而在人們的生活水平的不斷提高，對于環(huán)境的保護(hù)意識也越來越高，而最近一則消息，對于當(dāng)前的包裝行業(yè)有著重要的影響。

香港中文大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種基于聚合物的 3D 打印材料，可以實(shí)現(xiàn)按需降解。

該團(tuán)隊(duì)的“Planstic”長絲由植物葉子和塑料廢物組成，具有高熵纖維，旨在吸引天然酶，在處理后加速其降解速度。科學(xué)家們表示，經(jīng)過僅僅 8 周的土壤分解，他們的材料完全降解，只留下很少的微塑料顆粒，可能使其成為主流 PET 的環(huán)保替代品。

可生物降解塑料的主要問題是標(biāo)有可生物降解標(biāo)簽的塑料物品只能分解成更小的碎片，并不能完全降解。這不是對傳統(tǒng)塑料的改進(jìn)，塑料通過酶降解解決了這個(gè)問題，使微塑料的降解反應(yīng)更有效地發(fā)生，從而加速它們的降解。

塑料可以降低處理二次污染的成本，可以普遍應(yīng)用于日常生活中，解決世界范圍內(nèi)的塑料降解問題。

盡管塑料具有固有的多功能性、廉價(jià)性和耐腐蝕性，但有充分證據(jù)表明塑料可能需要數(shù)千年才能降解。這意味著一旦聚合物基產(chǎn)品被丟棄，它們就會成為環(huán)境的持久污染物，當(dāng)它們分解成越來越多地進(jìn)入人類飲食的有毒微塑料時(shí)，這將使問題更嚴(yán)重。

雖然可降解塑料袋已成為西方超市的常態(tài)，但駐香港的科學(xué)家指出，由于制造過程中消耗的原材料和高能耗，這些塑料袋仍會造成二次污染。

同樣，雖然一次性食品相關(guān)包裝、餐具和容器通常被標(biāo)記為由可生物降解的塑料制成，但實(shí)際上，它們只能分解成更小的碎片。因此，許多此類聚合物產(chǎn)品仍會導(dǎo)致日益嚴(yán)重的微塑料問題，根據(jù)最近的研究，現(xiàn)在美國人平均每年要吃掉 39,000-52,000 個(gè)聚合物顆粒。

可在八周內(nèi)降解的塑料長絲

為了幫助世界擺脫微塑料飲食，香港團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種低成本的植物注入塑料，利用天然酶更有效地降解微小的聚合物顆粒。綽號Planstic，研究人員的新型材料是通過紫荊葉和磨碎的PET混合制成的，這些材料在“Chembox”中混合、塑化并可以打印。

在制造材料的過程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)可以整合來自短生長周期紫荊的葉子，紫荊自然包括容易降解的長纖維。該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在交叉點(diǎn)增強(qiáng)這些纖維可以改善所得長絲的特性，同時(shí)可以優(yōu)化每種成分的劑量以最大限度地減少能量損失。

一旦他們完成了他們的材料，決定混合 80% 的纖維和 20% 的 PET，研究人員使用Nanoscribe Photonic Professional GT2 3D 打印機(jī)將其沉積到一系列微結(jié)構(gòu)中。在 SEM 成像表明它可以被 3D 打印成具有小至 160 nm 的精細(xì)特征的零件后，Planstic 隨后證明了它在壓力測試中比普通塑料袋更靈活但強(qiáng)度更低。

為了評估它們的細(xì)絲的生物降解性，該團(tuán)隊(duì)后來將其放入堆肥土壤中，發(fā)現(xiàn)其葉基中的酶分解了“難以降解的物質(zhì)”，如角質(zhì)。有趣的是，這種材料不太穩(wěn)定的表面也提高了分解速度，因?yàn)樗试S微生物與其接觸并加速這一過程，有助于實(shí)現(xiàn)“可完全降解的塑料”。

在初步試驗(yàn)取得成功后，研究人員表示，他們的塑料材料證明“吸引微生物”可以“加速塑料降解”。展望未來，該團(tuán)隊(duì)建議這種閉環(huán)回收方法甚至可以取代垃圾填埋或焚燒處理方法，減輕納米技術(shù)的能源壓力并幫助建立一個(gè)環(huán)境友好型社會。

TECLA 3D 打印房屋僅使用 6kw 的能源就在 200 小時(shí)內(nèi)完成。

推進(jìn)生物基增材制造

鑒于許多 3D 打印聚合物與任何其他塑料一樣是世界微塑料問題的一部分，研究人員繼續(xù)開發(fā)包含各種自然元素的生物替代品，從土壤到昆蟲糞便。

麻省理工學(xué)院(MIT) 的科學(xué)家們已將實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的木細(xì)胞作為生產(chǎn)自己的可持續(xù) 3D 可打印生物材料的一種手段。通過以類似于培養(yǎng)肉的方法培養(yǎng)他們的材料，該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為它可以變成木材替代品，并有可能被 3D 打印到自制家具中。

在商業(yè)層面上，Desktop Metal也開始通過其Forust木材 3D 打印子公司來噴射木質(zhì)部件。該公司現(xiàn)在正在升級木材制造和造紙行業(yè)的廢副產(chǎn)品，如鋸末和木質(zhì)素，然后將它們與生物環(huán)氧樹脂混合用于建筑增材制造應(yīng)用。

在其他地方，在建筑行業(yè)，WASP利用土壤、大米、稻殼和石灰等天然材料來 3D 打印整個(gè)生態(tài)友好的有機(jī)房屋。今年早些時(shí)候完成的自支撐碳中性“TECLA”住宅旨在作為可持續(xù)新住宅建筑模型的概念驗(yàn)證。

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那么什么是生物降解塑料呢?它對于環(huán)保有什么影響呢?具體如下：

所謂的生物降解塑料是指在自然界和土壤和/或沙土等條件下，和/或特定條件下或厭氧消化條件下或水性培養(yǎng)液中，由自然界存在的最終完全降解變成二氧化碳或/甲烷、水及其所含元素的礦化無機(jī)鹽以及新的生物質(zhì)的塑料。

在實(shí)驗(yàn)期間內(nèi)(最多180天)，塑料中90%以上的有機(jī)碳均已轉(zhuǎn)化，即證明PSM?生物降解塑料(可堆肥)可完全生物降解(根據(jù)EN13432標(biāo)準(zhǔn)第2部分)，降解曲線顯示，90%以上的生物降解塑料僅需80天就成功轉(zhuǎn)為二氧化碳、水、能源和生物碳。

生物降解塑料(可堆肥)的可堆肥性能經(jīng)國際權(quán)威的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行EN13432和ASTMD6400標(biāo)準(zhǔn)檢測，并由獨(dú)立的第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)DIN CERTCO和VINCOTTE進(jìn)行認(rèn)證，取得了”Compostable”標(biāo)識和“OK Compost”標(biāo)識。

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而傳統(tǒng)的包裝行業(yè)雖然帶來了各種便利，但是它對于環(huán)境的破壞也是不言而喻的，因此很多廠家已經(jīng)逐步向綠色環(huán)保的包裝行業(yè)發(fā)展。推薦閱讀：常見綠色環(huán)保可降解包裝袋的生產(chǎn)技術(shù)

綠色環(huán)保的包裝是全世界工業(yè)發(fā)展的最主要的趨勢，而如今的食品安全也是現(xiàn)在乃至未來主要整頓的領(lǐng)域之一，這兩個(gè)因素是影響著綠色環(huán)保的食品包裝的發(fā)展的重點(diǎn)。

就原材料來源而言，可生物降解材料現(xiàn)已成為包裝領(lǐng)域的一大亮點(diǎn)。盡管它們不能完全替代石油基塑料，但在國家政策的鼓勵和企業(yè)的推動下，其使用率正在逐年提高。作為包裝材料，尤其是食品包裝材料，安全是應(yīng)遵循的最基本原則。如何在確保產(chǎn)品性能的同時(shí)避免增塑劑和金屬元素污染食品是企業(yè)生存和發(fā)展所必須解決的問題。

作為包裝行業(yè)的企業(yè)發(fā)展時(shí)，對于做到以下三點(diǎn)是非常有必要的。

1、企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)自律，使用相應(yīng)的原材料生產(chǎn)相應(yīng)的包裝產(chǎn)品。食物是進(jìn)口的東西，作為食品安全的最后障礙，包裝當(dāng)然很重要。

2、企業(yè)應(yīng)該進(jìn)行科技創(chuàng)新，技術(shù)改造和升級，真正向綠色和環(huán)保邁進(jìn)，而不是僅僅猜測綠色包裝的概念。

3、作為社會成員，企業(yè)必須承擔(dān)相應(yīng)的社會責(zé)任，做好包裝廢物處理和資源回收利用，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的要求。

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而當(dāng)前的較為先進(jìn)的降解技術(shù)有D2W氧化生物降解技術(shù)、EPI降解技術(shù)、TDP降解技術(shù)，在配合上先進(jìn)的塑料包裝袋材料進(jìn)行生產(chǎn)。

首先是利用D2W氧化生物降解技術(shù)制作可降解包裝袋：D2W氧化生物降解塑料技術(shù)生產(chǎn)可降解包裝袋，這項(xiàng)技術(shù)是通過美國ASTM6954標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)成熟技術(shù)?？蓮V泛應(yīng)用于聚乙烯、聚丙烯、BOPP、聚苯乙烯等包裝產(chǎn)品中，包裝袋廢棄后，在一般環(huán)境下可自然分解為水、二氧化碳和細(xì)胞生物質(zhì)，不會在土壤中留下有機(jī)聚合物。

原理是通過一點(diǎn)點(diǎn)(通常是百分之1的D2W氧化生物降解)分解添加顆粒中的幾種礦物鹽離子成分，使包裝袋在含氧的情況下可以分成小碎片，這種情況將持續(xù)下去，直到小碎片分解成分子量小于5000的極小物質(zhì)，在一般生物環(huán)境中可以被微生物完全分解，此時(shí)塑料不再是塑料。推薦閱讀：可回收的紙盒包裝發(fā)展前景

其次是EPI降解技術(shù)制作可降解包裝袋：一些國家的大型超市表示，需要含有EPI生物降解塑料添加劑的產(chǎn)品，EPI作為一種完全氧化的可生物降解添加劑，在市場上享有最佳性價(jià)比的美譽(yù)。選擇EPI可降解包裝袋通常只會增加10-20%的成本，而選擇新材料可能會增加1-2倍的成本。EPI可降解包裝袋是氧化生物降解塑料技術(shù)的世界先鋒和領(lǐng)導(dǎo)者。

最后是TDP降解技術(shù)制作可降解包裝袋：TDP可降解包裝袋可以在紫外光、熱和壓力等自然條件下進(jìn)行氧化分解。塑料包裝袋損壞后成低分子量的碎片，然后被微生物分解，最后轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和有機(jī)物。在整個(gè)分解過程中，不會釋放有毒物質(zhì)。

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現(xiàn)如今的紙盒包裝被廣泛的運(yùn)用在日常生活、工業(yè)、醫(yī)藥、食品等等，而在禮品市場上紙盒包裝更是不可撼動的存在。而從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度來看，紙盒包裝也符合了可回收的環(huán)保包裝袋的理念。

而這時(shí)候我們就要考慮一下，要如何提升生產(chǎn)水平、工藝設(shè)備等，來降低它的生產(chǎn)耗能并提高質(zhì)量。

紙盒包裝是當(dāng)下最符合人們可回收可降解的包裝產(chǎn)品，它的出現(xiàn)大大的降低了原本塑料包裝對環(huán)境的影響，在倡導(dǎo)低碳環(huán)保的今天，紙盒包裝的發(fā)展還有很長的一段路要走，從材料到制作成品在到最后的回收，環(huán)環(huán)相扣。

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當(dāng)前很多科學(xué)家提出新型的可降解包裝袋，能夠很好的使用其性能，并在廢棄之后可有效分解最終被無機(jī)化而成為自然界中碳素循環(huán)的一個(gè)組成部分的高分子材料。

“紙”是一種典型的生物降解材料，而“合成塑料”則是典型的高分子材料。因此，生物降解塑料是兼有“紙”和“合成塑料”這兩種材料性質(zhì)的高分子材料。生物降解塑料又可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。

破壞性生物降解塑料：破壞性生物降解塑料當(dāng)前主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。

完全生物降解塑料：完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纖維素、甲殼質(zhì))或農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)微生物發(fā)酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。

根據(jù)目前國內(nèi)外的生物降解的發(fā)展趨勢來看，生物降解塑料包含聚羥基烷酸酯(PHA)、脂肪族芳香族共聚酯、聚乳酸(PLA)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚乙烯醇(PVA)類生物降解塑料、二氧化碳共聚物、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物等等。

可降解塑料袋的出現(xiàn)，大大的緩解了之前的塑料袋帶來的環(huán)境影響，未來可降解和可回收類的塑料袋，將完全取代舊版的塑料袋。

在消除塑料包裝垃圾的過程中，有另一種選擇是更換材料。用硬紙板代替塑料包裝;用金屬、竹子和紙張?zhí)娲芰衔?提供玻璃或鋁裝飲料……越來越多的“零廢物”商店正在興起。

但是，后果和成本無法估算?

在做出這一轉(zhuǎn)變時(shí)，企業(yè)需要確保他們理解任何替代方案的全部影響，以確保它們不會產(chǎn)生任何其他可能更糟糕的環(huán)境后果。一項(xiàng)研究估計(jì)，在飲料行業(yè)使用塑料的整體環(huán)境成本，比用鋁、紙和玻璃等替代材料取代塑料的成本低近四倍半。

也就是說，每一種替代方案都不是完美的，而且還可能產(chǎn)生不可預(yù)期的后果和成本。塑料包裝行業(yè)面臨著三岔口：無限減塑、研發(fā)塑料替代產(chǎn)品還是合理規(guī)劃塑料包裝的生命周期? 這都是我們要思考的問題。

目前已經(jīng)有諸多的國際生產(chǎn)廠商已經(jīng)開始逐步的使用可回收包裝了，而就目前來看不可回收包裝將被取代，可回收包裝的出現(xiàn)，不僅大大降低了對環(huán)境的影響，對人們的健康也有著重要的作用。

飲料公司正在探索利用植物原料生產(chǎn)包裝瓶的機(jī)會，其中一些已經(jīng)上市?，F(xiàn)有的創(chuàng)新包括：將飲用水保存在可食用的薄膜中，以及可以在三周內(nèi)完全分解的紙制成的瓶子。在環(huán)境或堆肥設(shè)施中分解的可生物降解材料，提供了另一個(gè)潛在的機(jī)會。

但是，塑料污染仍然存在

盡管是由天然材料制成的，但生物PET瓶的性能與石油衍生PET瓶一樣，如果它們進(jìn)入環(huán)境中，同樣會受到塑料污染的挑戰(zhàn)。在可生物降解材料中仍存在一些未知因素，需要對它們進(jìn)行充分的探索，以確定它們是否能夠?yàn)轱嬃习b提供規(guī)模化的解決方案。大多數(shù)可降解材料，需要特定的控制環(huán)境來分解，比如在工業(yè)級堆肥設(shè)施中，因此要在規(guī)模上實(shí)施，就需要用到國家基礎(chǔ)設(shè)施，而這些基礎(chǔ)設(shè)施目前是不可用的。

未來不可回收包裝將被取代，可回收包裝的出現(xiàn)，不僅大大降低了對環(huán)境的影響，對人們的健康也有著重要的作用。

在英國，大約72%的飲料包裝、高達(dá)92%的瓶裝水，選擇PET材料;而在運(yùn)動和能#FormatImgID_2#飲料方面，這一比例為67%。大多數(shù)英國瓶裝水和軟飲料公司已經(jīng)制定了目標(biāo)，以確保到2025#FormatImgID_3#所有包裝都能100%回收，這與英國塑料協(xié)議的目標(biāo)一致;此外，很多公司的目標(biāo)是提高可循環(huán)利用的比例，從2020#FormatImgID_4#的25%提高到2025#FormatImgID_5#的50%。

但是，商業(yè)可行性在哪里?

要#FormatImgID_6#加rPET的使用#FormatImgID_7#，必須加大投資力度和雄心。對于飲料包裝，即使含有70%的可循環(huán)再利用成分，也需要克服一些挑戰(zhàn)，例如#FormatImgID_8#加可再生物料的供應(yīng)和質(zhì)#FormatImgID_9#，以及使rPET在商業(yè)上可行?；诂F(xiàn)有技術(shù)只能預(yù)計(jì)，到2030#FormatImgID_10#，70%至90%的回收是可能的，然而，設(shè)定更高的目標(biāo)可以推動實(shí)現(xiàn)100%回收成分所需的創(chuàng)新。

雀巢水將繼續(xù)擴(kuò)大可回收材料的使用規(guī)模，并定下到2025#FormatImgID_11#實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品采用50%可回收塑料包裝的目標(biāo)。

未來不可回收包裝將被取代，可回收包裝的出現(xiàn)，不僅大大降低了對環(huán)境的影響，對人們的健康也有著重要的作用。

最近有一份關(guān)于劍橋大學(xué)的一份報(bào)告，其內(nèi)容就是將瓶裝以及包裝袋目前生產(chǎn)的材料都改成可回收的材料來進(jìn)行生產(chǎn)，并且逐步淘汰不可回收包裝，進(jìn)而大大降低不可回收包裝對環(huán)境問題的影響。

讓我們解讀一下報(bào)告，淘汰不可回收和難以回收的塑料，而不是全部的塑料。

那么，重點(diǎn)來了，頑固塑料被淘汰之后，我們該用什么材料來替代當(dāng)前的塑料呢?

報(bào)告稱，生產(chǎn)商已經(jīng)在創(chuàng)新飲料包裝中使用的難以回收塑料的數(shù)#FormatImgID_0#，確保用100%可回收或可重復(fù)利用的塑料替代品，包括：PET材料、生物材料和非塑料(紙、玻璃、金屬)等。

數(shù)據(jù)顯示，2015#FormatImgID_1#全世界超過70%的廢塑料和37%的廢紙都出口到中國。

因此，當(dāng)前的設(shè)想已經(jīng)逐步變成現(xiàn)實(shí)，不可回收包裝，終將會被淘汰，取而代之的則是可回收包裝，它的產(chǎn)生也會使得環(huán)境變得越來越好。