綠色包裝材料論文

1、綠色包裝課程論文2013-2014學年第2學期題 目：綠色包裝材料的開發(fā)與應用姓 名： 卜文浩 班 級： 2011級包裝工程02班 學 號： 41102060219 機電工程學院包裝工程教研室目錄摘要21.引言32.綠色包裝材料的定義32.1綠色包裝的涵義3R1D原則32.2綠色包裝設計中包裝材料的選用原則32.3綠色包裝的評估方法33.綠色包裝材料的選用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢43.1常用的綠色包裝材料4可重復使用包裝材料4可再生包裝材料4可食性包裝材料4可降解包裝材料43.2新型綠色包裝材料5聚乳酸5代木包裝技術5納米類包裝材料5轉基因植物類包裝材料64.結束語6參考文獻7 綠色包裝材料的開發(fā)與應用

2、摘要本論文的核心和發(fā)展方向是,在綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的大背景下,對綠色包裝材料的選擇和綠色性應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了分析,以實際案例加以論述,比較全面的分析了綠色包裝材料基本特性和功能特征,并根據(jù)包裝材料本身特性提出新技術、新工藝,指明了未來發(fā)展方向,同時對其本身存在的問題提出了相應的解決方案。關鍵詞：綠色包裝材料；可再生；可降解；循環(huán)利用；環(huán)境安全1.引言近年來，隨著科技的快速發(fā)展和社會的不斷進步，包裝工業(yè)的也呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。但是，包裝，在為我們生活帶來很多便利的同時，大量的不可回收的塑料包裝材料、不可降解塑料、過度化使用的紙質包裝材料，形成了難以處理的永久性垃圾，對我們賴以生存的環(huán)

3、境造成了嚴重危害，加劇了生態(tài)環(huán)境的失衡，同時也給人們生活帶來了嚴重的負擔。為此，本篇論文針對單下最嚴重的污染問題，對包裝業(yè)提出了有效解決方案：即發(fā)展新型綠色包裝材料，從包裝的根源入手，在可持續(xù)發(fā)展觀的理念支撐下,提出可行性發(fā)展策略。也許，我們的努力并不能和整個工業(yè)污染相抗衡，但是今天的一小步卻是未來的一大步。對于包裝業(yè)來講,想要解決根本問題,首先就要從包裝材料的特性入手?！熬G色包裝”理念的提出，是人們?yōu)楸Ｗo有限的自然資源和生態(tài)環(huán)境而掀起的綠色革命，“綠色包裝”后又延伸為“無公害包裝“和“環(huán)境之友包裝”。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推廣,人們對環(huán)境保護意識也不斷增強,使得綠色包裝得到了快速的發(fā)展。綠色包

4、裝正隨著環(huán)保浪潮不斷涌現(xiàn)。綠色包裝是包裝業(yè)發(fā)展的必然趨勢,綠色包裝材料在選擇上應以減量化、無害化、資源化等作為發(fā)展大方向,。所以我們需要開發(fā)可自行降解腐化的綠色包裝材料、可再生復用的綠色包裝材料、植物纖維類綠色包裝材料以及可食性的零度包裝材料,并制定行之有效的發(fā)展規(guī)劃和法律法規(guī),最終形成包完整的綠色化包裝體系。2.綠色包裝材料的定義2.1綠色包裝的涵義3R1D原則Reduce  包裝減量化。包裝在滿足保護、方便、銷售等功能的條件下，應是用量最少。 Reuse 包裝易于重復利用。焚燒利用熱能、堆肥化改善土壤等。Recycle 包裝易于回收再生。生

5、產(chǎn)再生制品達到再利用目的。Degradable 包裝廢棄物可降解腐化。不形成永久垃圾，進而達到改善土壤的目的。 另外，在包裝產(chǎn)品的整個生命周期（原材料采集、材料加工、制造產(chǎn)品、產(chǎn)品使用、廢棄物回收再生，最終處理）中，均不對人體其他生物及環(huán)境產(chǎn)生污染或是造成公害。不含有有毒性的元素、鹵素、重金屬，或含有量控制在有關標準以下。 2.2綠色包裝設計中包裝材料的選用原則 少用短缺或稀有的原材料。盡量減少產(chǎn)品中的材料種類，避免使用粘合方法而導致回收、分離的困難。盡量采用相容性好的材料。盡量不用有毒有害的原材料。容器或標簽上所使用的顏料、染料、油漆等采用不含重金屬的

6、原料。粘合劑除應不含毒性或有害成分外，還應在分離時易于分解。 先采用可再利用或再循環(huán)的材料。廢紙回收制成再生紙箱、模制紙漿、蜂漿紙板和紙管等。2.3綠色包裝的評估方法 評估包裝材料是否為綠色包裝材料可用IJCA法進行分析。即“生命周期分析方法”。國際標準化組織對LCA的定義是:匯總和評估一個產(chǎn)品(或服務)體系在其整個生命周期間的所有投入及產(chǎn)出對環(huán)境造成的和潛在的影響的方法。該方法指出，評價包裝產(chǎn)品(包裝材料、包裝技術)的環(huán)境性能，不能只從包裝廢棄后對環(huán)境的影響去評價，必須從包裝產(chǎn)品的整個生命周期，即原材料的提取、生產(chǎn)加工、運輸、銷售、使用、再使用或回收，直至最終處理的全過程

7、，采用量化比較，去評價包裝產(chǎn)品的環(huán)境性能。 3.綠色包裝材料的選用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢3.1常用的綠色包裝材料3.1.1可重復使用包裝材料可重復使用包裝，如玻璃瓶的反復使用。瑞典等國家實行聚酷PET飲料瓶和PC奶瓶的重復使用，達20次以上；德國對碳酸酷瓶罐同收后，經(jīng)水洗和高溫滅菌殺毒后，可重復利用100次；我國哈爾濱啤酒廠的哈啤酒瓶回收消毒后重復使用，不但降低了酒瓶的加工制作成本，而且節(jié)約了包裝材料。 3.1.2可再生包裝材料據(jù)統(tǒng)計，在發(fā)達國家，雜志刊物己經(jīng)1000k使用再生紙，包裝紙制品也800k使用再生紙漿，書籍用再生紙也達到400k。日本索尼公司把同收的高發(fā)泡聚苯乙烯（EPS)在室溫

8、下溶解于從柑橘中提取的油之中，使其體積縮小至原來的5%以下，然后再分離出再生的優(yōu)質聚苯乙烯，實現(xiàn)了EPS百分之百的回收再生。3.1.3可食性包裝材料可食性包裝材料現(xiàn)己廣泛應用于食品、藥品的包裝。一般可將可食性包裝材料制成薄膜作為商品的內包裝及外包裝、裹包糖果、糕點的襯墊等，醫(yī)用包裝主要應用在膠囊方面可食性包裝膜是在進行部分食品包裝的設計中時制成的一種不影響被裝食品原味的包裝。如澳大利亞昆士蘭一家土豆片容器公司制作的土豆片容器，其味道并不遜于盛裝的土豆片，使人們享受到“大嚼容器之快”?？墒承员ｕr膜，英國一家公司研制成了一種可食用的果蔬保鮮劑，覆蓋于水果蔬菜的表面形成一層密封膜，防比氧氣進入果蔬內

9、部，起到保鮮作用，保鮮期可達200天以上，還可以同果蔬一起食用。國外的可食性紙有2種，一種是以蔬菜為主要原料，另一種是將淀粉、糖類糊化，加入其他食品添加劑，加工成型。從發(fā)展前景來看，以蔬菜為原料的包裝材料更具有發(fā)展?jié)摿?。日本是最早研究開發(fā)蔬菜紙的國家，目前對可食性包裝紙研究趨于白熱化。3.1.4可降解包裝材料可降解材料是指在特定時間內造成性能損失的特定環(huán)境下，其化學結構發(fā)生變化的一種材料。如大體可分為兩類的降解塑料:光降解、生物降解(還有一種是光生物雙降解)。光降解塑料是在塑料分子中引入光增感基團或在材料中添加光增感助劑等。生物降解材料主要為天然高分子如纖維素等改性物，在塑料中添加淀粉等天然生

10、物降解物質或化工合成聚己內醋、聚己二醇等降解物質等(如PET礦泉水瓶、PE大棚塑料膜)。3.2新型綠色包裝材料3.2.1聚乳酸聚乳酸是近幾年崛起的一種新型降解塑料，其主要原料是玉米淀粉，被產(chǎn)業(yè)界定為新世紀最有發(fā)展前景的新型包裝材料。作為食品包裝材料:美國 College Farm牌糖果采用以生物降解樹脂聚乳酸天然材料包裝薄膜:法國達諾內奶制品公司推出由聚乳酸包裝材料制成的包裝盒，該技術以甜菜為原料加工得到聚乳酸，摻入礦物質后便成為一種輕型、堅固的材料。作為農(nóng)用包裝材料:美國阿爾貢國力實驗所生產(chǎn)出一種聚乳酸薄膜可作為農(nóng)用地膜，也可作為種子和肥料的包裝材料。廣東汕頭市奇佳機械廠在原有己形成規(guī)模生產(chǎn)

11、的玉米淀粉環(huán)保制品基礎上，成功地通過把聚乳酸與淀粉共混，制成發(fā)泡型環(huán)保盤、碗、飯盒等全生物降解餐具。德國一公司采用聚乳酸作原料開發(fā)出具有快速自然分解功能的綠色食品杯，這種杯子被游人使用后，可自動降解，減少環(huán)境污染。作為醫(yī)用包裝材料:利用聚乳酸在人體內可降解的特性，它在醫(yī)用繃帶、一次性手術衣、防粘連膜、尿布、醫(yī)療制成固定裝置等方面均有應用。3.2.2代木包裝技術中國是世界上木材缺乏的國家,如果不加節(jié)制地使用木材進行包裝將會對環(huán)境、資源等各個方面造成不可估量的影響,與此同時,各國對木質包裝的嚴格限制也促進了代木包裝的發(fā)展。對于代木包裝并不僅僅限于塑料方面進行著手,從綠色包裝的要求來看,對代木包裝可

12、以從以下4個方面進行發(fā)展與創(chuàng)新。1）紙質包裝及其組合技術的創(chuàng)新。在一些工業(yè)發(fā)達國家,紙漿模塑制品在工業(yè)產(chǎn)品包裝領域所占比重已高達70%,其中絕大部分使用的原料為廢紙紙漿模塑制品,可用作部分復印機上包裝盒材料。這種模型制品是把紙漿做成商品形狀后固化的,使用的原料為100%的廢紙,容易回收利用。2）竹質包裝及其組合技術的創(chuàng)新。隨著餐飲市場日趨繁榮,我國餐具消費需求日益提高。現(xiàn)有的大量一次性餐具對環(huán)境均存在或多或少污染問題,因此具有環(huán)保功能的竹制綠色餐具及其包裝容器市場前景很好。我國竹林資源十分豐富,采用竹材作原料生產(chǎn)餐具或商品包裝容器,不僅原材料供應無后顧之憂,而且竹材餐具及商品包裝容器,在生產(chǎn)和

13、使用過程中均不會產(chǎn)生污染,有利環(huán)境保護;同時,用竹材料制成的餐具或商品包裝容器,還存有竹子所特有的自然清香、淳樸的色調和剛柔相濟的特性,是其它材料制成的產(chǎn)品所無法比擬的。3）纖維模壓包裝技術的創(chuàng)新。采用纖維模壓包裝技術是指采用各種植物原料或廢料,加入適當?shù)幕瘜W藥劑或經(jīng)過特殊的物理方法對其進行模壓,使之成為符合綠色包裝要求的包裝材料。近年來,世界各國關于模壓包裝技術的研究已經(jīng)取得長足發(fā)展,因為原料易得,且工藝過程簡單,更重要的是既節(jié)約資源又保護環(huán)境。因此，此技術可以取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。4）纖維發(fā)泡技術。纖維發(fā)泡技術是以麥秸、稻草、玉米秸等農(nóng)作物秸桿為主要原料,制成孔泡均勻、比重小、抗沖

14、擊性能良好、能自然降解的包裝材料?？捎行Т媾菽芰系氖褂?并廣泛用于家用電器、輕工、儀表的一次性防震襯墊包裝。在我國,年消耗各種襯墊包裝材料約在2000萬立方米以上,潛在市場價值在180億元左右。3.2.3納米類包裝材料納米技術被公認為21實際最有前途的研究領域。目前開發(fā)應用的新型納米包裝材料主要有納米抗菌性包裝材料、納米保鮮包裝材料、新型高溫阻隔性材料三種。如日本開發(fā)以銀沸石為母料的全新型無機抗菌劑，具有催化和顯著的抗菌特性，而且抗菌效果持續(xù)時間長，加工穩(wěn)定性高，不會污染環(huán)境。納米Ti02功能薄膜屬于納米保鮮包裝材料。我國北京崇高納米科技公司在原有的聚乙烯保鮮膜技術基礎上，創(chuàng)造性地運用納米

15、材料和技術月各納米抗菌材料經(jīng)過特殊的表面處理和分散技術，使之均勻的分散在聚乙烯樹脂中，研制成功了維蔬樂TM長時課蔬)保鮮膜裝)。另外新型高阻隔性塑料也被廣泛使用:如N anorcor,Amcol國際公司生產(chǎn)出一種納米復合物，該材料通過將納米晶體包埋于塑料中，形成分子隔離防比氧氣逸出，運用了這種塑料的罐裝啤酒，貨架期達到6個月，且不會影響其風味。 轉基因植物類包裝材料隨著植物基因工程的迅速發(fā)展，針對微生物發(fā)酵生產(chǎn)PHB存在價格昂貴等問題，一些大公司相繼開展了利用轉基因植物作為反應器生產(chǎn)的PH B等包裝材料的研制工作。英國的ICI/Zeneca種子公司確立的長期目標是將細菌生物合成PHB的途徑導入

16、合適的作物以利用轉基因植物大規(guī)模生產(chǎn)PHB/V應包裝材料:美國Monsanto公司早在1996年啟動了一個重大項目，旨在建立用轉基因油菜生產(chǎn)包裝材料的技術體系。我國也己從真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌中克隆PHB合成的2個關鍵酶基因(phbB和phbC)，構建原核載體導入大腸桿菌獲得了表達還成功地將此基因導入馬鈴薯中.4.結束語綠色是象征生命的顏色，綠色包裝充分體現(xiàn)了環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展相互協(xié)調。21 世紀將是一個綠色的世紀，發(fā)展綠色包裝是不可逆轉的發(fā)展趨勢，也是一項復雜的系統(tǒng)工程。綠色包裝材料的使用和有效的回收再利用是其中的首要環(huán)節(jié)，只有讓包裝材料的開發(fā)應用和循環(huán)回收同步發(fā)展，才能實現(xiàn)真正的綠色循環(huán)。崇尚綠色包裝，推廣綠色設計，這是許多設計工作者的愿望，更是未來包裝設計業(yè)發(fā)展的趨勢。也許，我們的努力并不能和整個工業(yè)污染相抗衡，但是今天的一小步卻是未來的一大步。參考文獻【1】 戴宏民、戴佩華，綠色包裝材料的研發(fā)進展和我國的發(fā)展對策J.包裝工程,2004,5(25):5- 7【2】 趙行志、王正、郭文靜等，新型綠色建材-再生木塑復合材料的研究發(fā)展EB/OL.北京：中國科技論,2010.5【3】 胡海燕，劉晶， 遠海勇，綠色包裝的材料應用，山東農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學