绿色包装材料的研发

《绿色包装材料的研发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、绿色包装材料的研发绿色包装材料是发展绿色包装的关键,世界各国均高度重视,并取得了一系列重要成果。为使国内包装界了解绿色包装的发展动态,更好促进我国绿色包装的发展,本文分类介绍了绿色包装材料研发的进展情况,包括可回收再用或再生包装材料,轻量化、薄型化、无氟化、高性能化包装材料,可降解塑料,天然植物纤维包装材料,可食性包装材料,农副产品高分子包装材料,纳米包装材料,转基因包装材料,绿色包装辅助材料和绿色包装材料助剂。可回收再用或再生的包装材料世界上许多国家重视开发制品重复利用技术,并通过押金回收制度,使啤酒、饮料、酱油、醋等玻璃包装瓶或聚酯瓶多次重

2、复使用。如瑞典等国开发出一种灭菌洗涤技术,使PET饮料瓶和PE奶瓶的重复再用达20次以上;再生利用是解决固体废弃物的好方法,也是解决材料来源、缓解环境污染的有效途径。塑料废弃物的回收再生技术包括原料型直接回收再生、物理改性回收再生、化学改性回收再生等技术。物理方法是指直接彻底净化粉碎后回收塑料,再直接用于生产包装容器,或将聚酯粉碎洗涤后作为夹层材料置于两层原生树脂层中,制成一种多层PET包装容器;化学方法是指将回收的PET粉碎洗涤之后,用解聚剂甲醇、水、乙二醇或二甘醇等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

3、低聚物重新聚合成再生PET树脂材料。玻璃和金属包装容器废弃后,一般均是通过回炉熔融或重熔铸锭,作为原材料,重新加以利用。纸和纸板使用废弃后,则通过碎解、疏解、漂白后,获得纸浆,生产再生纸。可降解塑料包装材料目前,已确认的可完全生物降解聚合物仅有生物合成的脂肪聚酯,如发酵法合成的PHB和PH-BV、淀粉和纤维素等含醚键和多羟基的聚合物,以及人工合成的聚酰胺、聚氨酯、含醚键的聚合物和PVA等。在这些高分子材料中,聚氨酯、聚酰胺、聚酯和PVA都是性能良好的包装材料,广泛用作包装薄膜、包装容器或捆扎材料。但这些可完全降解的包装材料品种有限,还远远不能满

4、足众多包装技术和包装保护性能的要求。而PHB、PHBV和聚醚等因熔点和强度较低,用途不很大。以淀粉掺合共混型的不完全降解塑料(淀粉+PE型),又称生物分裂塑料,是目前研究发展快、产业化成果多并有望继续降低成本的材料。为了改善淀粉与高聚物的共混相容性,必须对淀粉进行改性处理,改性后的淀粉颗粒表面被烷基等覆盖,减弱了氢键的作用,从而增加了与聚乙烯、聚乙烯醇等高聚物的相容性。通过加入光敏剂所获得的光降解材料,如在PE、PP等中加入合适的光敏剂就可以获得。瑞典Filltec公司研制的TPR绿色包装材料,由碳酸钙经过特殊工艺与加入光解剂的聚丙烯复合而成,

5、其成分与鸡蛋壳极为相似,对环境几乎无害,可以热成型、吹塑成型、注塑成型及挤压成型等,TPR光洁平滑,不同厚度的膜在光照下经4-18个月即降解成粉末,现已用于黄油、冰淇淋等包装。光降解包装材料目前还存以下问题:①光降解速度与光降解聚合物使用性能的矛盾。若光降解速度太快,虽然有利于废弃塑料的处理,美化环境和减少污染,但是对使用性能和寿命显然不利。②光降解产物对生态环境的影响。如果经光降解后的产物能继续发生生物降解,最终成为被微生物吸收的碳或无害物,当然最理想。但实际上,乙烯、丙烯与乙烯基酮的共聚物,经光降解后在土壤或地下水道中的生物降解能力非常小,

6、而光降解产物是否对生态环境有害也是值得研究的问题。目前进入市场的生物与光双降解塑料,主要是通过用淀粉或纤维素等可降解的高聚物对通用型聚合物如PE和PP等进行共混改性或接枝改性,并且加入可诱导光降解的光敏剂而获得的,这一领域中的研究与应用十分活跃。聚酮可采用双氧水、过氧酸等氧化剂进行化学改性,而氧化成为同时含有聚酯和聚酮结构的高聚物,成为既具有生物降解性能,又具有光降解性能的包装材料。可食性包装材料可食性包装材料现已广泛用于食品、药品包装。可食性包装材料的原料主要有淀份、蛋白质、植物纤维和其它天然物质。在以玉米、小麦、土豆、豆类、薯类等农作物为基

7、材制作的可食性包装材料中,以玉米淀粉改性加工成可食性包装材料最为典型,且加工技术与实际应用都较成熟。根据其所加入的添加剂、酸碱处理、酶处理或氧化处理的方法不同,可以制成薄膜,也可挤出成型,作小食品的膜衣,还可制成既防水又防油的饮料杯和快餐盒等。用蛋白质制作可食性包装材料,有动物蛋白质与植物蛋白质之分。动物蛋白质取材于动物皮、骨、软骨组织等,此类的可食性材料具有非常好的强度、抗水性和透氧性,特别适用于肉类食品的包装。由大豆等提取的植物蛋白质,可加工成膜进行包装,具有较好的防潮隔氧性,并具有一定的抗菌性,适合含脂肪食品的包装,不仅提高保质期,而且保

8、持油性食品的原味。植物纤维类可食性包装材料以农副产品如麦麸、豆渣等和海草、海藻等海生植物为主要原料。这一类材料虽然营养价值不高,但多有减肥与保健的作用