緩衝包裝材料屬於「用過即扔」的一次性包裝物,瞬間即可變成垃圾,對環境的負面影響是顯而易見的。在當前人們的環保意識日益增強和發達國家制定的各種「綠色貿易壁壘」條件下,開發綠色緩衝包裝印刷材料勢在必行。今天,中國紙業網編輯帶大家走進綠色緩衝包裝,詳細介紹一下相關材料特性。
綠色緩衝包裝材料的5R和1D原則:
★Reduce:包裝材料的減量使用;
★Reuse:包裝材料的再利用;
★Recycle:包裝材料的循環再生;
★Recover:包裝材料的流入回收體系;
★Research:包裝材料的科學研究;
★Degradable:包裝材料的可降解腐化。
綠色包裝材料GPM(Green Package Material)是綠色包裝設計的前提。目前廣泛使用的材料,按照環境保護的要求,都存在這樣或那樣的問題。只有選擇綠色包裝材料,才能從根本上解決產品與環境的協調性難題。
在早期的儲運包裝中,人們主要是利用碎紙、稻草、細刨花和木屑等天然環保材料來用作商品的緩衝包裝。但是這些緩衝材料在實際使用過程中,如果使用不當,在一定條件下可能自燃,而且易產生灰塵,耐水性差、易吸潮、長蟲、甚至發生黴變,嚴重影響其緩衝效果。隨著科學技術的發展,逐漸開發出一系列的環保型緩衝包裝材料。下面就目前國內廣泛使用的綠色緩衝包裝材料做一簡單的介紹。
2 各種綠色緩衝包裝材料
1)瓦楞紙板
瓦楞紙板是用牛皮卡紙(箱板紙)作為裡和面,中間用瓦楞原紙(波紋紙)作為夾芯粘結而成。改變夾芯、裡紙的層數以及瓦楞的形狀、尺寸,可得到不同種類的瓦楞紙板。它具有環保性能好、適用溫度範圍廣、成本低、取材便利、生產工藝成熟、加工性能好等優點。缺點是柔軟性差、回彈性差。對於內裝物,可以直接用三層或者五層的瓦楞紙板作為內包裝的緩衝墊。同時,可以將瓦楞紙板製成各種形狀的墊片、墊圈、隔板和襯板、護角、護稜等。中國農大資源環境學院研製成功的新型瓦楞紙板和多層紙芯的複合板材,成功應用於製作貨櫃託盤。多層紙芯複合板材不但抗彎曲力強,而且經特殊處理後,還具有阻燃、抗水、質輕、保溫、隔音等特點。
2)可降解塑料
可降解塑料既具有傳統塑料的特性,又可以在完成使命被丟棄後,通過陽光中紫外線的作用或土壤和水中的微生物作用,在自然界中分裂降解和還原,最終以無毒無害的形式重新進入生態環境中。
近幾年來,中國包裝用塑料已超過400萬噸。據有關部門預測,2005年中國塑料包裝材料需求量將達到500萬噸。按其中30%為難以回收利用的一次性塑料包裝材料和製品計算,廢棄物產生量達150萬噸,由此引發的環境問題將日益嚴重。
發展可降解塑料是世界科技發展的大趨勢,是現代包裝工業材料研究和開發的熱點之一。現在,美國、日本、德國等國家正大力發展降解塑料這種新型環保包裝材料。我國降解塑料行業發展迅速,據不完全統計,我國從事降解塑料的生產有一百多個廠家,如南京蘇石降解樹脂化工有限公司新近開發出可生物降解泡沫塑料板材,其中澱粉含量≥40%,可生物降解成分≥60%,發泡倍率30倍,密度為0033g/cm3,同時具有良好的環境適應性,可用作精密儀器儀表、高檔電子電器等緩衝包裝材料。
3)紙漿模塑
紙漿模塑是以廢舊報紙、紙箱紙等植物纖維為主要原料,通過真空造型、液壓造型、空氣壓縮造型等方法,將其迅速均勻地沉積到網狀模型上,塑造成各種形狀後,經壓實幹燥成為長期保持形狀不變的紙製品。
紙漿模塑包裝製品,具有與內裝物外型相吻合的幾何形狀和良好的防震、防衝擊、防靜電、防腐等理想的保護效果。其性能和功效足以代替發泡聚苯乙烯(EPS)、PS和PVC等泡沫塑料包裝製品。廣泛適用於電子、機械零部件、工業儀表、電工工具、電腦、家電、玻璃、陶瓷和農產品等行業的內襯包裝上。如康佳、TCL、美的、科龍等國內知名公司的產品,以及愛立信、諾基亞、摩託羅拉中國有限公司等外資企業的產品都已開始採用紙漿模塑作為其內襯緩衝包裝材料。
紙漿模塑工業在一些較發達的國家已有八十多年的發展歷史,在我國也開始走向規模化、產業化。全國紙漿模塑包裝最發達、最成熟的地區為廣東的珠三角地區,其次是華東地區(上海、江蘇、浙江)和京津地區。目前,以紙漿模塑工業包裝為代表的中國紙漿模塑系列產品,已把中國紙漿模塑行業領向了一個新的高度,成為中國包裝行業特別是環保包裝的一個重要組成部分。可以預言,在不久的將來,紙漿模塑製品作為環保型綠色科技產品將會被越來越多的人們認識和接受。
4)蜂窩紙板
蜂窩紙板是以仿造蜂巢結構的紙蜂窩為基體,在其兩面分別粘貼箱板紙和單瓦楞紙板而成的新型板材。蜂窩紙板消耗材料最少,質輕,成本低,而強度和剛度很高,空間結構優於瓦楞紙板,並具有緩衝隔振、保溫隔熱、隔音等多種優異的性能。經過特殊處理還能阻燃、防潮、防水,真是物美價廉的好板材。蜂窩紙板是近幾年發展起來的新型包裝材料,蜂窩紙板在包裝中的應用主要有蜂窩紙箱、緩衝襯墊、蜂窩紙芯和蜂窩託盤等。
蜂窩紙板在荷蘭、美國、日本等發達國家和地區,已成為具有節省資源、保護環境的一種新型綠色包裝材料。近幾年來國家部委有關部門重視和支持蜂窩紙板材料的研製、開發和推廣應用。1998年的「天牛蟲事件」促使我國政府提出了用蜂窩紙板包裝替代木質包裝的應急措施。1999年,國家經貿委資源司綜合利用與環保處編制的《我國綠色包裝工業發展對此與規劃研究》中明確把蜂窩紙板列為推廣發展計劃。中國包裝技術協會制定的全國「十五」包裝工業規劃任務及目標中也明確指出:出口機電產品在「十五」期間內解決代木問題,加速蜂窩紙板代木的研究、開發及應用。以海爾、海信、長虹、科龍、美的、格力為代表的家電企業都已經開始採用蜂窩紙板替代白色泡沫作內襯材料。
5)植物纖維緩衝包裝材料
植物纖維緩衝包裝材料是近幾年研製開發的一種新型綠色環保產品。該製品是以植物纖維(廢舊報紙、紙箱紙和其他植物纖維材料)以及澱粉添加助劑材料製作而成。該新型包裝材料具有不汙染環境、製作工藝簡單、成本低廉、原料豐富等優點。是EPS等發泡塑料包裝材料的理想替代品。目前,國內外在進行植物纖維緩衝包裝材料的研究和開發中,已經取得了不同程度的階段性進展。
國外植物纖維紙品所採用的工藝方法主要集中在不添加化學發泡劑,通過水蒸氣的作用發泡,形成顆粒型發泡紙漿。如德國漢堡一家公司的創辦者弗裡德裡希·普裡斯利用廢紙和澱粉作為原料,製成了緩衝包裝材料。實驗證明這種緩衝材料丟棄以後,能很快被微生物和真菌分解,其性能優於EPS泡沫塑料,不僅價格便宜,而且不會汙染環境,發展前景廣闊。美國天然澱粉及化學公司開發研製出生物分解型緩衝包裝材料ECO—Foam,具有良好的抗靜電性,緩衝性能好,可代替EPS、PU等泡沫塑料。
國內植物纖維製品所採用的工藝方法主要集中在使用添加化學發泡劑,通過化學發泡劑的作用發泡,形成顆粒型發泡紙漿。由於在生產過程和使用後的處理中對環境有可能造成一些不利的影響,故該項技術還有待於改進和提高。天津商學院利用農作物秸稈粉碎物和適當的粘合劑作為原料研製出了新型緩衝材料;武漢遠東綠世界公司利用植物澱粉和高纖維填充配方製成的雙發泡植物纖維包裝材料可用於家電生產企業代替泡沫塑料。
3 結論
目前,歐洲、美國、日本、韓國、澳洲等地區和國家均立法禁止泡沫(EPS)包裝的工業產品進口,或者用提高几倍的環保稅來限制和淘汰以泡沫塑料作為包裝的進口產品,形成所謂的「綠色貿易壁壘」。如進入德國的商品市場包裝需申請「綠點」標誌;進入法國的商品包裝需申請「豎點」標誌。所以,發展綠色包裝符合世界消費潮流,有利於突破國際上的綠色貿易壁壘,同時,對降低商品在流通中的破損率、提高包裝產品的質量和商品附加值都將起到積極作用。