

淀粉共混塑料是淀粉與合成樹脂或其他天然高分子共混而成的淀粉塑料,主要成分為淀粉(30%~60%),少量的PE的合成樹脂,乙烯/乙烯醇(EVOH)共聚物,聚乙烯醇(PVA),纖維素,木質素等,其特點是淀粉含量高,部分產品可完全降解。

2.填充型淀粉塑料

所謂填充型淀粉塑料,又稱生物破壞性塑料,其制造工藝是在通用的塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加劑,然后加工成型,淀粉含量不超過30%。嚴格地說,淀粉在塑料中并非僅僅起到一個填充的作用,而是在一定條件下,活化了淀粉與塑料中的羥基,使之形成了高聚物共混體。天然淀粉分子中一般都含有大量的羥基,使其分子內和分子間形成極強的氫鍵,分子極性較大,而合成樹脂的極性較小,為疏水性物質。因此必須要對天然淀粉進行表面處理,以便于提高疏水性和其與高聚物的相容性。

3.全淀粉型

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中圖分類號TG7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)66-0076-02

近年來,隨著改革開放的逐漸深入,我國的塑料包裝工業發展相當迅速,同時也推動了我國的食品、日化、醫藥等各個行業的進步,而這些行業的進步又反過來進一步的促進塑料包裝工業的發展。隨著社會的發展與人們生活水平的提高,各種塑料包裝在許多領域都扮演著十分重要的角色。同時工業品包裝、家庭日用品包裝、服裝包裝、藥品包裝等也大量的采用塑料包裝,這些都在促使塑料包裝的發展。進入新世紀后,可持續發展戰略被高度重視起來,世界產業的變革也以此為基礎,同時隨著環境保護的呼聲越來越高,消費者也對商品的包裝開始重視起來,并且提出了更高的要求。如今綠色包裝已經成為了國際環保發展的重要趨勢,同時也是如今各個國家包裝工業的主要發展潮流,同時也是提高產品的市場競爭力、避免出現個各種新的貿易壁壘的重要內容。如今綠色、低耗能、輕量化已經成為了塑料包裝的主要趨勢。

1 塑料包裝綠色化趨勢

1.1綠色包裝內涵

現在對于綠色包裝并沒有一個統一的定義。通常情況下綠色包裝主要包含了那些能夠給進行循環復用、再生利用或者是可降解腐化,并且在產品的整個生命周期中不會對人體以及環境造成公害的包裝。綠色包裝最主要的意義就在于對環境的保護,并且還必須要兼備資源再生的特點。具體來說,綠色包裝包含了以下的幾個具體的方面:1)包裝減量,綠色包裝需要能夠在滿足保護、方便、銷售等各種功能的前提下,盡可能的減少包裝的用量,以此來達到節省資源和能源的目的;2)容易進行重復利用或者是方便回收再生,這是綠色包裝十分重要的一點,多次的重復使用或者是通過相關的處理方法進行回收再生,那么就能夠節省更多的資源;3)能夠被降解腐化,綠色包裝不能更夠在廢棄之后會成為永久垃圾,其廢棄物必須要能夠被分解腐化,只有這樣才能夠起到改善土壤的效果和目的;4)綠色包裝所采用的材料本省不能夠對人和其他生物、環境等產生毒害作用,在綠色包裝中不能夠含有有毒性的物質,或者是必須要在相關的標準之下;5)在包裝產品的整個生命周期中都不能夠對環境產生污染造成公害。

1.2綠色包裝薄膜進展

可食性包裝薄膜。這種包裝薄膜主要是采用各種天然的可食性物質為主要的原料,然后通過不同分子之間的相互作用而最終形成一種擁有多孔網絡結構的薄膜,例如殼聚糖可食性包裝膜,玉米蛋白質包裝膜等等。這種薄膜能夠用于各種即食性食品的內包裝,在食品行業有著十分廣泛的應用

可降解塑料包裝薄膜。傳統的塑料包裝薄膜,不僅僅是回收的難度很大,而且其廢棄物也不易降解,如果是埋入地下,那么沒有講解的物質就會對土壤結構進行破壞,同時如果是采用焚燒的手段進行處理,那么就會產生出有毒氣體對空氣進行污染??山到馑芰习b薄膜不僅僅是具有傳統塑料的各種功能和特性,同時還能夠在其壽命終結后,可以通過土壤和水的微生物作用或者是通過其他的方式,在自然環境中進行分裂降解,并最終能夠重新進入到整個生態環境中,真正的回歸大自然。對于可降解塑料和生物/光降解塑料等,國內的研發已經覆蓋了光降解、光生物降解、光氧生物降解、高淀粉含量型生物降解、全生物降解等許多大類,并且取得了相當良好的成就。可降解的塑料制品其在包裝方面的應用遍及多個方面,例如普通包裝薄、購物袋、垃圾袋等等??山到馑芰系氖褂脤τ诃h境質量的改善還環境保護發揮了十分積極的作用。

水溶性塑料包裝薄膜,這種綠色包裝材料在歐美、日本等國家和地區的使用較為廣泛,常被用于農藥、化肥、顏料、染料、清潔劑、水處理劑等各種化學試劑的包裝中。相比而言水溶性塑料包裝薄膜降解徹底,而且使用也十分安全,因此其已經被發達國家所重視。同時國內也有企業開始投入生產。

2 塑料包裝加工工藝綠色化

隨著科學技術的進步,塑料包裝在加工生產的過程中也開始注重低能耗和綠色化,盡可能的減少對資源和能源的浪費,并使得生產出來的塑料包裝對環境和人類的危害更小。

2.1塑料穩定化技術的開發和使用

對于日用化學品、灌裝塑料容器、裝食品用的托盤或周轉箱等都能夠利用塑料穩定化技術來制造出質量好的合適的塑料制品,而且通過塑料穩定化技術所制造出來的物品的再使用或回收再利用價值也相對更高。但是這種技術的發展關鍵是在于抗氧劑、紫外線穩定劑和自由基捕獲劑的研發和制備,只有這些方面有了突破,這種技術才能夠被更加廣泛的使用。

2.2塑料可降解技術的研發和使用

塑料可降解技術是綠色化塑料的一項重要技術。從降解機理來看主要研究方向集中在這幾個方向上:光降解機理、生物降解機理。在光降解塑料方面,研究開放已經有20余年的歷史,并且其應用也十分的廣泛,而且就技術上來說更加的成熟,主要有合成型光降解塑料、添加型光降解塑料這兩大類?;谏锝到鈾C理的生物降解塑料可以分為生物降解型和生物破壞性塑料這兩種,目前正在實用化的生物可降解塑料主要有聚酯和多糖系這兩大類。但是無論是哪一種可降解塑料在生產上成本都較高,而且就技術方面也不是相當的成熟。

2.3焚燒回收熱能或采用煉鋼爐再利用塑料廢棄物的開發

焚燒兼回收熱能是對塑料包裝廢棄物進行再資源化的一種重要的手段,同時也是當前對塑料包裝廢棄物進行治理的一種最為現實的選擇。在開發綠色化的塑料包裝時,還必須要考慮到對塑料包裝的回收再利用,否則就不能稱之為綠色化。因此,需要,設計出使用更為簡便、壽命更長、價格更低的回收設備,以此來加速我國在塑料包裝廢棄物的再利用方面的研究開發進度。

3結論

總之,綠色化塑料包裝是今后塑料包裝發展的一個主要趨勢,這種趨勢是對當前的資源和環境現狀以及人們的生活要求的一種迎合。

如今的塑料包裝無論是在選材上還是在生產工藝上都在向著綠色化發展,并且遵循循環經濟“減量化、再利用、資源化”的經濟活動行為原則,這一切都是為了希望能夠減少對環境和人類的影響。

篇4

    一、紙盒

    紙是人們最為熟悉的一類材料?!耙约埓堋弊匀怀蔀榱巳藗冏钕认氲椒桨浮R约埓芗夹g即采用紙漿為原料,在模具中成型、烘干生產一次性餐具。優點:這種方法制作的餐具因其無毒無害、易回收、可再生利用、可降解等優點而被冠以“環保產品”的稱號,是目前綜合評價較好的替代技術。缺點:從紙的生產使用全過程來評價的話,該技術也有不足之處。一是紙漿的生產需要大量的森林資源,而我國的森林資源有限,大量的砍伐林木造成水土流失,因而不符合我國國情;另一方面,紙漿在生產時會造成嚴重的水污染,有的情況下污染程度甚至超過塑料。所以從宏觀上來講,以紙代塑技術并不能完全消除對環境的污染,只是將餐具對環境的污染提前到了制作餐盒時對環境的污染而已。再有,紙漿的生產成本高,使得用紙漿生產的紙餐具價格也比較高,因而以紙代塑也不是完美方案。

    二、可降解塑料餐盒

    此類餐盒的制造原料是可降解塑料,所謂可降解塑料就是在塑料的生產過程中加入一定量的添加劑,如光敏劑、淀粉等原料。優點:可降解塑料制品在使用完,并廢棄在大自然中暴露三個月后,可由完整的形狀分解成碎片,因而至少在視覺上改善了環境。缺點:這項技術最大的缺陷是,這些碎片不能繼續降解,只不過是由大片變成小片塑料,不能從根本上勝任消除白色污染的任務。

    三、植物纖維餐盒

篇5

1 綠色包裝技術簡介

1.1 綠色包裝技術產生的背景

第二次技術革命之后,資本主義國家工業迅速發展,隨之而來的環境問題也日漸突出?!碍h境保護”成為工業發展的負面影響。隨著現代經濟發展,人們越來越重視環境問題,1992年6月聯合國環境與發展委員會通過了《里約環境與發展宣言》和《21世紀日程》等環境法規,在全球范圍內掀起了保護環境和節約資源的浪潮。大多數的食品包裝屬于一次性包裝,這些包裝容器被丟棄之后會形成大量的固體廢棄物,是環境污染的重要污染源之一。根據美國、日本和歐共體統計,包裝廢棄物每年排放量約占城市固體廢棄物的1/3,體積上則占1/2,切排放量以每年10%的速度增加。由此可見包裝廢棄物對環境的破環非常嚴重;尋找綠色包裝材料,研究綠色包裝技術,減少包裝廢棄物對環境的污染是目前包裝行業的發展趨勢。

1.2 綠色包裝技術的定義與內涵

根據可持續發展和世界專業學者的研究結論,綠色包裝的定義可以概括為:對生態環境不造成污染,對人體健康不造成危害,能循環和再生利用,可促進持續發展的包裝材料和結構。根據當今社會上所提倡的包裝技術的“3R1D”原則,即包裝減量化(Reduce)、包裝材料重復利用(Reuse)、包裝材料重復利用(Recycle)、包裝廢棄物的可降解(Degradabal),以及LCA生命周期評價方法上來看,有人認為綠色包裝的內涵應包括四個方面:材料最省、廢棄物最少、節省資源和能源、便于回收和再利用。

2 綠色包裝材料

2.1 綠色包裝材料的發展

包裝的目的是為了保護商品,方便儲運和促進銷售:而包裝材料是包裝的承載體。綠色包裝材料是近代以來,隨著人們環保意識逐步提高而產生的。早在古代,人們會用蘆葦、竹條、布料和藤條結成籃子來盛裝食物;或者動物的皮革儲存一些食物。隨著陶瓷和紙張的發明,包裝材料又有了新的選擇。

2.2 綠色包裝材料的分類

傳統包裝材料分為五大類:紙張、玻璃、塑料、金屬和木材。大多數人認為紙張是最環保的包裝材料,紙包裝廢棄物也可以回收再利用,如制成蜂窩紙板等。金屬和玻璃可以回收利用;塑料卻被我們認為是“白色污染”的主要來源。普通塑料埋在土壤中需要幾百年才會降解。

綠色包裝材料通常分為三大類:可回收處理再造材料、可降解回歸自然的材料、可焚燒回收利用能源而又不污染大氣的材料。塑料因為質輕、價廉的優勢在包裝中的應用越來越廣泛,目前市場上的大部分商品使用都是塑料類的包裝材料。瓶裝水大部分采用PET作為包裝材料,PP和PC因其耐高溫性能比較優良,是許多杯瓶的材料。用這些材料制成的杯子既質輕易攜帶,又不容易打碎,是現在人們出行的首選;而且塑料在成型上比玻璃更具有優勢,跟玻璃相比其成型溫度低,而且成型方式多變,可以擠出成型、注射成型等。在眾多的發泡材料中,乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)和聚乙烯化學交聯高發泡材料(PEF)是近年來新發展起來的新型環保材料;其緩沖隔震性能好,韌性強、隔熱防潮、耐腐蝕、無毒、成型加工容易。并且EVA在自然條件下可降解,產物對環境無污染,是典型的綠色塑料包裝材料。

木材作為包裝材料的應用也很常見,主要用于一些高檔禮品,如酒類、名貴藥材等。木材作為包裝材料應用最廣的還是作為運輸包裝容器,如木制托盤、木質包裝箱等?;鞠浜涂蚣苣鞠涫谴笮蜋C械和重型物品的主要包裝容器,內裝容器質量可達幾十噸,強度高,是運輸包裝的重要容器。但是近年來,木質托盤在出口方面限制越來越多,木材在出口是需要進行安全檢疫。木材中含有寄生的微生物,在進出口貿易中會造成物種入侵,破壞當地的生態平衡。

3 綠色包裝材料發展前景展望

3.1 綠色新材料展望

隨著環境問題的日益突出,尋求環保新材料迫在眉睫??山到馑芰系难芯總涫懿毮?,我國在這方面也有一些進展。目前建成的降解塑料生產線約90條;其中淀粉填充聚乙烯、聚苯乙烯生產線44條,光降解塑料生產線35條,淀粉聚乙烯醇合金生產線一條,全淀粉生產線一條。目前也有很多企業嘗試研發可降解材料,其中可降解餐盒研究取得了較大的進展。市場上也出現了玉米淀粉可降解餐盒,和其他可降解餐盒。

3.2 綠色包裝材料的經濟展望

當今社會,人們提倡綠色消費,消費者的觀念影響著市場;環保理念的深入企業也向著綠色采購、綠色生產、綠色銷售的方向過渡;目前綠色材料正處于研究階段,生產成本較高,采用綠色材料之后包裝成本會上升,企業會提高銷售價格;跟普通包裝的產品包裝相比可能銷售量會減少。國家可以對綠色包裝企業實行一些優惠政策,發揮政府的宏觀調控的經濟功能,促進綠色包裝的發展。

參考文獻

[1]高愿軍,熊衛東.食品包裝[M].北京:化學工業出版社,2005.

篇6

有益環保的包裝設計,就是在進行產品包裝設計時,首先將環保安全放在首位。關于環保的包裝設計很多學者和專家進行了專門研究,提出了許多先進的設計方法。在眾多的設計方法中,目前公認的理想包裝設計就是綠色包裝設計。

(1)綠色包裝設計概念

綠色包裝設計指產品與包裝的壽命周期相復合的設計。它主要使包裝在產品生命周期中發揮作用后無環境污染。圖1為包裝與產品使用周期的組合作用圖。

(2)綠色包裝設計原理

研制開發無毒、無污染(包括材料的自身生產過程)、可回收利用、可再生或降解的包裝原輔材料。

研究現有包裝材料有害成分(如泡沬快餐盒的CFC)的控制技術與替代技術,以及自然“貧乏材料”的替代技術(如以塑代木、以紙代塑等)。

優化包裝結構,減少包裝材料消耗,努力實現包裝減量化。

提出包裝廢棄物的回收處理技術與方法。其主要包括可直接重復使用的包裝、可修復的包裝,可再生的廢棄物、可降解的廢棄物、只能被填埋焚化處理的廢棄物等。如圖2是包裝廢棄物回收處理的系統框圖。

2.有益環保的包裝制造(生產)引導

有益環保的包裝生產主要是指在加工制造包裝的過程中,不產生有損環保的氣、液、光、熱、味等以及發?環境和對人體有害的各種反應(光反應、化學反應和熱反應)。

現以生產中的用材選擇與生產相結合從環保上加以分析。

(1)注重輕量化、薄型化、無毒化、高性能

就是對包裝材料生產過程加以分析。主要是對現有的包裝材料進行開發、深加工,在保證實現產品包裝基本功能的基礎上,避免過分包裝,盡量降低包裝成本,節約包裝材料資源,減少包裝材料廢棄物的產生量,努力研制開發出輕量化、無氟化、高性能的新型包裝材料。如采用新型的鎂質材料部分地代替金屬包裝材料,制得的小型包裝罐質地堅固、外形美觀、重量輕,可代替馬口鐵罐,作為涂料、五金、黃潰等的包裝^

(2)方便回收使用和再生利用

包裝經使用后能方便回收和重復使用是保護環境、促進包裝材料再循環使用的一種最積極的廢棄物回收處理方法,如啤酒、飲料、醬油、醋等玻璃瓶的多次復用:瑞典等國家聚酯PET瓶和PC奶瓶的重復使用可達20次以上。再生利用是解決固體廢棄物的好方法,并且在部分國家已成為解決材料來源,緩解環境污染的有效途徑。

(3)可食性效果好

可食性包裝是未來的發展方向,它具有原料豐富,可以食用,對人體無害甚至有利,具有一定強度等特點,在近幾年獲得了迅速發展。可食性包裝材料現已廣泛地應用于食品、藥品等的包裝。可食性包裝材料的原料主要有淀粉、蛋白質、植物纖維和其它天然物質。

(4)可降解效果好

可降解塑料可廣泛用于食品包裝、周轉箱、雜貨箱、工具包裝及部分機電產品的外包裝箱??山到馑芰习b材料既具有傳統塑料的功能和特性,又可在完成使用壽命以后,通過土壤和水的微生物作用,或通過陽光中紫外線的作用在自然環境中分裂降解和還原,最終以無毒形式重新進人生態環境中,回歸大自然??山到馑芰弦话憧煞譃樯锝到馑芰?、生物分裂塑料、光降解塑料和生物/光雙降解塑料。

(5)盡可能采用天然材質或再生資源材料

一般天然材質和再生材料加工過程中產生污染較小,而合成材料的降解性和用后處理都較困難。塑料、玻璃和金屬等包裝材料的廢棄物已成為污染環境的重要因素,并且因資源不可再生,能源消耗大而導致生產成本高。然而用于包裝的天然生物材料如紙、木材、竹編材料、木屑、麻類棉織品、柳條、蘆葦以及農作物莖桿、稻草、麥秸等均勻可在自然環境中極容易分解,不污染生態環境,而且可資源再生,成本較低。

(6)大力發展紙包裝

目前紙包裝被公認為再生或利用和加工效果好的包裝。紙包裝具有很多優點,如資源相對豐富,易回收,無污染。西方發達國家早就開始用紙包裝來包裝漢堡包、快餐、飲料等,并有取代塑料軟包裝之勢。我國也在著手研制用纖維膜替代塑料膜作為農用薄膜,以避免對農田的污染。在世界各國包裝產品所用材料的比例中,紙的使用量占據首位。

據統計,美國為51%,日本為39.6%,我國為36.7%。據聯合國糧農組織統計,200(坪,世界人均耗紙將達100kg,紙包裝產品將占包裝產量的40%?50%。由于我國森林資源貧乏,需要探索新的非木紙漿資源,用蘆葦、竹子、甘蔗、棉桿、麥稻等代替木材造紙,并設法擴大造紙木材的樹種和充分利用丫材、廢棄材和加工剰余邊材,以擴大紙包裝原料來源。

宣傳引導,其內容包括環境危機與污染源教育、包裝廢棄物回收灌教育、環保法規教育、以及環保行為教育等。

3.有益環保的包裝消費引導

包裝消費的環保引導,主要指消費者在商品的選用、使用、用后處置多方面的引導,主要做到以下幾點:

(1)讓綠色包裝知識貫徹到人們的生活與消費過程中。樹立消費者的環保觀念,使自己的消費與環保相結合。進行綠色宣傳引導,其內容包括環境危機與污染源教育、包裝廢棄物回收灌教育、環保法規教育、以及環保行為教育等。In

(2)包裝消費的權利與義務引導|

主要從服務與信息的法律和服務意識方面加以引導,消費者有權利了解所選購(消費>商品的包裝的作用性能、用后的處置方法,處置時對環境的影響等。而包裝消費的義務是商品的生產與提供者應在商品包裝上或專門的媒體上對包裝(所用到的)的相關信息加以說明,告知消費者。

(1)包裝消費方式的引導

主要指消費者在市場上的消費對包裝的行為引導。從環境與綠色消費上灌輸一些基本的消費原則。

適度原則

適度原則指在消費時,能用簡易包裝絕不用禮品包裝;能用小型包裝絕不用大型包裝,能用輕包裝絕不用重包裝;能用黑白包裝制品而絕不用彩色包裝制品……。

適量原則

適量原則指在消費時,能用一件包裝絕不用多件包裝,能用單層包裝絕不用多層包裝;能用單質材料包裝絕不用復合材料包裝;能用大包裝時絕不用小包裝(一件大包裝相當于多件小包裝)。

適時原則

適時原則指及時處理與及時反饋。就是當消費完其商品后將

包裝及時按要求回收處理,同時在消費商品時將包裝出現的問題向有關部門(如商家、廠家、技術監督部門等)及時反映,以便改進包裝。

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眾所周知隨著社會經濟的飛速發展,白色污染在一步步的向我們逼近。白色污染主要來源于塑料包裝袋和一次性塑料餐盒。由于塑料制品的生產成本低、質輕、耐腐蝕、強度高、防水、便利、外形美觀、色澤鮮艷、生產技術成熟等特點在全國廣泛應用。但對其使用后回收難度大、利用價值低的塑料購物袋、垃圾袋等等,至今一直困擾著我們。[1]

一、何謂白色污染及其產生原因

白色污染是指一次性塑料制品(包括塑料餐盒、包裝材料、農用地膜等)在其使用后,由于缺少回收利用的價值,其中絕大部分被丟棄在環境中,不僅破壞了景觀,而且對自然環境也造成了危害。由于這種廢棄的一次性塑料制品通常為白色,因此被形象的稱為白色污染。

由于這些塑料垃圾沒有得到妥善的管理和處置,垃圾沒有實行分類收集,能回收的不回收利用。垃圾最終的處置方式基本上停在堆放或淺埋的水平,一些城鎮將江、河、湖岸作為天然垃圾場,許多地方沒有建立起與生產經營相配套的垃圾收集系統,垃圾放任自流、管理薄弱,人們對環境保護的意識比較淡薄,造成濫用和隨意亂倒現象普遍發生。

二、白色污染的危害

1.白色污染危害人類健康

塑料袋的主要成分是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。目前市場上流行的塑料袋絕大多數是小型企業或家庭作坊生產的,有大部分是再生塑料制品,是利用工業廢棄物和醫療機構丟棄的塑垃圾及垃圾站收集的廢舊塑料加工的。尤其是彩色再生性塑料袋,使用的著色劑通常含有苯并吡,是一種很強的致癌物質,與食品接觸后,可能會轉移到食品中對人體造成慢性中毒。[2]

2.白色污染對環境的影響

(一)視覺污染

走在大街上、街心花園以及著名風景區等經常會發現被隨意丟棄的塑料制品,不但影響了城市風景的美觀,而且嚴重污染了環境。

(二)影響農作物的生長和收成

廢塑料特別是塑料膜、塑料袋、一次性餐盒、飲料瓶等,這些體積大、重量輕、不易腐爛、不易分解的塑料混入土壤中后,會影響地下水的下滲、植物對養分的吸收,因其不透氣而破壞土壤質量,影響植物的生長,從而使農作物減產。

(三)危及動物和水生生物的安全

動物誤食后易引起腸梗阻而死,若遺棄在江河、湖海,可導致水生生物的死忙。[3]

(四)潛在危機

有些白色垃圾不易回收,回收利用的成本高、效率低;難以降解,現階段主要處理方法有焚燒和填埋,若將其焚燒,則會產生大量的有毒煙霧,污染大氣。填埋處理不能隨處進行,否則將對土壤污染,且大規模集中填埋是一項大工程,耗資較大;高溫則分解出毒害物質,塑料制品本無毒,但在溫度達到65℃以上時,就會分解出毒害物質,污染環境,特別是食品污染最為突出。

三、白色污染的防治

對于白色污染的防治主要從行政和技術兩方面進行:

(一)行政方面

1.加強管理

在街道兩旁設一些垃圾箱,尤其是人流比較密集的街道。并請相關部門加以監督。在超市購物后使用的方便袋不再免費,而是收取一定的費用,這樣就大大的減少了塑料袋的使用。

2.禁止使用一次性難降解的塑料包裝物

我國部分城市頒布了相關法規、政策,禁止使用銷售和使用不可降解或難降解的塑料包裝袋和一次性泡沫塑料餐具。通過采取這一措施,雖然在一定范圍,一定程度上減少了“白色污染”危害,但從實踐結果來看并不是十分理想。禁止使用此類包裝物,就必然要有其替代品的產生,但是替代品在價格與品質上均無法與塑料制品競爭。因此,在市場經濟條件下,僅靠行政命令,不考慮經濟杠桿的調節作用,操作起來是很困難的。

3.強制回收利用

對于一些清潔的廢舊塑料包裝物可以循環使用,或重新用于造粒、煉油、制漆、作建筑材料等?;厥绽梅瞎腆w廢物處理的“減量化、資源化、無害化”的通用原則?;厥绽貌粌H可以避免“視覺污染”,而且可以解決“潛在危害”,緩解資源壓力,減輕城市生活垃圾處置負荷,節約土地,并可取得一定的經濟效益。這是一個標本兼治的好辦法。

(二)技術方面

1.以紙代塑

以紙代塑是指用紙制品代替塑料制品。一般紙制品分為兩種,一種是紙漿膜塑制品,主要是以蘆葦、蔗渣等草木植物漿為原料。另一類是紙板制品,主要原料是木材,每生產1噸紙板就需用七百噸水。用以上材料制成的紙制品,廢棄后很容易被土壤中的微生物解,因此減少了對環境的污染同時也解決了白色污染的潛在危害。但同時也帶來了新的環境問題。造紙需要消耗大量的木材,造紙過程中也會產生大量的污水。[4]

2.開發可降解塑料

并不是所有塑料包裝物都是能回收利用的。例如,購物袋、垃圾袋和地膜等,回收難度大、利用價值不高應積極研制開發可降解塑料??山到馑芰鲜侵冈谏a過程中加入一定量的添加劑(如淀粉、光敏劑、生物降解劑等),穩定性下降,使用后的塑料包裝廢棄物能在短期內,經光或生物降解作用,裂解為分子量較小的烯烴物質,粉碎成小碎片,達到緩解環境污染的目的。

四、建議

1.加強宣傳教育,提高全民的環保意識。

2.加強對城市、風景旅游區、交通干線、水域等地方的“白色污染”的管理工作。

3.加大科技投入,研制降解期短價格低廉的可降解塑料。[5]

4.制定適當的經濟政策,建立在市場經濟條件下消除“白色污染”的良性運作機制。

5.建立全國性的專門法規,約束公民和餐飲、交通等行業的工作人員的行為。

參考文獻:

[1]馬艷茹,白色污染與塑料包裝物,2000.3

[2]劉春樂,讓“白色污染”遠離我們的生活,保定日報,2006年5月8日第B02版

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綠色設計理念也稱作生態理念、環保設計等。綠色設計理念是指在產品的設計過程中,要合理分析并總結出產品的一系列性能、功用、質地、開發周期以及產品的成本,而對產品是否影響資源和環境更應當作重點考慮,使得綠色產品較傳統的產品在各方面都更具優勢,力求在各方面都做到綠色節能環保。在產品的設計階段應將環境污染因素和節能減排、不對生態圈造成壓力當作首要設計因素,采取合理有效的防污生產措施,減少工業生產中因有害物質的排放給人類的生活環境造成的危害和干擾,減少能源的消耗,并在此前提下盡可能地使用可再生資源或者可循環使用的資源。

1.2綠色理念包裝設計的準則

以人為本的思想是綠色理念包裝設計的基本理念,綠色理念包裝相對傳統包裝而言更具有深層次的內涵和人文關懷,它所傳遞和表達的信息量大且涵蓋的范圍廣。綠色理念以環保、健康為準則,研制出有利于人類社會和諧、高速、健康發展的產品。

2現代社會對綠色包裝設計的要求

2.1綠色包裝的結構

在商品時代的今天,綠色包裝以其特有的結構特征贏得初步勝利。在包裝的結構上,綠色產品較傳統產品的包裝而言,使用更方便,搬運更合理,儲藏更可靠,解讀更方便,它具有傳統產品包裝不具備的各種優良性能,更好地滿足了消費者心理和生理上的需求。在人類社會高速發展的今天,人們已不能只滿足于產品包裝的基本性能,更多的人尋求的是心理和生理上的舒適和滿足,從中獲取更多的益處,當代設計離不開這些因素,或者說正是因為這些因素使得當代產品包裝的發展方向更為明確。包裝的結構,無論大小都應傾注綠色設計理念,因為產品的結構更能體現產品的好壞和它的優劣。綠色設計理念想要準確地傳達產品包裝的內涵和信息,必須在它的結構上下工夫,從產品性能、用途以及消費對象方面綜合分析和研究,研制出適合產品要求的綠色包裝才是當務之急。

2.2綠色包裝的造型

產品的包裝造型屬于產品的基本屬性因素,也是產品設計中較為重要的方面。現代化的生活使得人們崇尚簡約主義,當然在綠色產品造型設計上也融入了簡約設計的元素,產品的造型應簡單、干凈、有內涵,同時簡約的產品包裝設計也可以減少材料的消耗。使用簡單的形狀、顏色,做到產品包裝外觀的簡約,在產品的包裝設計上力求用最少的基本元素達到最佳的效果。

2.3綠色包裝的材料

綠色包裝材料是順應社會的需求產生的,人們利用可循環使用的再生資源來制作產品包裝,在一定程度上節約了大量資源和成本。開發使用綠色包裝材料迫在眉睫,此類材料干凈、衛生、無污染。綠色包裝材料多使用可再利用的材料,這類材料在使用的過程中應限制材料的種類數,縮減材料的種類可以增加同類材料的使用量,即用種類盡可能少的材料作包裝材料,與此同時人們要考慮材料的兼容性,使自然資源被合理的開發利用,并且使得自然資源良性循環。人們對廢棄的或者不被重視的自然資源應該合理的開發和利用,比如玉米桿、麥稈等被丟棄的綠色材料,應該根據其特性來設計研制出可利用的綠色包裝。使用綠色包裝必須確保包裝原料的安全化,材料不能含有有毒有害物質,以便在回收以后對廢棄包裝進行處理,同時制成的綠色包裝也要容易分類,以便處理。通常被用來制作綠色包裝的材料有以下幾種。

2.3.1可降解塑料

可降解塑料的分子內部結構比較特殊,其化學結構在一定的外界環境下能夠發生改變,因此用可降解塑料作產品包裝材料不會造成環境污染??山到馑芰习b材料制作簡單,降解速度較快,可以通過紫外線的照射、土壤和水中的微生物作用達到降解的目的。通過微生物的代謝作用,可降解塑料包裝材料又被還原成簡單的化學成分,這種可降解塑料無毒,對人體和人類的生活環境不會造成威脅,當它以新的形式進入到生態環境中后,又可以重新組合,從而被再次利用。現代科技需要以可降解塑料作原料來進行包裝的加工、分解、再利用。

2.3.2可重復再生材料

可重復再生材料具有可重復利用的特點,相對傳統包裝材料而言在一定程度上節約了資源,降低了成本。生活中常見的可重復利用包裝有盛裝各種酒、飲料、食用油等的玻璃瓶或塑料瓶,這些玻璃瓶都可以回收利用,前提是這些玻璃瓶中不能含有金屬、陶瓷等其他物質,根據玻璃瓶的顏色可將其進行分類收集,以便再生利用。

2.3.3可食性材料

作為一種新型綠色包裝材料,可食性材料已經在食品方面得到了較為廣泛的運用,可食性材料不含有害物質,加工簡單方便。可食性包裝材料在實現產品包裝功能后,也可以將其“廢棄物”當作食用原料來使用,體現包裝材料的多功能性??墒秤冒b材料質輕、干凈、無毒無味,可隨身攜帶,保存方便。可食性材料的種類有很多,經過一系列的組合、加熱、加壓等方法制成。不同產品所需要的可食性包裝材料也不同,根據原料的特性將可食性材料進行分類加工,主要的可食性包裝材料可分為五大類:(1)淀粉類可食性包裝材料。淀粉類可食性包裝材料主要成分是淀粉,使用各種天然果實淀粉,再加入天然無毒的植物膠或動物膠以一定的比例制成。(1)蛋白質類可食性包裝材料。眾所周知,蛋白質具有膠體性質,加入改變蛋白質膠體親水性的添加劑,制得以薄膜形式存在的包裝材料。(2)多糖類可食性包裝材料。以多糖食品為原料,利用多糖食物的凝膠作用制得。(4)脂肪類可食性包裝材料。由不同來源的脂肪提煉得到相應的包裝薄膜。(5)復合類可食性包裝材料。復合類可食性包裝材料由多種材料組合,采用不同的加工工藝制得。

2.4綠色包裝的生命周期

所有的產品包裝都有生命周期,和傳統的產品包裝生命周期相比,綠色產品包裝的生命周期不僅包括從包裝設計、制造、裝配、運輸、使用到變成廢棄品為止經歷的所有時間,還包括從廢棄后到再利用的時間。

2.5綠色產品的營銷

綠色產品從生產者手中到消費者手中所經過的由眾多執行不同職能、不同名稱的中間商連接起來的通道,通過中間機構進行營銷活動,綠色產品應在適當的時間,按照相應的價格進行配送與銷售。產品的綠色營銷因素體現在消費者購買和使用的時候,企業應該大力宣揚綠色產品較傳統產品的優點,讓更多的人加入到“綠色消費潮流”中,促進綠色消費。

3綠色理念在包裝設計中的應用綠

色包裝憑借自身獨特的文化內涵和多元化的性能占據了很大的市場,它昭示了人類社會在長期的發展過程中,物競天擇、優勝劣汰的必然發展趨勢。人們通過匠心獨運的綠色設計理念設計出的包裝更加簡約時尚。就拿綠色包裝在食品中的運用來說,綠色食品包裝在生活中使用得很普遍,它在使用之后可以通過降解程序再回收利用,對人體的心理和生理機制都沒有危害,綠色食品包裝設計凸顯出經濟價值,綠色食品包裝是綠色設計理念發展的必然趨勢。有的綠色產品包裝還可以供人食用,對人體有一定的營養價值。綠色食品包裝在講究環境效益的同時,也體現了產品的經濟價值,必將推動“綠色消費浪潮”。

為解決由于人們過度追求產品包裝所導致的環境污染和資源浪費問題,即包裝中存在的生態學問題,世界環保組織曾呼吁所有人了解綠色包裝設計的新內涵,綠色包裝設計要減少包裝材料的消耗,節約自然資源,包裝容器可以經過回收再次填充使用,包裝材料具有可循環使用的特性,并且可以在自然界的作用下降解。

在產品包裝中引入綠色理念這一概念,使設計者在產品包裝設計中產生許多綠色理念的構想,這種綠色包裝不會污染生態環境,也不會危害人體健康,能循環使用,是一種可持續發展的包裝物質。人類的新價值觀將會使得綠色設計理念受到全人類的關注,成為人類社會發展不可缺少的具有深層價值的理念。

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中圖分類號:tq464 文獻標識碼:a

我國目前的高分子材料生產和使用已躍居世界前列,每年產生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解,以盡量減少對人類及環境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如細菌、霉菌及藻類作用下,可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便,只要保持干燥,不需避光,應用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、醫藥等領域。生物可降解的機理大致有以下3 種方式: 生物的細胞增長使物質發生機械性破壞; 微生物對聚合物作用產生新的物質;酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理,現將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

1生物可降解高分子材料概念及降解機理

生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下,能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。

生物可降解的機理大致有以下3種方式:生物的細胞增長使物質發生機械性破壞;微生物對聚合物作用產生新的物質;酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為,高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合,通過水解切斷高分子鏈,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物攝入人體內,經過種種的代謝路線,合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量,最終都轉化為水和二氧化碳。

因此,生物可降解并非單一機理,而是一個復雜的生物物理、生物化學協同作用,相互促進的物理化學過程。到目前為止,有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在機體內的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關外,還與材料溫度、酶、ph值、微生物等外部環境有關。

2生物可降解高分子材料的類型

按來源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類,有醫用和非醫用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

2.1微生物生產型

通過微生物合成的高分子物質。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染環境的生物可降解塑料。如英國ici 公司生產的“biopol”產品。

2.2合成高分子型

脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低,強度及耐熱性差,無法應用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔點較高,強度好,是應用價值很高的工程塑料,但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結構的共聚物,這種共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。

2.3天然高分子型

自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質制得的脫乙?;嗵堑裙不熘频?。

2.4摻合型

在沒有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產品具有相當程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。

3生物可降解高分子材料的開發

3.1生物可降解高分子材料開發的傳統方法

傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通過化學修飾和共混等方法,對自然界中存在大量的多糖類高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產量小,限制了它們的應用。

3.1.2化學合成法

模擬天然高分子的化學結構,從簡單的小分子出發制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?;瘜W合成法反應條件苛刻,副產品多,工藝復雜,成本較高。

3.1.3微生物發酵法

許多生物能以某些有機物為碳源,通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難,且仍有一些副產品。

3.2生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學的發展,酶在有機介質中表現出了與其在水溶液中不同的性質,并擁有了催化一些特殊反應的能力,從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。

3.3酶促合成法與化學合成法結合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開始用酶促法與化學法聯合使用來合成生物可降解高分子材料。

4生物可降解高分子材料的應用

目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環境污染問題,以保證人類生存環境的可持續發展。通常,對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫用材料。目前,我國一年約生產3000 多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統的糖衣片,而國際上發達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

參考文獻

[1]侯紅江,陳復生,程小麗,辛穎.可生物降解材料降解性的研究進展[j].塑料科技,2009,(03):89-93.

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中圖分類號:TQ464 文獻標識碼:A

我國目前的高分子材料生產和使用已躍居世界前列,每年產生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解,以盡量減少對人類及環境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如細菌、霉菌及藻類作用下,可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便,只要保持干燥,不需避光,應用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、醫藥等領域。生物可降解的機理大致有以下3 種方式: 生物的細胞增長使物質發生機械性破壞; 微生物對聚合物作用產生新的物質;酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理,現將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

1生物可降解高分子材料概念及降解機理

生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下,能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。

生物可降解的機理大致有以下3種方式:生物的細胞增長使物質發生機械性破壞;微生物對聚合物作用產生新的物質;酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為,高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合,通過水解切斷高分子鏈,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物攝入人體內,經過種種的代謝路線,合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量,最終都轉化為水和二氧化碳。

因此,生物可降解并非單一機理,而是一個復雜的生物物理、生物化學協同作用,相互促進的物理化學過程。到目前為止,有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在機體內的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關外,還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環境有關。

2生物可降解高分子材料的類型

按來源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類,有醫用和非醫用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

2.1微生物生產型

通過微生物合成的高分子物質。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染環境的生物可降解塑料。如英國ICI 公司生產的“Biopol”產品。

2.2合成高分子型

脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低,強度及耐熱性差,無法應用。芳香族聚酯(PET) 和聚酰胺的熔點較高,強度好,是應用價值很高的工程塑料,但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定結構的共聚物,這種共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。

2.3天然高分子型

自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質制得的脫乙?;嗵堑裙不熘频?。

2.4摻合型

在沒有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產品具有相當程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。

3生物可降解高分子材料的開發

3.1生物可降解高分子材料開發的傳統方法

傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通過化學修飾和共混等方法,對自然界中存在大量的多糖類高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產量小,限制了它們的應用。

3.1.2化學合成法

模擬天然高分子的化學結構,從簡單的小分子出發制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學合成法反應條件苛刻,副產品多,工藝復雜,成本較高。

3.1.3微生物發酵法

許多生物能以某些有機物為碳源,通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難,且仍有一些副產品。

3.2生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學的發展,酶在有機介質中表現出了與其在水溶液中不同的性質,并擁有了催化一些特殊反應的能力,從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。

3.3酶促合成法與化學合成法結合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開始用酶促法與化學法聯合使用來合成生物可降解高分子材料。

4生物可降解高分子材料的應用

目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環境污染問題,以保證人類生存環境的可持續發展。通常,對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫用材料。目前,我國一年約生產3000 多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統的糖衣片,而國際上發達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

參考文獻

[1]侯紅江,陳復生,程小麗,辛穎.可生物降解材料降解性的研究進展[J].塑料科技,2009,(03):89-93.

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