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生态包装材料的研究应用(下)

其它生态塑料包装的研究

1.开发轻量、薄膜型，优质塑料。为减少塑料包装废弃物总量，各国积极推行薄膜化，提高其质量。日本研制出超韧超薄性PET薄膜，其厚度为0.5微米，用于精密电子元件的包装。芬兰开发出一种OPA/PE复合薄膜，厚度减少了1/3，而其他性能不受影响。

2.开发可回收重复使用塑料。塑料包装材料如果能够重复使用，可以大大降低原材料的消耗以及对环境的污染。例如PET瓶的使用，PET瓶经粉碎后重新吹制成新瓶，在物理、化学、综合机械性能上几乎没有什么变化。聚萘二甲酸乙二醇酯斩拌机（PEN）比PET的耐热性更好，可以承受低酸性食品要求的消毒条件，阻气性和防紫外线更好，可以代替玻璃瓶，可以重复使用，有很广的应用。

3.研制新型泡沫塑料。由于泡沫塑料饭盒及缓冲包装材料用料少，用量巨大，人们研究新型泡沫塑料。现在较为理想的有二氯甲烷发泡PS、PP、PET，用于食品和电子产品的包装。美国开发的高效无氟INSTAPACK聚氨酯发泡剂可以用很少的材料发泡，可以重复成型使用，容易处理。目前发展的高熔体强度聚丙烯（HMSPP），与聚丙烯均聚物可生产出发泡聚丙烯，可以比同性能的聚丙烯片材节省20%的原料，环境负载也降低了。

２.天然生物包装材料

利用天然生物资源开发包装材料具有环境负载低、资源丰富等特点。充分利用竹、木屑、麻类、棉织物、柳条、芦苇、农作物秸秆、稻草和麦秸甲壳素等原料，扩大包装品种，提高技术含量已成为在采访中包装生态化方向之一。

例如，用稻草加工成稻草板，具有节能、保温、隔热、隔音等功能，透气性好，冲击强度高，且防水和抗震性明显高于传统材料制品；另外，稻草板用作包装材料，其单位质量是同体积纸板材料的1/10，具有明显的优势；国内开发了以稻草为原料的聚苯乙烯泡末餐盒代替品；蒲叶经过热定性、漂白、杀菌可以制造一次性包装，受到国外进口商重视。

除了稻草外，国内还利用其它草浆为主要原料，开热电偶发出一次性餐具专用纸板。它采用提高草浆质量的化学助剂优化应用技术，保证草浆接近制造餐具纸板所需要的木浆的各项物理性能，表面又进行了适合于食品包装的加工处理，使成品具有抗热水、不渗漏、不分层、抗油及热封等功能。而且可以回收利用，生产书写纸。

天然甲壳素也是一种非常好的原料。每年全球生物合成的甲壳素高达数百亿吨，产量仅次于天然纤维素，是地球上第二大生物高分子资源。用甲壳素加工制备的包装材料，有良好的透气性能，吸水保湿性也好。由于原料来自天然，无毒、无味、耐热，能够满足食品、卫生、医药等行业对包装材料的卫生要求。该材料还具有较好的化学稳定性、耐光性、耐药品性、耐油脂性、耐有机溶液性、耐寒性等，其稳定性优于纸张。

３.可食性包装材料

该包装对人体无害，可食用并具有一定强度，主要用于食品和药品包装，采用淀粉、蛋白质、植物纤维、甲壳素和其他天然物质为原料。

玉米蛋白质包装膜：可以在自然条件下很容易地分解成有机物，适用于油脂较重，浸透性强的高含油脂食品包装以及快餐业、油炸薯类食品、月饼生产等食品企业。玉米蛋白质包装膜主要用于快餐盒和其他带油食品的包装内层。该膜是纸与玉米蛋白质合成的包装材料，不会被油脂渗透。该包装材料前景广阔。不少大公司都看好这种新的环保材料。可口可乐公司在盐湖城冬奥会上用了50万只一次性杯子，全部是用玉米塑料制成的。这种杯子只需40天就在露天环境下消失得无影无踪。著名的日本电器制造商索尼公司两年来一直用玉米做成的塑料纸包装MD盘。新包装与过去的包装一样美观，却不会产生“经久耐用”的不良效果。化工产品生产巨头杜邦公司也加入到开发玉米塑料的队伍中来，该公司的研究还获得了美国能源部1900万美元的财政支持。

大豆蛋白质可食性包装膜：用途广泛，适用于各种即食性食品。主要采用大豆提取豆粕后的剩余物质进行生产，原料来源广阔。特别是北方盛产大豆的区域更是原材料丰富。由于是采用大豆制取豆粕后的剩余物，所以价格极其便宜。该包装膜既能阻氧气进入，又能保持水分，还能确保原味。这种可食性包装膜在食品生产工业里应用极广，绝大部分糖果、糕点均可采用，由于该包装具有保鲜功能，且原材料丰富，所以有极好的工业前景。

壳聚糖可食性包装膜：这种可食性包装，解决了食品包装废弃物与环保之间的后期钢价可能会重返弱势格局矛盾，应用于糖果、果脯、保鲜蛋糕、月饼保鲜等方面。这种包装膜采用贝类提取物壳聚糖为主要原料，将壳聚糖与月桂酸结合在一起，生成均匀的可食薄膜，并且用该包装膜包装去皮的水果和水果片，也有很好的保鲜作用。这种包装材料所用的壳聚糖是贝类外壳经粉碎后的加工产品。由于来自天然，对环境无污染，食用后对人体有补充微量元素的功效，可谓是一种新型的环保食品包装。其不足之处是原2019⑵020年降落40%料来源有限。

复合型可食包装膜：将不同配比的蛋白质、脂肪酸和淀粉合成在一起，生成不同物理性质的可食性薄膜。该产品可根据食品调整包装膜软、硬度，形成不同类型的内包装，在食品行业应具有巨大的市场。

４.新型纸包装

（1）纸包装薄膜研究。开发高性能纸包装薄膜来替代食品包装中常用的塑料薄膜非常有前景。比如经防潮处理的玻璃纸可以用于食品、化妆品的包装。德国弗朗霍凡尔应用聚合物研究所最近研制成功厚度仅几微米的高强度纸膜，具有抗撕裂、防潮、易于封口、可吹制成型、生物分解速度快等特点。

（2）蜂窝夹心纸板。是一种中间为自然蜂窝状纸芯，上下两侧由纸板粘合而成，具有轻、强、刚、稳四大优点,有非常好的缓冲性能和机械强度，适合包装贵重易损物品如玻璃仪器和精密仪器等。

三、生态包装开发的研究方向

生态包装材料不仅是对包装材料生产商在生产上的一场大革命，而且得到世康体设备界的广泛关注，所以生态包装的研究要从开发、设计、生产、使用、废弃等过程全程考虑。

纳米塑料具有优异的物理力学性能，高强度、耐热性、好的光泽和透明度、高阻隔性、优良的加工性能，属生态友好型材料，可以用于食品、各种化学原料、有毒物质的包装。

中国科学院化学研究所/分子科学中心工程塑料国家重点实验室成功研制了聚酰胺（PA6和PA66）、聚脂（PET和PBT）、聚乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂等一系列纳米塑料，并实现了部分纳米塑料的工业化生产。纳米复合材料在食品包装市场潜力巨大。如聚酰胺6纳米塑料（nc-PA6）制成的膜用切片，可以吹塑和挤出制备热缩肠衣膜、双向拉伸膜及复合膜，与普通PA6相比，具有更佳的阻隔性、力学性能和透明性。

一种利用纳米技术高效催化CO2合成的可降解塑料，已由中国科学研究院广州化学研究所研制成功。用CO2和环氧丙烷聚合而成的这种可降解塑料，可替代目前市场上广泛使用的快餐包装容器，既解决了CO2所导致的环境问题，又可避免塑料包装使用中产生的“白色污染”。

基因技术也是研究的方向之一，利用阆中先进的基因人工定向设计拼接技术，可以让植物按照人们的设计要求长出各种形状、各种色彩的容器（甚至这些容器上还可按预先设计长出各种花纹和图案），比如各种奶、果汁、醋的外包装、各种一次性餐具的外包装可能就是从一种通过基因剪切再造玉米植株上直接长出来的，未来的药瓶可能是从一种通过基因改造化工行业出口和进口额分别为1621亿和1865亿美元技术创造的辣椒植株上直接采摘下来。

来源:中华机械包装

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