專注木箱包裝領(lǐng)域二十年

全球重型產(chǎn)品智能循環(huán)包裝服務(wù)商

聚乳酸（PLA）作為公認(rèn)的環(huán)保型包裝材料，具有優(yōu)良的性能和巨大的市場價值，有望成為取代傳統(tǒng)的石油基樹脂的新一代綠色環(huán)保高分子材料，被產(chǎn)業(yè)界定為21世紀(jì)最有發(fā)展前途的新型包裝材料。本文將全面闡述，并論證PLA應(yīng)用的可行性。

快遞塑料包裝存在的主要問題

對環(huán)境造成污染的快遞塑料制品主要是塑料袋、內(nèi)部緩沖物、封箱使用的膠帶和編織袋等塑料制品，這些材料大部分無法循環(huán)利用。塑料袋和編織袋主要是由 PE、PP 等材料制成。由于我國尚未建立有效的垃圾回收機制，因此廢棄的塑料袋和編織袋，大多被填埋或是焚燒處理。填埋對土地危害較大，而塑料制品焚燒不充分，會產(chǎn)生有毒、有害物質(zhì)，對人體健康危害極大。

內(nèi)部緩沖物一般是泡沫塑料、充氣塑料袋。它是非顯性的塑料污染源，由于其通常被放置在快件的內(nèi)部，所以并未引起太多關(guān)注。實際上，由于大多數(shù)商家或快遞網(wǎng)點為確保商品的安全，在紙盒、紙箱等包裝內(nèi)填充大量的塑料、泡沫墊。這不僅是過度包裝的問題，不可降解的塑料制品同時也帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。

封箱使用的膠帶是不可降解、不可回收的，與紙箱一同使用。一般來說，紙箱是可以回收的，但是快遞包裝箱上纏繞數(shù)層的膠帶降低了廢品回收商對紙箱的回收量，造成極大浪費和污染。

市場上的快遞塑料袋雖有全新料生產(chǎn)的包裝袋，但大部分都是混合回料生產(chǎn)。其中存在非法采用醫(yī)療垃圾、生活垃圾、化工材料制作的回料生產(chǎn)劣質(zhì)塑料袋的現(xiàn)象。由于大多數(shù)快遞企業(yè)采用的是加盟制的經(jīng)營模式，基層網(wǎng)點的包裝材料大多都是其自行采購，企業(yè)總部很難及時、有效對其進(jìn)行監(jiān)管，因此劣質(zhì)包裝材料的采購一般發(fā)生在基層加盟網(wǎng)點。這類劣質(zhì)包裝材料價格相對便宜，但殘留了大量的塑化劑、阻燃劑等有毒、有害物質(zhì)，存在刺鼻氣味，對人體和環(huán)境都有很大的危害。

目前，與快遞相關(guān)的國標(biāo)只有 GB/T 16606《快遞封裝用品》，標(biāo)準(zhǔn)不完善，相關(guān)檢驗檢測機構(gòu)也不健全。快遞包裝質(zhì)量安全的衡量沒有一個可以參考的標(biāo)準(zhǔn)。與一般包裝材料不同，快遞包裝已經(jīng)深入到人們的生活，與人體大量接觸，因此快遞包裝材料的有毒有害物質(zhì)限量的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于一般物流包裝或產(chǎn)品包裝的標(biāo)準(zhǔn)，同時考慮到經(jīng)濟性和實際使用情況，也應(yīng)低于食品包裝的有毒有害物標(biāo)準(zhǔn)。

大多商家，不論是快遞網(wǎng)點還是電商，出于對商品的保護(hù)，采用多層紙箱嵌套，大量緩沖包裝材料填充，多層膠帶纏繞，極大地浪費包裝材料。從包裝減量化的角度來看，電商應(yīng)從供應(yīng)鏈管理角度，嚴(yán)控上游產(chǎn)品的包裝生產(chǎn)質(zhì)量，符合當(dāng)前物流運輸標(biāo)準(zhǔn)，減少物流企業(yè)對寄遞物品的再包裝。

生物基高分子PLA的介紹

PLA，又稱為聚丙交酯，是以微生物的發(fā)酵物——乳酸為單體聚合成的一類脂肪族聚酯，原料來源充分且可以再生，主要以玉米、木薯等為原料。同時，PLA的生產(chǎn)過程無污染，而且產(chǎn)品可以生物降解，實現(xiàn)在自然界中的循環(huán)（如下圖），因此成為近年來開發(fā)研究最活躍、發(fā)展最快的生物可降解材料。

PLA的發(fā)展在全球都備受重視，國內(nèi)發(fā)展PLA相對較晚，2017年8月，國家重點研發(fā)計劃所屬重點基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化專項——《高品質(zhì)PLA纖維及其紡織品規(guī)模化制備與應(yīng)用》開始啟動，這將對我國PLA制造體系和應(yīng)用技術(shù)體系的建立產(chǎn)生巨大的推動作用。

（1）纖維素原料的預(yù)處理和降解技術(shù)

（2）乳酸發(fā)酵菌種

（3）無石膏發(fā)酵工藝

（4）乳酸聚合催化技術(shù)

（5）乳酸聚合的穩(wěn)定控制技術(shù)

生物基高分子PLA的改性

雖然PLA是目前最具發(fā)展前景的一類生物可降解塑料，但其斷裂伸長率低、強度低、脆性大、不耐熱、成本高等缺點，限制了其使用范圍。所以，必須對PLA 進(jìn)行改性，以擴大其使用范圍，滿足市場需求。PLA 的改性方法包括物理改性和化學(xué)改性。物理改性主要是通過物理方法降低其成本、增加材料的塑性等，可分為共混改性、增塑改性和復(fù)合改性。化學(xué)改性主要是通過改變 PLA 大分子或表面結(jié)構(gòu)來改善其脆性、疏水性、降解速度等，可分為共聚改性和共混改性。雖然與傳統(tǒng)的石油基樹脂相比，PLA 仍有許多不足，但是隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，改性后的 PLA 已可以和 PE、PP、PET等相抗衡，下表是某品牌 PLA膜袋與PE膜袋的部分物理性能對比。

快遞包裝袋指標(biāo)與改性 PLA 性能對比

研究改性后 PLA 材料能否用于快遞塑料制品，必然要將其相關(guān)性能與國標(biāo)中的技術(shù)指標(biāo)相對比。在GB/T 16606.3-2009《快遞封裝用品第3部分：包裝袋》中，對塑料薄膜類材料技術(shù)指標(biāo)分為厚度、拉伸強度、斷裂伸長率、直角撕裂力、粘合向拉斷力、抗擺錘沖擊能、透光率和溶劑殘留量等，其中對每一項的檢測方法也有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

常見的幾種改性PLA材料主要有：PLA/PBAT材料、淀粉填充PLA包裝薄膜、PBS/PLA薄膜等。將這幾種材料的幾種主要性能對比如下表，可以看出，純PLA材料斷裂伸長率低、脆性大；經(jīng)過改性后的PLA材料，斷裂伸長率有顯著提高，撕裂強度也有改善，是可以滿足國標(biāo)對快遞塑料薄膜類材料的技術(shù)指標(biāo)的。

PLA應(yīng)用的經(jīng)濟性

PLA 的推廣，亟待解決的就是成本問題。一般情況下，其價格比傳統(tǒng)塑料要高50%～200%。以塑料袋為例，PLA的密度是1.24g/ml，PE和PP的密度是 0.9g/ml，達(dá)到同樣的強度，PLA 袋要比PE或PP塑料袋更厚，需要更多的原料，因此PLA塑料袋比PE或PP塑料貴1倍以上。例如，常見的中等尺寸（38mm×52mm）的快遞袋，普通快遞袋的價格是0.15元/個左右，環(huán)�？爝f袋的價格為 0.5元/個左右，價格上浮 3倍左右。

從全國來看，目前生產(chǎn) PLA 塑料的企業(yè)數(shù)量有限，主要是浙江海正生物材料股份有限公司、上海同杰良生物材料有限公司、深圳光華偉業(yè)股份有限公司，與國家巨頭比尚有差距。PLA 塑料的市場價格在1.6~1.9萬元/噸，產(chǎn)能也不太大，生產(chǎn)PLA材料的性能也還有提高。

解決環(huán)保材料成本問題需要各方共同合作，以國內(nèi) 在省級范圍內(nèi)全面“禁塑”的省份——吉林為例，吉林省作為全國的先行試點示范省份，享受國家相關(guān)政策補貼，同時在地方政府、科研院所、企業(yè)等各方的共同努力下，長春經(jīng)開區(qū)抓住“禁塑令”提供的發(fā)展聚乳酸生物制造產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略機遇，謀劃、設(shè)計、建設(shè)了全中國、全世界 個生物基材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地，同時通過建立健全生物質(zhì)原料收儲、生產(chǎn)制造、市場消費、技術(shù)創(chuàng)新、政策扶持五大支撐體系來促進(jìn)以聚乳酸為核心的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，收到了好的效果。

如何減少快遞包裝垃圾、推動快遞行業(yè)綠色化發(fā)展就成為全社會亟待解決的問題，而PLA 作為最具發(fā)展前景的一類生物可降解塑料，無疑成為制作可替代普通塑料袋的環(huán)�？爝f袋的首選原料。

若在快遞行業(yè)推行PLA環(huán)保材料，主要應(yīng)從以下幾點著手 ：

技術(shù)方面：企業(yè)可與高校、科研院所等合作繼續(xù)加大對改性 PLA 的研發(fā)力度 ；

經(jīng)濟方面：應(yīng)扶持上游關(guān)鍵材料的生產(chǎn)，通過規(guī)模效應(yīng)降低上游關(guān)鍵材料的成本 ；

政策方面：公益基金會、企業(yè)等應(yīng)加大對環(huán)保包材的宣傳力度，積極引導(dǎo)賣家，設(shè)立相應(yīng)的鼓勵機制，消費者等使用環(huán)保包材，對生產(chǎn)廠家提供一定的補貼。