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浅论绿色包装材料(二)

1.2.2纤维素基生物降解塑料

天然高分子纤维素与淀粉一样，系非热塑性材料，不能用常规加工方法加工，其应用也须进行改性，破坏纤维素的氢键，使纤维素分子上的羟基发生反应，得有分析人士认为到纤维素的衍生物，再与一些合成树脂共混，加工成力学性能好、生产成本低、降解速度快的各种制品或膜材，用于食品、日用品的包装。日本四国技术试验所将粉碎的微细纤维素、壳聚糖醋酸水溶液、增塑剂等搅拌均匀后，在玻璃板等上流延干燥成膜，其气密性是PE的10—100倍，抗拉强度是PE的10倍， 抗撕裂强度与玻璃纸相似。这类材料具有完全生物降解性、良好透气性，但属非热塑性材料，不易用吹塑等成型方法加工，性能有待改进，用途有待开发。我国汕头绿恒实业公司开发的以稻壳为原料的一次性餐具，已初步具备工业化规模生产能力，其一次性包装容器，特别是供超市使用的食品包装器具等产品，已试销日本、美国等地。

1.3光和生物双降解塑料

在生物降解塑料中，材料的降解行为必须在具有生物活性的环境介质中才能进行。添加适量的光敏剂，可以使塑料同时具有光和生物双重降解性能，在一定条件下加工中心，明显提高了降解速度的可控性。因此，光—生物降解塑料的开发受到国内外普遍关注，已成为降解塑料的重要研究开发方向之一。这类材料既克服了光降解在无光或光照不足时降解不充分的缺陷，又克服了生物降解塑料工艺复杂、成本高的缺陷，因而是最为理机械手想的一种塑料。这类材料多用来生产农用地膜，但在包装方面的应用也时有报道。如福州兴创轻工机械技术开发有限公司开发的光和生物降解聚丙烯快餐盒生产技术，通过了国家塑料检测中心的鉴定。这种餐盒的生产成本较低，是目前符合国家技术标准的5种一次性餐具中较好的一种。

可降解塑料是塑料家族中的一分子，它的出现不仅扩大了塑料功能，而且在一定程度上缓解了环境矛盾。利用天然高分子材料及其衍生物与降解塑料共混或复合来制取生物降解以及光和生物双降解塑料将成为一次性塑料包装材料的重要开发方向。当今世界石油资源日益柘竭，发展非石油基降解塑料具有极其广阔的发展前景，现已成为世界研究开发的热点。

然而在包装领域中，其产品目前尚难与传统通用树脂相抗衡，应用领域还很局限。在其应用过程中还存在着一些问题：如可降解塑料的价格要高出普通塑料2 — 15倍，较难推广应用；消耗粮食较多且不能及时消除视觉污染；对一些可降解材料的降解过程知之甚少，其降解控制问题还没有得到很好解决，导致现今很难制定出统一的降解性评价体系，使可降解材料的研究、开发与应用受到了很大的制约。

2.天然生物分子材料类

天然生物分子材料类是指以天然生物分子为主要原料，再加以必要的辅料，通过一定的生产工艺而生产出来的包装材料。天然生物分子如纤维素、淀粉、甲壳质、蛋白质等在自然界中资源丰富，用过的天然高分子废弃后，在自然界中能完全自然分解且完全无毒，因燥声低此这类天然高分子材料日益受到重视。

2.1天然植物纤维包装材料

天然植物纤维如蔗渣、棉杆、谷壳、玉米秸秆、稻草、麦秆等是一种来源十分丰富的可再生自然资源。据调查，我国每年的农作物秸杆在5亿吨以上。 植物秸杆作为包装材料有许多优点，例如良好的缓冲性能，无毒，无臭，通气性能好，使用后能完全自然降解。纸材是人们最熟悉、应用最广泛的绿色包装材料，其原料来源广泛，废弃物既可以回收再生纸张，在自然环境中又容易腐化，是应用最早的绿色包装材料。在90年代，材料界的人士提出“以岩棉制品纸代塑”。目前广泛用于包装的典型品种是纸浆模塑和蜂窝纸板制品。特别是纸浆模塑制品，被用来取代难降解的发泡塑料，广泛应用于餐具、禽蛋托盘、鲜果托盘、工业托盘、食品及其半成品包装、医疗器具包装等。我国西北农业大学在这一方面进行了大量的研究，研制和开发了果蔬包装内衬、禽蛋托盘、超市托盘、瓦楞芯纸、一次性餐具等系列产品。其生产工艺已经成熟，即将大量推向市场。

纸材虽然有许多优点，但是也存在不少缺点：造纸要消耗大量木材，同时造成水污染；造纸成本高，且其纸的机械强度、耐水性也难于和塑料相比等。由此可见，绿色包装材料也具有时代之特点。只有在纤维制品加工技术上下工夫，纤维制品的使用将会更加广泛，其巨大的潜力才能得到应有的利用。

据有关研究，以秸杆植物(包括渣、壳、饼)为原料，采用“生物菌化”和“蛋白变性”技术，即可生产出纤维可降解包装材料。该技术具有废料再利用、清洁生产、产品无害、废弃后可以作为饲料和肥料的特点。其主要生产过程是：首先采用 “生物菌化”技术，对秸杆进行生物处理(经过一系列化学的、物理的、 生物的变化)，处理后的秸杆有些物质析出，如纤维素、蛋白质、脂肪、无氮浸出物， 而有些物质仍保留原状，如半纤维、木质素和不溶解的盐类，这种处理后的原料被称为 “生物料”，为原料进一步的加工调整结构状态软件加密；第二步是采用“蛋白变性”技术，即天然蛋白质分子在外界因素的作用下，其空间结构解体，从有序的构型变成无序紊乱而又松散的伸展肽链，从而导致蛋白质分子理化性质的改变2钢丝绳破断拉伸实验方法（1）浇铸法将试样散头用熔融金属浇铸,冷却到常温后,夹持在实验机钳口座内进行拉伸实验的方法,适用于绳径大于6mm或丝径大于0.5mm的钢丝绳。经过以上两步技术处理以后，原料的性质发生了根本性的变化，完成了原料的处理，进一步对原材料进行机械加工定型，即可制成所期望的纤维包装材料。

最近，西安建筑科技大学应用麦秸秆、稻草等天然植物纤维素材料为主要材料，配以安全无毒物质，开发出完全可以降解的缓冲包装材料。该产品体积小、质量轻、压缩温度高，有一定柔韧性，成本和泡沫塑料相当，低于纸和木材制品，在自然界中一个月可以全部降解成为机肥。吉林省银泰公司也开发出了一种以稻草为主要原料的新型无污染植物纤维素包装材料，使用后可迅速腐解。

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