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天然生物包裝材料市場發展前景廣闊
瀏覽次數:次 日期:2016/10/12 21:12:19

  隨著人們環保意識的增強,以及科學技術的進步,天然生物包裝材料憑借完全環保的優勢,成為了當下最具開發潛力的包裝材料之一。

 

  “環保”是當下一個熱門的話題,在食品行業,包裝袋也許是污染的最大根源。隨著人們環保意識的增強,以及科學技術的進步,天然生物包裝材料憑借完全環保的優勢,成為了當下最具開發潛力的包裝材料之一。未來,天然生物包裝材料將在科學技術的支持下不斷地改進與創新,在不成熟中漸漸完善,或將在包裝行業內占有相當可觀的市場份額。

 

    近年來,降解塑料、生物材料的研發,極大地推動了全球包裝材料業的發展,成為包裝商頗為青睞的選擇。然而,降解塑料自身存在的在土壤中降解的速度較慢,不能被及時回收利用;不能被徹底地降解,會存在視覺上的污點等應用弊端,使其應用前景出現了局限。于是,天然生物包裝材料憑借完全環保的優勢,成為未來包裝材料的首選。下面,我們具體來看看時下較流行的兩種天然生物包裝材料。

 

    植物纖維包裝材料

 

    植物纖維包裝材料的天然成分達80%以上,由其制成的物品在使用后即使被棄于自然環境亦可自然降解,此外,植物纖維包裝材料還具有強度高、密度小、表面紋理天然、質感新穎等特點,因而在包裝領域中受到格外的關注。

 

    植物纖維在包裝材料中的應用主要包括兩種復合材料,即植物纖維與淀粉結合的復合材料、植物纖維與高聚物材料結合的復合材料。植物纖維與淀粉的化學結構相似,兩者具有較好的相容性,將兩者經過化學改性,并在特定工藝條件下進行交聯等化學反應以復合后,淀粉的力學能力、耐水性和熱穩定性都會得到明顯的提高和改善。在塑料等高聚物中添加適當量的植物纖維可以使材料的降解性和環境友好性得到很大程度的提高。但是植物纖維和高聚物在性質上存在較大的差別,所以通常要把植物纖維通過物理或者化學方法進行改性處理后,再與高聚物分子進行結合。 

 

    鑒于植物纖維包裝材料的各種優勢,國內外有關這方面的研究亦不在少數。荷蘭瓦赫寧根農業大學使用小麥、玉米、馬鈴薯淀粉研制出不含石化產品的可降解生物塑料,并添加大麻纖維以提高其強度,該塑料可在包裝涂層、食物儲藏箱、垃圾箱襯里、購物袋以及農用薄膜等領域進行使用。使用稻草加工而成的稻草板,具有良好的保溫、隔熱、節能等功能,透氣性好,抗沖擊強度較高,且與傳統材料制品相比,具有較強的防水和抗震功能。此外,將稻草板用作包裝材料,其單位質量僅為同體積紙板材料的1/10。近年來,國內研究者以草漿為主原料開發出一次性餐具專用紙板,具有抗熱水、不滲漏、不分層、抗油及熱封等功能,而且回收后,可以用于生產書寫紙等。用艾蒿粉和添加物混合加工而成的薄膜保鮮袋,具有抗菌、防霉、防蟲和藥用等功能,其還可以被清洗并反復使用。

 

    植物纖維的來源廣泛,價格低廉,在天然生物包裝材料的開發研究中占有十分重要的地位。根據植物纖維自身的特點,未來的開發與應用或可主要體現在以下三個方面。

 

1.進一步改善植物纖維的耐水性。植物纖維含有大量的羥基,具有很強的親水性,為了增強植物纖維復合材料的耐水性,需對其進行適當的改性處理。

 

2.進一步提高生產過程的無污染化。用堿液處理植物纖維是提高其與其他材料結合強度的最傳統的改性方法,但是由于大多數工藝需要對處理過的植物纖維進行水洗,因此難免會造成工藝過程的污染。現在最新的植物纖維處理法——蒸汽爆破處理,是一種無污染的植物纖維改性方法,有良好的應用前景。

 

3.降低植物纖維素與其他材料復合的生產成本,這樣才能提高植物纖維復合材料在市場中的競爭力。

 

    近些年,由于人類的生產和生活活動而遺棄的不能自然降解的塑料制品,導致了嚴重的白色污染,給全球環境造成了極大的壓力,加之世界范圍內石油資源的日益枯竭,為生物可降解材料的開發及使用提供了很好的機遇。未來,天然生物包裝材料將在科學技術的支持下不斷地改進與創新,在不成熟中漸漸完善,或將在包裝行業內占有相當可觀的市場份額。

 

    淀粉類包裝材料

 

    淀粉是一種十分常見的多糖,是植物進行光合作用的產物,其包括谷類淀粉、薯類淀粉、豆類淀粉以及其他類淀粉100多種。作為一款天然生物包裝材料,淀粉類包裝材料具有多個應用優勢,包括:①不會污染環境;②由于其是可再生資源,因此不會面對能源資源缺失的威脅;③可以取代部分聚合包裝材料,尤其在可食性包裝材料的應用方面取得了一定的成績。當然,為了更好地滿足工業生產的需要,我們還要使用化學或者物理方法對天然淀粉進行處理,以克服其不具冷水溶解性、凍融穩定性較差等性質上的缺陷,進而改良其原有性能甚至增加新性能。近年來,研究者將淀粉與聚烴基丁酸酯(PHB)、聚乳酸(PLA)等可完全降解的高分子材料混合,組成的復合包裝材料大大降低了包裝材料的應用成本。

 

    時下,行業內主要應用的淀粉類包裝材料包括變性淀粉類包裝材料、變構類淀粉材料、復合型淀粉包裝材料等。而淀粉基生物塑料也已得到了廣泛的應用,據不完全估計,其每年的產量已經超過25000噸,其中75%以上應用于包裝業,主要產品有包裝塑料、包裝袋、包裝薄膜等。可以說,淀粉基的生物塑料已經成為傳統包裝塑料的主要替代品。

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