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试论塑料包装的绿色化

2021-08-18 来源:镇江机械信息网

试论塑料包装的绿色化

关于绿色包装,一般说来指的是在设计、生产、使用、流通及废弃物回收与处理的全过程中,能够保障人身健康与安全,合理利用资源与能源,不危害生态环境的包装。具体说要求包装材料或容器能够循环复用、再生利用或在自然界容易降解腐化,且在产品的整个生命周期中对人体及环境不造成公害的适度包装。绿色包装最重要的含义是保护环境,同时也兼具资源再生的意义。

包装材料对人体和生物应无毒无害。包装材料中不应含有有毒性的元素、卤素、重金属,或含有量应控制在有关标准以下,不应对人体及环境造成公害。

但是,我国绿色包装产品的发展中还存在一定的误区,绿色包装常常被理解为包装产品的绿化,并将可降解材料制成的包装产品视为绿色包装产品,忽视生产过程中产生的环境污染和资源浪费,忽视包装产品对人体健康产生的影响及包装材料的再利用。

事实上,一种包装材料是否“绿色”,要从产品的整个生命周期看其对环境所产生的影响。例如纸包装回收处理不当也可能对环境产生不良影响,而塑料包装如果实现了减量化、资源化、无害化等目标照样可能成为绿色包装产品。目前,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,而非全面禁止。

根据绿色包装的上述要求,包装行业在整体上从设计、选材、到加工使用等方面都正经历着一场绿色化的深刻变革。

从设计方面看,绿色包装设计可以有效缓解资源危机和污染防治的双重压力。

例如日本规定:包装原材料或容器必须不危害人体健康,应尽量少用废弃后难降解的包装材料;尽量缩小包装体积,容器内空闲体积不应超过产品体积的两成。还力主采用最简单的包装方式,甚至要求向零包装方向努力。从上述环保要点,我们可以看出,绿色包装设计的着眼点应放在有利于人体健康,防治污染,以及对资源的再利用方面有密切关系,其落脚点仍放在人类社会的可持续发展上。

绿色包装材料选用要求:

包装材料的安全性

--基础材料应给出:理化性能指标:技术参数:符合的相关标准:使用的范围.

--塑料,塑基复合材在采用助剂、黏合剂时应不产生毒副作用.

--黏合剂、涂料等辅助材料应按相关标准控制挥发性苯、甲醇等有害成份的含量.

--食品及医药包装用材料应符合国家有关规定,并按相关标准执行.

包装材料的经济性

--原材料来源广泛:持久且容易获得.

--生产过程中能源和资源的消耗量比较少.

--生产过程中产生的废气、废水、废渣可回收:可处理.

--基础材料的品种多样化、型号系列化、规格标准化,以满足市场的需求.

--按标准或实际需要制定和划分产品的等级和档次,以满足用户的选择.

--可应用现代工业技术实现大规模生产.

--对一般原材料进行深加工,使其成为优质、多用途的材料。

包装材料的可循环再生(可处理)性

--黏合剂、涂料、印刷油墨等的使用不应影响主材的回收利用.

--一次性容器用的材料在无回收利用价值时,应可腐化、可降解.

--回收后须焚烧处理的材料不应含氯、氟等。

基于上述原则,在选材上,不用或少用含有对人体或废弃焚烧后产生对环境有害的聚合物,提倡选用单一品种的聚合物或可分离可共存的材料制造包装容器,以方便其回收树脂再利用;在满足包装功能的前提下,选材应尽量减少垃圾的产生量,以薄膜为例其趋势是包装薄膜的轻量化,其关键技术是采用具有超韧性、能加工较薄且较易加工的新型原料如双峰位高分子HDPE、茂金属催化剂的聚烯烃以及优秀的阻隔性包材等;可食性包装膜是以天然可食性物质(如多糖、蛋白质等)为原料,通过不同分子间相互作用而形成的具有多孔网络结构的薄膜。如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,可食性薄膜可应用于各种即食性食品的内包装,在食品行业应具有巨大的市场;使用可降解包装薄膜,如光降解、光氧生物降解、高淀粉含量型生物降解、高碳酸钙填充型光氧降解、全生物降解以及水溶性塑料包装薄膜等,以解决废弃、不易降解的包装材料回收难度大,埋入地下会破坏土壤结构,焚烧处理又会产生有毒气体造成空气污染的矛盾。

在包装加工工艺过程中的绿色化,以软包装为例,主要是抓好清洁生产

复合薄膜印刷过程的绿色化

在复合薄膜的印刷油墨中含有大量挥发性有机溶剂,有二甲苯、甲苯、醋酸乙酯、丁酮等低沸点、高挥发性的溶剂,其中的芳香烃既有毒又可燃,是环境污染的主要因素。另外,薄膜印刷通常采用凹印,速度极高,必须使用挥发性极强的快干油墨,还需靠电力或红外线加热进行外部干燥(凹印有干燥工序)下才能满足高速印刷不粘的要求,从而导致凹印废气排放量大,使凹印在所有薄膜印刷工艺的环保问题中尤为突出。

凹印过程溶剂的环保问题已得了广泛的重视,软包装行业及相关部门,正从生产工艺和相关产品排放方面改进:

为了减少溶剂的总体用量,开发高浓度低粘度油墨,甚至不含溶剂的固体油墨有望几年内推向市场;

解决有有害溶剂污染的另一个有效方法是薄膜包装材料印刷油墨的水性化。尽管水性油墨作为苯类油墨的替代体系已引起许多关注,但包装薄膜印刷中的油墨水性化,时至今日仍未达到真正的实用阶段。其重要原因是印刷性能和质量仍达不到溶剂性油墨的标准。因此水性油墨还不能够全面替代苯类油墨,但是,作为同样污染很小的,可以被环境接受的醇溶油墨则被有效地开发出来了。醇溶油墨能够有效解决苯类油墨对健康所产生的伤害和溶剂残留影响包装食品质量等问题。在许多发达国家这种发展已成为一种趋势。有些国家苯类油墨正在被淘汰,被醇溶凹版油墨所代替。醇溶性油墨现在国内凹印行业得到了应用。

复合加工工艺过程的绿色化。

主要工作是开发应用高固体含量、低粘度的复合黏合剂,在相同的涂布量下使用高固含黏合剂,就可以有效减少溶剂的使用量。

以前的双组分聚氨酯黏合剂,其主剂的固体含量是35%或50%,现在已提高到75%或80%。由于高固含低粘度的特点使得采用较高的工作固含量进行高速复合加工成为可能。

水溶性黏合剂的优点是以水代替有机溶剂,不存在燃烧爆炸的潜在危险,没有对环境的污染和对操作人员的毒害,而且成本较低。但是,这种黏合剂的涂布性能较差,对复合基材的润湿性不佳,导致附着力不高等。这些因素在一定程度上限制了水性黏合剂的广泛使用。与环保油墨的思路相同人们又开发出醇溶型聚氨酯黏合剂,但是,均未完全达到溶剂型黏合剂的水平,因而溶剂型聚氨酯黏合剂仍将在较长时间内存在。醇溶性聚氨脂黏合剂由于其符合绿色环保要求,同时又具有双组分、溶剂型聚氨脂黏合剂的基本优点,将逐步占据一定的市场份额。

一种新型的无溶剂黏合剂也已经研制出来,它们是由双组分的聚氨酯黏合剂构成,其主剂和固化剂在室温下的粘度较高,但仍具有流动性,是半固态物质。当要进行复合时,主剂和固化剂按比例混合,通过加温到使粘度降低到适宜的程度,然后通过具有加热保温功能的网纹辊涂到基材上去。涂布后不必再经加热干燥就可以直接跟另一种基材进行复合。无溶剂复合工艺不存在废气排放的问题,不需要加热鼓风、废气排风装置,设备简单,能耗减少。工艺流程简单,设备占地面积小、成本降低,节省资源,保护环境,因此它将是未来复合工艺发展的主要方向。

根据国外发达国家的成功经验,只要我们坚持5R1D 的原则,即在保证包装功能的前提下,尽量减少包装材料的使用总用量(reduce)、尽可能进行包装物的重复使用(reuse)、对使用过的包装进行统一回收(recycle)、对包装废弃物尽可能再生循环或者再生为有用材料(recover)、拒绝使用无环保观念产品(refuse)、发展应用可降解塑料(degradable),通过建立、完善废弃包装物资回收利用网络,落实发展、利用可降解塑料等综合措施,一定能够把废弃塑料包装材料对环境的危害减至最小。

信息来源:全球软包装工业

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