绿色包装材料
以环境保护和可持续发展为核心的绿色浪潮的宗旨是保护环境和资源,充分利用可再生资源,为人类创造一个可持续发展的环境。绿色包装材料是人类高度文明和世界经济快速发展的必然产物。它们是在人类维护生存环境的号召下产生的。它们不仅具有一般包装材料的基本属性(如保护性、加工可操作性、装饰性外观、经济性、易回收性等。),还具有对人体健康和生态环境无害、易于回收再利用、可降解回归自然的独特性能。
根据环保的要求和使用后材料的归属,大致可分为三类:可回收材料(包括纸制品、玻璃、金属、线性聚合物和可降解材料)、可自然风化回归自然的材料(包括纸制品、可降解和可食用材料)和可燃烧回收能量且不污染大气的材料(包括一些不可回收的线性聚合物、本体聚合物和一些复合材料)。
纸制品是绿色包装材料,可以从自然中回收,回归自然。废纸回收符合包装行业“以纸代木”、“以纸代塑”的发展方向,符合绿色包装的要求。
废纸回收的意义
纸制品属于绿色包装材料,在整个包装行业中占有重要地位。它们用途广泛,品种繁多。从传统包装到现代包装,它们一直是包装的支柱材料之一,约占整个包装行业总产值的45%。造纸厂每回收一吨废纸,可回收800公斤纸,相当于节约木材3立方米,煤1.2吨,水100立方米,化工原料300公斤,电600度。实践证明,废纸回用后,纸浆的强度基本不变。
废纸回收虽然会因清理杂物和油墨而增加一些成本和难度,但可以降低能耗,减少硫酸铝、烧碱等污染环境的造纸辅料用量,同时可以达到节约包装原料和能源、减少天然纤维原料消耗、替代草浆提高纸制品质量、降低生产成本和包装污染、保护环境和维护生态平衡的多重效果。
废纸回收在包装领域的应用
纵观世界,虽然废纸的回收主要用作生产再生纸的纸浆原料,但各国都在尽力探索研究废纸利用的新途径(如生产包装和建筑材料,提高农牧业生产,生产沼气,制造铅笔杆等。),并且取得了很大的进步。废纸回收在包装领域的应用主要体现在以下几个方面:
1.纸浆模塑产品
纸浆模塑工业在一些发达国家已有近百年的历史。随着造纸从传统的作坊生产发展到世界性的大规模工业化生产,各种纸和纸制品已经渗透到人们生活的方方面面,纸浆模塑制品也发展迅速。与泡沫塑料相比,纸张成型工艺更简单,生产时间和周期更短,能耗和原材料成本更低,抗静电、防腐和防震性能优于泡沫塑料,并可回收利用。被废弃后会像自然环境中的植物一样腐烂分解,不会对环境和回收造成障碍,因此受到消费者的青睐。
成型是指将废纸或成品纸浆粉碎成纸浆,加入适量防水剂胶水,用与产品形状相对应的模具成型,如容器、托盘、防护罩、工业缓冲包装制品等,可配合瓦楞纸箱使用,便于长途运输时防震缓冲。用废纸生产的包装、填料和填充材料可以替代泡沫塑料。
纸浆模塑产品可以依靠设计来改善其结构,并且在制造过程中添加了各种成分的材料或表面可以经过特殊处理,以达到某些物品或条件所需的性能和特性。另外,不同的加工方法得到的纸模的特性是不同的,所以改变加工方法或工艺可以提高纸模的性能。目前纸浆模塑制品主要利用其缓冲性能和强度性能。
2.新型缓冲材料
包装常用的缓冲材料主要有:纤维材料(木丝、纸、纸浆、稻草、麦秸、合成纤维等。)、动物纤维材料(猪鬃、羊毛、毛毡等。)、矿物纤维材料(玻璃纤维、石棉、矿物纤维等。)、气泡结构材料(天然橡胶、合成橡胶、泡沫塑料、气泡塑料薄膜等。),瓦楞纸和废纸制成的典型缓冲材料是纸浆模塑制品。为了提高其缓冲性能或简化制造工艺,各国专家做了大量的研究,主要成果如下:
日本一家公司用废纸制作了一种新型缓冲包装材料,有很多成型的半球形空气层,具有良好的直立性和可折叠性,缓冲性能不亚于常用的PSP材料。可以适应各种商品的包装设计,还可以通过改变薄膜的厚度来调节力度。
美国E-tech公司用废纸制成方形缓冲包装材料,填充在易碎物品周围,如鸡蛋等,使货物在箱内不能移动,避免货物受损。与泡沫塑料相比,这种材料填充更方便、快捷、无毒。
汉堡的一家公司将废纸切碎,与淀粉混合。将浆料制成颗粒,放入密封容器中,施加高压高温蒸汽,然后迅速降压,颗粒包装变成泡沫,形成多孔颗粒,制成泡沫包装材料。该产品成本比聚苯乙烯低,抗冲击性比聚苯乙烯好,废弃后能被微生物和真菌快速分解,不污染环境。
3.新型复合材料
复合材料是指几种材料结合成为一种具有更好功能的新材料。常见的纸塑复合材料(原纸和塑料薄膜)和纸铝复合材料(原纸、高压低密度聚乙烯、铝箔等。)都是由原纸制成的复合材料。而美国专家用涡轮粉碎机将废报纸磨成粉末,然后将废纸、聚丙烯、高密度聚乙烯树脂、乙丙橡胶等混合材料造粒,注入开孔注塑机,形成新的复合材料。
这种利用废纸生产的复合材料,在热稳定性和耐火性、力学性能以及某些合成树脂材料方面都优于一般树脂。成型性好,收缩率小,在空气中不吸潮,外部稳定性好。
4.新包装容器
废纸一般可以做成玩具箱和低档包装盒。新型纸质包装容器的研究成果主要表现在:
日本花王公司将废纸浸泡在水中,然后用打浆机打成纸浆,再将纸浆注入金属模具中成型,干燥后制成可以装粉状固体的包装瓶。如果是用来装液体洗发水,就要在包装瓶表面涂上一层薄薄的石漆进行防水处理。
山东华林纸业有限公司以牛皮纸、纸板、瓦楞纸等废纸为原料。在生产过程中,纱线大面积埋入纸浆中,一次成型为包装纸袋。本产品透气性好,强度高,无毒无污染,可回收利用。主要用于包装粉状物料,制作购物袋和小邮包。
美国Longwiew纤维公司用回收牛皮纸生产了一种高质量的零售包装纸袋。牛皮本色、漂白等颜色的纸袋,可印三到四种颜色,使用寿命长,可生物降解。
德国一家公司将回收的旧书旧报切碎成条状,然后磨成纤维浆,与面粉以2:1的比例混合,然后注入挤压机,压制成圆柱形颗粒。在挤压过程中,原料被水蒸气发泡,形成发泡纸。以发泡颗粒纸为原料,可根据需要生产不同形状的包装产品。泡沫不仅可以用作包装材料,还可以用作保温材料和建筑材料。
日本工业技术研究所将废纸磨成5毫米以下,与淀粉糊混合制成直径1-3毫米的颗粒。将颗粒吹入打开的金属模具中,然后关闭金属模具进行加压加热。在加热过程中,糊状物中所含的水分从通气孔排出,从而可以制成具有更好生物降解性的包装产品。
在中国造纸工业“十五”发展计划和未来十五年长远规划中,提出了“逐步实现以木纤维为主体的多化原料结构,扩大废纸回收,科学合理利用非木纤维”的新方针。废纸作为一种潜在的可回收木材资源,越来越受到科学家和企业家的关注。只要合理回收,一定会在包装领域发挥意想不到的作用。