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可降解塑料的优点

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可降解塑料的优点

可降解塑料的优点范文第1篇

关键词:白色污染;回收利用;可降解塑料

中图分类号:X705文献标识码:A

塑料制品的广泛使用,给人们带来了很大的方便,但由于人们对废旧塑料造成的环境污染缺乏足够的认识,将用过的大量塑料制品废弃物随意丢弃,给景观和环境造成了严重危害。常见的塑料制品废弃物有:聚乙烯(PE)包装袋、保鲜膜、护套和台布等;聚苯乙烯(PS)可发性快餐盒和餐具容器、精密仪器、家用电器的发泡包装套等;聚丙烯(PP)包装膜及快餐盒;聚氯乙烯(PVC)透明片、热收缩薄膜及乳胶手套等。由于塑料包装物大多呈白色,人们形象地比喻为“白色污染”。

一、白色污染的防治

我国目前防治白色污染遵循“以宣传教育为先导,以强化管理为核心,以回收利用为主要手段,以替代产品为补充措施”的原则。

1、停止使用一次性发泡塑料餐具及超薄塑料袋。“一次性方便,二百年污染”是塑料垃圾的形象写照。国务院办公厅的通知,根据《商品零售场所塑料购物袋有偿使用管理办法》,从2008年6月1日起,在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025mm的塑料购物袋,超薄塑料购物袋被列入淘汰类产品目录,并在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度。我国实施塑料袋收费后,全国塑料袋的使用量有望减少2/3,一次性塑料袋的回收率也将大幅上升。

2、回收利用是当前防治白色污染的主要手段。随着塑料工业的迅猛发展,废旧塑料的回收利用作为一项节约能源、保护环境的措施,越来越受到重视。尤其是发达国家,这方面的工作起步早,已经收到了明显的效益,我们可以借鉴其经验。

美国是世界塑料生产大国。据统计,到2000年,美国年生产塑料3,400余万吨,废旧塑料超过1,600万吨。早在20世纪六十年代美国就已展开废旧塑料回收利用的广泛研究。20世纪末废旧塑料回收率达35%以上。其中,燃烧废旧塑料回收能源由八十年代的3%增至18%;废旧制品的掩埋率从96%下降到37%。美国在燃烧废旧塑料利用热能、热分解提取化工原料等方面进行了大量工作并取得了一些成果。另外,美国各州为解决塑料废弃物问题,制定了相应的法律、法规。

日本也是塑料生产大国。20世纪八十年代,其年均废旧塑料排放量占生产量的46%。废旧塑料的处理已成为日本的严重社会问题,而且日本是能源短缺国家,所以对废旧塑料的回收利用一直保持积极态度。九十年代初,日本回收利用废旧塑料率为7%,燃烧利用热能率为35%。日本在混合废旧塑料的开发应用方面也处于世界领先地位。

意大利是目前欧洲回收利用废旧塑料工作做得最好的国家。意大利的废旧塑料约占城市固体废弃物的4%,其回收率可达28%。意大利还研制出从城市固体垃圾中分离废旧塑料的机械装置。意大利对废旧塑料回收一般是将塑料碎片和纸片一起收集,分离后的废旧聚乙烯制品经粉碎处理,用磁筛除去铁等金属杂质,经清洗、脱水、干燥后,通过螺杆挤出机进行造粒。这种回收料再加入新料,可保证其具有足够的力学性能,可生产垃圾袋、异型材、中空制品等。

3、塑料制品回收利用的方法

(1)直接再生利用。根据原料不同,有3种直接再生利用的方法:①不需分捡、清洗等预处理,直接破碎后塑化成型。②必须经过清洗、干燥、破碎后造粒或直接塑化成型。③再生前须特别预处理。直接再生制品性能欠佳,一般只做档次较低的塑料制品。

(2)改性再生利用。是将再生料通过机械共混或化学处理进行改进的技术。如增韧、增强、复合、活化、高联等,使再生制品的力学性能得到改善和提高,可以作为档次较高的产品。改性再生利用的工艺路线较复杂,有的需要特定的机械设备。湖南大学的谢朝学等研制的利用泡沫塑料制轻型保温隔热建筑材料,取得了良好的效果。

(3)热分解法。热分解法就是将高聚塑料废弃物在高温条件或低温催化的条件下分解,使其回到低分子量状态,从而把长链的高聚物转变成了短链的不饱和烃的方法。这样得到的不饱和烃可以用来重新制造其他产品。此方法可用于处理聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)制品的混杂回收物,但对于那些含氯的塑料制品需分开处理,这种方法可用于反复处理高聚塑料废弃物。

(4)通过催化裂解制燃料油。将塑料废弃物收集起来,通过热裂解得到汽油、柴油等液体燃料。这样既减轻废塑料对环境的污染,又节约资源,变废为宝。现在这一方面的技术日臻完善,已产生了好多专利技术。冀星等总结了废塑料油化技术的应用现状与前景。四川大学化学系李晓祥、石炎福、余华瑞等通过试验表明:混合废塑料经过催化裂解制得的90#汽油和0#柴油的质量均达到国家标准。

(5)焚烧回收热能。对于难以分捡的混杂型废旧塑料,将其作为燃料焚烧具有明显优点:不需繁杂的预处理,也不需与生活垃圾分离,而且其生热值与相同种类的燃料油相当。残渣较少,密度较大,易于填埋处理。据统计,PE的燃烧热为46.63GJ/kg,PP的燃烧热为43.95GJ/kg,PVC的燃烧热为18.06GJ/kg。可见,PE、PP、PVC的燃烧热非常大。因此,可利用焚烧法来处理并充分利用其释放出的热量。但是,我们必须考虑一些持久性有机环境污染物的生成,以及这些燃烧产物对人类和生态环境的潜在危害。如,聚氯乙烯(PVC)燃烧产生HCl、聚丙烯腈(PAN)燃烧产生HCN、聚氨酯燃烧时会产生氰化物等,因此必须在焚烧炉上安装污染气体的吸收装置,以实现整个流程的绿色化。

二、可降解塑料的性能、应用及前景

可降解塑料作为一种治理白色污染的全新技术途径,经过多年研究开发,已取得令人满意的进展。目前,主要的可降解塑料分为光降解塑料、生物降解塑料,以及光-生物双降解塑料三大类。光降解和光-生物降解塑料制品虽加工简单、成本低廉,但控制降解难度较大,不宜进入垃圾填埋系统。完全生物降解塑料降解性能较理想,但其加工难度较大,工艺配方以及边角料的回收利用等技术问题还有待进一步提高和完善,生产成本较高,价格昂贵并且用后需要全面地堆肥处理。

1、光降解塑料和光―生物降解塑料。光降解塑料就是靠吸收太阳光引起光化学反应而分解的塑料。光降解塑料的制备方法大致有两种:一是在高分子材料中添加光敏感剂,敏感剂吸收光能后所产生的自由基促使高分子材料发生氧化作用,达到裂化的目的。二是利用共聚方式,将适当的光敏感剂倒入高分子结构内赋予材料光降解的特性。常用的光降解剂有:金属盐类、二茂铁衍生物类、羧酸盐类、烷基硫代氨基甲酸铁类等。塑料制成的地膜有三个特点:①使用后,在阳光照射下可自行光分解,分解后的小残体可被土壤中的微生物继续分解。②使用寿命可以控制。③节省了回收地膜的费用,且解决了残膜对土壤和环境的污染。

光降解塑料的降解速度取决于日照的时间和强度,且降解后在被微生物分解前碎片易形成二次污染。光降解技术与生物降解技术结合:一是可以克服淀粉基塑料在非生物环境中难降解的问题;二是可以利用光敏体系的复合配比、用量来实现降解时间人为控制的目的。因此,目前工业化较多的是光降解技术与生物降解技术结合的双降解淀粉塑料。在一次性使用地膜中可采用食用淀粉或无机矿物质填充的可控光-生物降解塑料的全面降解技术进行实用性研究。我国可覆盖地膜的面积为5亿多亩,用量高达40万吨,使用价格低廉的光-生物降解塑料地膜较适宜。对于厚度0.005mm~0.015mm的降解地膜也可采用塑料单纯光氧降解技术,但一定要做到时控降解。这对解决废弃地膜污染农田的问题,造福子孙后代,具有深远意义。

2、生物降解塑料。生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。“纸”是一种典型的生物降解材料,而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此,生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。生物降解塑料可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种。破坏性生物降解塑料主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等。完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纤维素、甲壳质)或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子材料,如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料。

尽管生物降解塑料的研发取得了长足的发展,但推广异常困难。一是因为可降解塑料袋承重能力低,不能满足顾客多装东西和反复使用的要求。二是可降解塑料袋色泽暗淡发黄,透明度低,给人一种不洁和难看之感,用起来不放心。三是价格偏高,成本难以接受。

3、可降解塑料的开发趋势及发展前景。可降解塑料尽管存在种种问题,但它的发展前景十分光明,主要表现在以下几个方面:①积极开发高效廉价光敏剂、氧化剂、生物诱发剂、降解促进剂和稳定剂等,进一步提高可降解塑料的准时可控性、用后快速降解性和完全降解性。②为避免二次污染,以天然高分子微生物合成高分子的完全生物降解塑料将会越来越受到重视。③水解性塑料和可食性材料由于具有特殊的功能和用途而备受瞩目,也成为环境适应性材料的又一热点。④充分利用基因工程技术培育可生产聚酯的生物性植物以降低生物降解塑料的成本。

可降解塑料的优点范文第2篇

    关键词:白色污染;危害;防治 

    什么是白色污染?这要从塑料开始谈起,人们以石油为原料制得乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,这些物质的分子在一定条件下能相互反应生成分子量很大的化合物:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯,我们通常使用的塑料就是由上述四种高分子组成的材料,聚乙烯、聚丙烯薄膜抖动时声音发脆,而聚氯乙烯薄膜则较柔软,抖动时无发脆声音;发泡塑料一般是聚苯乙烯,燃烧时有浓烟。从上世纪60年代开始,塑料进入广泛实用阶段,由于塑料具有很多优点:它取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧,因此塑料一问世,便深受世界欢迎,它迅速渗入到社会生活的方方面面,塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。塑料被列为20世纪最伟大的发明之一,塑料的普及被誉为白色革命。随着塑料产量不断增大,成本越来越低,我们用过的大量农用薄膜、包装用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被抛弃在环境中,给景观和环境带来很大破坏,由于塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。 

    1白色污染的危害 

    1.1视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在生活环境中,给人们的视觉带来不良刺激,影响环境的美感。前几年,有人戏称我国有两座万里长城,一为古长城,二为白色长城,指的是我国铁路沿线到处是白色的饭盒、塑料袋,这就是视觉污染。在我们学校,随处可见一次性饭盒、各色塑料袋,起风时候,塑料袋到处飘扬,严重影响校园的美观。 

    1.2白色污染的潜在危害则是多方面的 

    1.2.1一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康早在40年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。1975年,美国就禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。在我国,更为严重的是,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小企业或家庭作坊生产的。每次吃饭时,就有不少同学用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体。 

    1.2.2使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长我国目前使用的塑料制品一般是不可降解的,其分子量在2万以上,只有分子量降为2000以下时,才能被自然界中微生物所利用,而这一过程至少需200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响土壤的透气性,阻碍水分的流动,从而影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。 

    1.2.3填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。 

    1.2.4若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生迄今为止毒性最大的一类物质:二恶英。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。 

    2白色污染的防治 

    2.1停止使用一次性餐具及超薄塑料袋由于一次性塑料餐具难降解,现在许多城市都推广使用绿色餐具——纸制餐具,因为纤维素能被微生物降解。但许多环保专家认为,用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智。首先,纸制餐具同样也会带来视觉上的污染,因为它们的降解速度并不快,往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次,制纸制餐具时,除用到草浆、稻浆外,还要加入1/3左右的木浆,若全面推广,势必造成大量木材的消耗,导致森林砍伐的加剧。值得注意的是,我国森林覆盖率仅为13.92%,人均占有森林面积只相当于世界人均水平的17.2%,居世界112位。第三,制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造浆工艺需大量水,而我国人均水的占有量在世界上排88位,已被列为世界12个贫水国家的名单上;若污水未经处理,直接排入河流中,会引起水污染;纸制餐具成型后需立即烘干,这就需要耗大量能。而我国能源结构是以燃煤为主,这样就会增加空气中SO?2的含量,引起酸雨。因此,无论是从环保角度,还是从节约资源角度,不使用一次性塑料餐具及纸制餐具都是一件好事。

    2.2回收废塑料并使之资源化是解决白色污染的根本途径其实,塑料和其它材料比,有一个显着的优点:塑料可以很方便地反复回收使用。废塑料回收后,进行分类、清洗后再通过加热熔融,即可重新成为制品。从组成看,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯均由碳氢元素组成,而汽油、柴油等燃料也是由碳氢元素组成,只不过分子量较小。因此,把这几类塑料隔绝空气加热至高温,使之裂解,把裂解产物进行分馏,可制得汽油与柴油。 

可降解塑料的优点范文第3篇

[关键词] 包装材料包装设计人性化环保

商业包装设计从概念上来讲,意思是把物品包裹、装饰起来。商业包装设计的人性化和绿色商业包装材料是以人为本的基础,是相辅相成、缺一不可的。

一、商业包装设计的人性化

现代商业包装设计其实也是建立在以人为本原则基础上的,未来的包装设计是现代包装设计的延续和深化,也是在现代包装的基础上发展的。因此他们是密不可分的。商业包装设计的人性化是以人为本的原则重要体现,在实际中的应用主要体现在产品的封口设计、存放设计、可视性设计、图案设计、结构设计等几个方面。

1.封口设计体现在方便开合,比如拉链袋、加嘴袋等。洗衣粉、洗涤剂类日化产品均为粉状或液体,敞口放置易吸潮或洒落,打开后要求再次封口,所以,将该类软包装袋设计为拉链袋或加嘴袋,可反复多次使用而不会有影响,将受到极大欢迎。

2.存放设计合理化体现在储存方便上,自立袋、复合软管包装都将成为主流。目前洗发水、洗手液、洗衣液等液体日化品已逐渐采用该种包装。

3.可视性设计是指消费者喜爱的透明包装,透明包装给消费者以极大的安全感,可信度极大提高。

4.图案设计应不断推陈出新,倡导个性化、人文化。可根据不同的消费人群,采取不同设计形式,儿童应活泼、生动;老年应沉稳、安祥;中青年应生机盎然。

5.结构设计提倡简约化包装。根据内容物要求,以满足要求的最基本条件进行结构设计,以减低包装成本,减少不必要的浪费,提供最低消费。

商业包装的人性化还体现在满足特殊人群的需要上,如针对情侣消费、婚庆消费及结婚纪念主题的包装,针对生日庆祝主题的包装等;同样的产品在面对不同的消费市场时的包装定位也应该有所区别。

“设计是为他人服务的活动。”为设计令消费者更满意的产品,一方面设计师通过与消费者进行沟通,反馈消费者信息,另一方面设计师本身也是消费者,他们努力从消费者的心理角度来引导设计思维,达到设计物与消费对象的协调。

二、商业包装材料的绿色化

未来的商业包装材料更注重的是环境的保护,资源的再利用,也就是要更多的应用绿色包装材料。那什么是绿色包装材料又应该怎么应用呢?

1.绿色商业包装材料及分类

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)绿色包装材料按照环境保护要求及材料使用后的归属大致可分为三大类:①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。②可自然风化回归自然的材料。包括:纸制品材料(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。③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。

(2)从用材方面入手一般有以下几种:①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。②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。③玻璃:如果不含有金属、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。④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。

(3)从可重复使用、再生、可食、可降解方面入手可分为:①重复使用和再生:包装的重复再用如推行啤酒、饮料、酱油、醋等包装采用玻璃瓶,反复使用。②可食用:几十年来大家熟知的糖果包装上使用的糯米纸、包装冰淇淋的玉米烘烤包装杯都是典型的可食性包装。③可降解: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土壤和水中的微生物作用,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。④纸材料:目前许多企业已考虑使用中型、重型的瓦楞纸箱或白色板箱来包装,并使用各种防潮保鲜纸张代替塑料薄膜来进行包装。

2.绿色商业包装材料的发展

(1)绿色商业包装印刷用纸。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、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。

(2)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。

(3)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、废弃物易回收、不污染环境等特点,是优良的绿色包装材料。

3.如何更好的应用绿色商业包装材料

(1)制定绿色包装材料发展规划。绿色商业包装材料的开发涉及到许多高新技术,工业发达国家研究完全生物降解塑料已经数年,但至今真正的工业化产品还不多,这其中涉及到许多试验研究和工业生产的难题。绿色商业包装材料的开发工作不仅是包装工业的事情,而且需要整个工业协作;不仅是工业企业,而且也需科研院所、高等院校合作。

(2)研发环保生产和回收技术。包装材料的环境性能应从生命周期全过程进行评价。实际上,目前市场上主要使用的纸、塑料、金属、玻璃等包装材料在生产过程中造成的环境污染,远远大于废弃后造成的环境污染。因此,为了使包装材料在其生命周期全过程中具有“绿色”性能,就必须进行清洁生产。

清洁的生产工艺就是“少废”和“无废”工艺,要建立生产闭合圈,使生产过程中挥发、沉淀或跑、冒、滴、漏流失的物料,通过回收再循环;作为原料再回收利用,建立起从原料投入到废物循环回收利用的闭式生产过程,尽量减少对外排放废物,这样做不仅提高了资源的利用率,而且从根本上杜绝了“三废”的产生,使包装工业生产不对环境造成危害。

复合材料最大缺点就是回收难,难在分离分层,而且在回收时复合材料如果混入单一材料中,就将使单一材料的回收质量受到破坏,如铝纸塑复合材料混进单一纸板回收料中,就将破坏其打浆性能;复合薄膜如混进单一性的塑料薄膜中也将使回收再生制品报废。

综上所述,当人们注重内部而不注重外包装时,物的实用性显然是占主导地位;当人们开始注重外包装时,物的审美性也就突出了出来;当人们开始注重包装的人性化时,这才真正考虑人的个性要求,以人为本的特点就突显出来了。人性化包装,包装的重点已不再是对物的关怀,而是上升到了对人的关怀。

参考文献:

[1]王友江:平面设计基础[M].北京:中国纺织出版社,2004

[2]黄炯青:现代平面设计与制作使用手册[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,2005

[3]曾宪楷:视觉传达设计[M].北京:北京理工大学出版社,2003

[4]赵江洪:设计心理学[M].北京:北京理工大学出版,2004

可降解塑料的优点范文第4篇

关键词:绿色包装;定义材料;策略

一、绿色包装概述

绿色包装是指能够循环再生利用或降解,节约资源和能源,并且在包装产品的整个生命周期中(从材料、制品加工到废弃物处理全过程)能够对人体健康及环境不造成公害的适度包装。绿色包装又可以称为无公害包装,它是以天然植物为原料研制而成,对生态环境和人类健康无害,有利于回收利用,易于降解、可持续发展的一种环保型包装。

二、绿色包装材料分类

绿色包装材料就是对人体健康无害,对生态环境有良好保护作用和回收再用的包装物料。

(一)重复再用和再生的包装材料

重复再用包装,如啤酒、饮料、酱油、醋等包装采用玻璃瓶反复使用 。再生利用包装,例如聚酯瓶回收后,可用物理和化学两种方法再生。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(聚对苯二甲酸乙二醇酯)洗涤粉碎之后,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。

包装材料的重复利用和再生,仅仅延长了塑料等高分子材料作为包装材料的使用寿命,当达到其使用寿命后,仍要面临对废弃物的处理和环境污染问题。

(二)可食性包装材料

20世纪70年代,普鲁兰树脂作为人工合成可食性包装膜,已工业化生产。它可作粘性、中性、非离性的不胶化水溶液,其水溶液经干燥或热压制后可做仪器包装,其光泽、强度、耐折性能都比高链淀粉制得的薄膜好。

几十年来,大家熟悉的糖果包装上使用的糯米纸及包装冰激淋的玉米烘烤包装杯都是典型的可食性包装。我国早在12~13世纪就已用蜡来涂桔子、柠檬来延缓它们的脱水失重,延长果蔬货架寿命。现在一般采用的可食性保鲜膜,已发展成具有多种功能性质的,具明显的防水性及一定的可选择透气性,因而在食品工业,尤其在果蔬保鲜方面,具有广阔的应用前景。

(三)可降解材料

可降解塑料包装材料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土壤和水中的微生物作用,可以在自然环境中分裂降解和还原,最终以无毒形式重新进入生态环境中,回归大自然。包装材料的可降解形式有光降解、生物降解、化学降解(氧降解、光/氧降解、水降解)等。

1、光降解型

聚合物在光照下受到光氧作用吸收光能,主要是紫外光,发生断链反应而降解成为对环境安全的相对分子质量低的化合物。这类对光敏感的聚合物,称为光降解高分子材料,如乙烯基酮等。

2、生物降解型

生物降解高分子材料是指在自然环境中通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料,根据降解特性,它又可以分为部分降解型和完全降解型,如生物塑料和淀粉塑料等。

(四)纸材料

纸的原料主要是天然植物纤维,在自然界会很快腐烂,不会造成环境污染,也可回收重新造纸。纸材料还有纸浆注型制件、复合材料、建筑材料等多种用途。纸浆模塑制品具有质轻、价廉、防震等优点,还具有透气性好,有利于生鲜物品的保鲜,在国际商品流通上,被广泛用于蛋品、水果、玻璃制品等易碎、易破、怕挤压物品的周转包装上。

随着科学技术的快速发展和人们对环境保护的日益关注,包装用纸正向功能性发展。

三、实施绿色包装的策略

绿色包装的概念深入人心,实施绿色包装还需要政府和企业的共同努力。

(一)政府方面

制定和完善绿色包装材料法律制度。可借鉴发达国家的经验,主要有以下几种:一是以立法形式规定禁止使用某些有毒有害包装材料,如立法禁止使用含有铅、汞和铜等成分的包装材料;二是建立存储返还制度,禁止使用不能再利用的器具和不能达到特定的再循环比例的包装材料。许多国家规定,含酒精饮料及软饮料一律应使用可循环使用的容器,若不能达到这一标准,则拒绝进口;三是实行税收优惠或罚金等“绿色税”制度:即对生产和使用包装材料的厂家,根据其生产包装的原材料或使用的包装中是否安全,或部分使用可再循环的包装材料,分别给于免税、低税优惠,以鼓励使用可再生的资源;四是倡导适度包装。如美国就以商品包装复杂豪华程度按照一定的比例作了规范限制,过度包装超出要求则重罚,以此迫使厂家简化包装,日本甚至提出零包装的想法。

(二)企业方面

1、强化绿色包装意识

目前不少企业绿色包装意识淡薄。在“绿色浪潮”的时代,作为企业应提高绿色包装意识,树立科学发展观念。企业应该理解,并非所有限制有害环境的商品进口都是贸易保护主义行为;企业应该知道,为了社会的持续发展,约束甚至惩罚污染和破坏环境的行为是必要的;企业更应该清醒地认识到,发展绿色包装既能降低能耗成本、减少污染,又能提高企业形象,还能增加消费者对企业的认同和信任,从而提高产品的市场竞争力。

2、包装标志实行绿色化

人们购买商品时由更多关注商品的质量、关注包装的精美,开始转向更多关注商品是否符合环保要求和包装是否具有绿色标志 。

3、包装材料使用绿色化

绿色包装材料强调的是不造成资源浪费并且对人体及环境不造成危害。绿色包装材料对发展绿色包装有非常重要的作用,开发使用绿色包装材料是当前各国关注的重点。企业包装材料使用绿色化要求做到:必须避免使用含有毒性的材料;尽量使用重复再用和再生材料;大力开发动植物包装材料;注意选用可降解的材料。

4、流通过程绿色化

倡导绿色包装不只是在包装材料上面的改进,还要注意生产流通过程中的环保。首先要保证产品原料不掺杂掺假,无污染,在生产过程中严格按照卫生管理条例,杜绝外部环境及工作人员对产品造成污染,供应商的原材材料,半成品的质量的好坏优劣直接决定着最终成品的性能,其次要保证产品在流通过程中不受环境的危害,因此构建企业绿色物流体系就显得至关重要。实现对物流环境的净化,从环境保护和节约资源的理念考虑,实现流通管理全过程的绿色化,坚持可持续发展,经济利益、社会利益和环境利益的统一。

随着世界经济的不断发展,人类的生存环境也在不断恶化,环保事业是关系到人类生存与发展的伟大事业。坚持绿色包装对人类健康和环境保护有着重要意义。

参考文献:

1、刘喜生主编,包装材料学,1997年11月/吉林大学出版社

2、骆光林主编,绿色包装材料,环保材料生产及应用丛书,2005年06月/化学工业出版社

3、武军,李和平,绿色包装,2007年03月/中国轻工业出版社

4、彭玉兰,绿色物流与环境保护,中国环保产业,2004

5、蒋小花,循环经济视角下绿色包装,法律研究,2007

6、黄有柱,对绿色包装设计策略的分析包装世界,2003年

7、盛忠宜,实现绿色包装,2004年

8、杨福馨,绿色包装体系的建立于思考,包装世界 1996

可降解塑料的优点范文第5篇

化石燃料储备的枯竭、全球气候变暖、人口的持续增长、高成本的废物回收及存在的其他问题,都促使了可再生能源或消费品的出现。作为石油能源的替代品,生物质的生产也将会得到发展。这就提供了一个生物炼制的概念,即剩余生物质中的成分可以提取出来并利用它们的功能来生产非食品和食品物质、工农业生产中间体和合成的中间体。其涉及到3个重要的工业领域:分子领域、材料领域、能源领域。以生物残渣为原料不仅能合理利用资源,而且可以减少对环境的危害。基于工厂化生产的生物炼制,可以发展的更普遍。废料和副产品的减少不仅与工厂化生产有关,而且还和属于不同公司的工厂、不同生产过程之间的互补有关。初级产生的废料和副产品,可以作为二级生产的原料或是三级生产的能量来源。原材料、副产品流动的最佳化与不同生产之间能源的最佳化联合在一起,使通过工业代谢实现的生物炼制更普遍化[1]。生物产物对石油产品的取代将会发展成新的生物经济,也会产生新的可持续发展生物工业化过程。工业化的生物炼制,将和基于12个绿色化学产生的新过程有关(如清洁过程、原子经济、可再生原料等)。生物技术,尤其是白色生物技术将会在生物转化(酶和微生物)与发酵工程中占有很大比例。世界上每年都会产出大量的木质纤维素废料,包括农业残渣、食品农业废弃物、绿色食品废弃物、修剪树木残留物、城市有机和造纸部分的剩余固体废料。目前,常用的处置方法对环境和经济不利,包括填埋、焚化,甚至饲养动物。作为替代方案,应开发使废物增值的高附加值产品,也就是废物升级,这具有很大的经济效益和生态优势[2]。可通过升级固体废物来制得范围广泛的高附加值产品,如酶、生物燃料、有机酸、生物聚合物、生物电、食品和药物等。

1废物中的生物燃料

1.1生物乙醇

世界上乙醇生产量较大的国家是美国、巴西和中国。2009年,美国用玉米生产了39.5×109L乙醇,作为第二大乙醇生产国的巴西用甘蔗生产了30×109L乙醇[3]。2015年,生物乙醇市场达到100×109L。事实上,美国能源部已经设定了一个到2030年年产2.7×109L可再生燃料的目标,而欧盟也制定了一个强制性的目标,到2020年,可再生燃料的比例占到10%。然而,利用食物生产乙醇会造成食品供应的竞争,所以唯一可持续化的方法就是利用木质纤维素的剩余物来生产乙醇。其优势在于地球上含量丰富、分布广泛,而且不和食品供应竞争。木质纤维素转换成乙醇主要涉及:①对木质素的预处理和使细胞壁多糖显露出来;②利用酶分解纤维素酶的混合物;③用乙醇工业酵母发酵糖。现在已经有很多预处理方法得到了发展,如物理处理、化学处理(碱性或酸性)、生物处理和物理化学处理。其中,物理化学处理包括蒸汽爆炸、氨纤维膨胀、超临界流体处理和热化学处理[4]。预处理后,用酸或酶使纤维素和半纤维素水解成单糖(己糖和戊糖)。相比较而言,通过纤维素酶水解纤维素是一个首选的方法,因为它与酸水解比较,具有产量高、低腐蚀性、毒性小的优点[5]。然而,对于提高纤维素水解成乙醇的这一过程仍然面临很大的挑战,尤其是酶成本投入仍然是这一技术的关键,降低酶成本的努力还在进行中,这包括通过提高酶的专一性来提高酶的活性,或通过直接进化或定向位点诱变来使酶的剂量最小化,或者通过提高发酵过程中纤维素浓度,使用便宜的取代物生产酶来降低酶生产的成本等。酶水解可能分步发生,这叫做分步水解发酵(SHF),或是己糖的糖化和发酵同时发生(SSF),或是己糖和戊糖的糖化与共发酵同时发生(SSCF)。它们最终的目标是一步到位地将木质纤维素加工成生物乙醇[6],所有步骤都发生在一个单一的反应器里,在这个反应器中微生物可将预处理的生物量转化为乙醇。考虑到当地的气候条件,必须执行严格的木质纤维素废弃物鉴定要求,要考虑到可行性的处理方法。例如,在法国、意大利、西班牙、土耳其和埃及等国,粮食作物、橄榄树、西红柿和葡萄加工的剩余物提供了丰富的木质纤维素来源,在这些国家,他们可以用这些来源作为生产乙醇的原料,这就使他们拥有了生产1.3×108t油当量的乙醇潜力。由于在其他的地中海国家缺少足够的农作物剩余物供应,所以他们正打算用城市固态废弃物作原料生产乙醇。地中海盆地每年生产18×108t废弃物的一半最大程度上可以生产3000×108t油当量的乙醇,而其中的管理将成为最关注的问题[7]。很多水果生产中的废弃物,像香蕉皮、芒果皮、菠萝皮已经成功地作为取代物生产乙醇。非洲广泛生产的木瓜废弃物也已经成为最常见的替代品用于酵母发酵生产乙醇[8],而且通过黑曲霉和酿酒酵母同时糖化发酵24h后,能达到生产乙醇的最大产率5%。最近,葡萄废弃物也被酿酒酵母发酵成乙醇[9]。小麦秸秆、水稻秸秆、燕麦和大麦秸秆用于生产生物乙醇的事例也被大量报道,玉米秸秆和大豆剩余物也被用于发酵生产乙醇[10]。Mutreja等人[11]对8种不同木质纤维素废弃物的预处理进行了研究,并且在30℃下酸处理得到乙醇的最大产率为1.42g/L。Singh和Jain[12]报道了蔗糖作为替代物分批生产乙醇的事例。使用城市固体废弃物生产乙醇这一做法是一个较有前途的战略,可以满足世界能源的需求和减少温室气体排放。尤其是用可降解的城市固体垃圾对废物进行管理,减少二氧化碳排放量,对改善水的质量、增加土地利用率和生物多样性带来很多好处[13]。之前的一项研究表明,约52%的发酵用葡萄糖来源于可降解城市固体垃圾。最近,可降解废弃物,像厨房垃圾、花园垃圾和废纸都很适合于替代乙醇的生产,在优化条件下可产生约90%的葡萄糖。所以,可降解的城市固体废弃物作为生物乙醇生产的原料拥有很大的优点,既可以减少垃圾填埋与焚烧,还可以减少温室气体的排放。作为通过一步发酵直接得到乙醇的例子,利用梭状芽孢杆菌植物发酵柳枝得到乙醇已经成为现实。梭状芽胞杆菌被选来用于一步发酵,是因为可以在不同的底物上生长,而且产出的乙醇中有很少的醋酸盐副产物[14]。研究显示,固体发酵中,乙醇的最大体积分数在第12天测出来,醋酸盐和乙醇的体积分数在开始的前6d接近,从第6天到第14天乙醇体积分数显著增加并且超过了醋酸盐的最大体积分数。不同的是,在淹没状态下发酵,醋酸盐和乙醇的体积分数增加到第6天后就不再增加了。Kamei等人[15]报道了只用单一微生物而不用额外的化学物质或酶将木本植物发酵成乙醇的事例。他们利用白腐病真菌将好氧条件下的脱木质化和厌氧条件下的糖化发酵联合在一起,这种真菌能够在有氧固态发酵条件下选择性地降解木质素,从而直接从好氧培养液中生产乙醇。经过56d的有氧发酵后,40.7%的木质素和葡萄糖被降解,并且在有氧无额外添加纤维素的条件下,20d后会生成乙醇最大理论值43.9%。

1.2生物丁醇

丁醇是ABE(丙酮、丁醇、乙醇)发酵的一种产品[16],它是一种非常好的化学原料(在塑料工业中)。更重要的是,相比乙醇而言,它是一种更好的燃料,它腐蚀性弱、吸湿性弱、污水溶解性好。由于蒸汽压低,因此蒸汽爆炸可能性小,同样的丁醇和乙醇,丁醇的能量比乙醇高30%,与目前未经改装的车使用的汽油相比,它拥有更大的混合比例[17]。丁醇可以通过一系列微生物发酵制得,其中最常用的是丙酮丁醇梭菌和拜式梭菌来进行发酵制得。

1.3生物氢

氢气正在变成良好的新型能源,因为它清洁、可循环,而且可以用于燃料电池来直接提供电能[18]。发酵得到的氢气来源于有机底物的发酵转化,而这是由不同细菌使用多元酶体系体现出来的,这个体系涉及到3个相似的无氧转化。暗发酵反应不需要光源,所以它可以24h持续发酵[18]。光发酵不同于暗发酵,因为它只在有光的条件下才反应,可以通过绿藻进行直接的光发酵或是蓝藻进行间接的光发酵得到。光发酵需要厌氧喜光细菌,而暗发酵需要厌氧发酵细菌。最近的研究工作中发现,光发酵细菌能利用几种不同的废弃物材料作为碳源来进行生产氢气产物的发酵。利用发酵技术将木质纤维素转化成氢气产物,包括纤维素水解和氢气产生两步,而这两步发生在一个反应器中,或者说是两步过程,纤维素水解是第1步,紧接着是无光条件下产生氢气,这是第2步。

1.4生物高聚物

潜在的可以生物降解的聚合物,尤其是可以从农业资源中得到的聚合物逐渐被认识到。可降解塑料从可再生资源中制得,它不仅可以降低石油消耗速率,还可以减少塑料垃圾的处理问题,因为它可以在土壤、堆肥甚至海洋环境中得到降解。这个所谓的农业聚合物,可以取代传统的塑料材料用于食品包装业。聚羟基丁酸酯和聚羟基脂肪酸酯是通过生物技术得到的主要可降解聚合物;聚乳酸也是一个可降解聚合物,它是由木质纤维素得到的乳酸单体聚合而成。

1.5生物电

在生物废弃物处理方面微生物燃料电池(MFCs)是一个新想法,通过微生物新陈代谢的途径将废弃物转变成生物电[19]。MFC(微生物燃料电池)是一种混合型的生物电化学装置,可直接通过微生物介导的生物电化学反应,用化学键的聚集实现能量转换,从得失电子的氧化还原反应中得到所需能量,用于同化作用,这个生物媒介在细菌的新陈代谢活动中得到发展[20]。微生物燃料电池有很多技术之外的优点。首先,可以直接并高效地将底物能量转化成电能,大约转化为氢能源的8倍[21];其次,室温下就可以进行高效操作;第三,不需要气体处理,因为排出的气体中富含二氧化碳;第四,用气体提供阴极时不需要能量输入,因为这是被动充气,具体的转化效率和经济效益取决于废弃物材料的化学组成和特征。

1.6微生物固体发酵得到的附加值产品

固体发酵(SSF)在缺水或接近缺水的条件下实现,具有能源消耗低、定容生产能力大、附加值产品浓度高、废物产生少、异化作用抑制低等特点[22]。很多不同的废弃物都被报道,成功地作为固体发酵底物而得到了高经济价值的一系列产品。固体废料的简单预处理包括研磨和按不同粒径分类,这样就实现了材料同质化并且确保对下步反应有较小的影响,通过这些预处理就可以使细菌活下来。这种固体发酵方法在深层发酵工艺中引人注目。

2结论

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