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食品包装材料的绿色环保梦

来源:中国食品机械设备网T|T


         日本三菱化学控股公司属下的三菱树脂开发了一种称作“高屏障PET”的新包装材料,希望可用来解决玻璃酒瓶包装存在的弊端,并代替其使用。但PET作为盛放酒的容器使用,存在很大问题。只要微量氧气渗透到容器里或微量水分汽化溢出,都严重影响酒的品质。特别是葡萄酒或清酒其风味很容易变化,需要很高的切断氧气的屏障功能。

         因此,三菱树脂在PET瓶内侧形成20纳米厚度的极薄的碳素膜(屏障层),该碳素膜具有类似于钻石的有规则的结晶排列,因此具有高度屏障功能。制作该碳素膜的方法是把PET瓶内部做成真空状态填充乙炔气体,然后加高压电,气态变为等离子状态均匀附着在瓶内侧形成薄膜。

         使用该技术开发出来的新包装材料一开始仅采用于作为盛放烤肉调味汁容器,作为盛放酒的容器不仅要求高气密性,像玻璃一样的质感也非常重要。目前日本产葡萄酒的60%采用了该材料。

         编辑延伸:

         新材料的研发从不停步,我国也开始使用生物质材料越来越多,例如尔康制药积极开拓淀粉植物胶囊的应用领域,生产的淀粉植物胶囊除了在药品和保健品行业拥有巨大的市场空间之外,还被广泛运用于食品行业,目前可应用到28类食品中的19个类别,为诸多食品提供优良的包装解决方案。

         近年来,降解塑料、生物材料的研发,极大地推动了全球包装材料业的发展,成为包装商颇为青睐的选择。然而,降解塑料自身存在的在土壤中降解的速度较慢,不能被及时回收利用;不能被彻底地降解,会存在视觉上的污点等应用弊端,使其应用前景出现了局限。于是,天然生物包装材料凭借完全环保的优势,成为未来包装材料的首选。

         “环保”是当下一个热门的话题,在食品行业,包装袋也许是污染的最大根源。随着人们环保意识的增强,以及科学技术的进步,天然生物包装材料凭借完全环保的优势,成为了当下最具开发潜力的包装材料之一。未来,天然生物包装材料将在科学技术的支持下不断地改进与创新,在不成熟中渐渐完善,或将在包装行业内占有相当可观的市场份额。下面我们就来了解三种广泛被运用的纯天然包装材料。

         植物纤维包装材料

         植物纤维包装材料的天然成分达80%以上,由其制成的物品在使用后即使被弃于自然环境亦可自然降解,此外,植物纤维包装材料还具有强度高、密度小、表面纹理天然、质感新颖等特点,因而在包装领域中受到格外的关注。

         植物纤维在包装材料中的应用主要包括两种复合材料,即植物纤维与淀粉结合的复合材料、植物纤维与高聚物材料结合的复合材料。植物纤维与淀粉的化学结构相似,两者具有较好的相容性,将两者经过化学改性,并在特定工艺条件下进行交联等化学反应以复合后,淀粉的力学能力、耐水性和热稳定性都会得到明显的提高和改善。在塑料等高聚物中添加适当量的植物纤维可以使材料的降解性和环境友好性得到很大程度的提高。但是植物纤维和高聚物在性质上存在较大的差别,所以通常要把植物纤维通过物理或者化学方法进行改性处理后,再与高聚物分子进行结合。

         植物纤维的来源广泛,价格低廉,在天然生物包装材料的开发研究中占有十分重要的地位。根据植物纤维自身的特点,未来的开发与应用或可主要体现在以下三个方面。

         1.进一步改善植物纤维的耐水性。植物纤维含有大量的羟基,具有很强的亲水性,为了增强植物纤维复合材料的耐水性,需对其进行适当的改性处理。

         2.进一步提高生产过程的无污染化。用碱液处理植物纤维是提高其与其他材料结合强度的最传统的改性方法,但是由于大多数工艺需要对处理过的植物纤维进行水洗,因此难免会造成工艺过程的污染。现在最新的植物纤维处理法——蒸汽爆破处理,是一种无污染的植物纤维改性方法,有良好的应用前景。

         3.降低植物纤维素与其他材料复合的生产成本,这样才能提高植物纤维复合材料在市场中的竞争力。

         淀粉类包装材料

         淀粉是一种十分常见的多糖,是植物进行光合作用的产物,其包括谷类淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉以及其他类淀粉100多种。作为一款天然生物包装材料,淀粉类包装材料具有多个应用优势,包括:①不会污染环境;②由于其是可再生资源,因此不会面对能源资源缺失的威胁;③可以取代部分聚合包装材料,尤其在可食性包装材料的应用方面取得了一定的成绩。当然,为了更好地满足工业生产的需要,我们还要使用化学或者物理方法对天然淀粉进行处理,以克服其不具冷水溶解性、冻融稳定性较差等性质上的缺陷,进而改良其原有性能甚至增加新性能。近年来,研究者将淀粉与聚烃基丁酸酯(PHB)、聚乳酸(PLA)等可完全降解的高分子材料混合,组成的复合包装材料大大降低了包装材料的应用成本。

         生物基塑料

         生物基塑料指以淀粉等天然物质为基础在微生物作用下生成的塑料。它具有可再生性,因此十分环保。

         1.生物塑料可以使用于生产塑料的石油消耗减少。

         2.生物降解型塑料可以推动美国进展缓慢的塑料回收。据美国环境保护署(theU.S.EnvironmentalProtectionAgency)的资料显示,2005年美国仅有约6%的塑料得以回收。

         3.生物塑料不含聚氯乙烯、邻苯二甲酸酯等有毒物质。这些毒素对健康的影响已受到广泛关注,部分国家地区已经法令禁止在玩具和婴儿用品中添加邻苯二甲酸酯。

         4.生物塑料的研制都是从纯植物中获取,植物中含有大量淀粉和蛋白质,这也是生物塑料中丙烯酸、聚乳酸的主要来源,在植物中提取的丙烯酸、聚乳酸等再经过各种工艺生产制成生物可降解塑料材料,这在很大程度上避免了对环境的污染和破坏,这是传统塑料无法比拟的优越性。

         日本政府为了推广生物基塑料出台《生物技术战略大纲》和《生物质日本综合战略》,其中提到,扩大生物塑料的使用是一项重要课题。《生物技术战略大纲》设定的政策目标是,到2010年,20%的塑料要用可再生资源制造。,法国议会也是通过了关于能源过渡和绿色增长的法律。新法律除了减少核能在法国能源结构中的比重之外,还包含与可再生能源和塑料包装有关的立法建议。作为全球范围内最具代表性的生物塑料行业贸易团体,欧洲生物塑料协会对法国近日率先出台的一系列以支持生物基塑料包装为主的新法律表示支持。

         总结:

         随着绿色环保理念的一步步深入,这三类绿色包装材料一定会广泛的应用到食品包装领域中,成为包装行业崭新的未来,在包装领域必扮演着不可或缺的角色,市场前景非常广阔。绿色包装材料,为让每一个人都生活在碧水蓝天下倾尽绵薄之力,同时,这些包装材料被科研工作者们辛苦研发出来也在时时提醒人们,大家都做一个低碳环保的真正践行者。

 

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