تطوير مواد التعبئة والتغليف الخضراء والوضع الراهن

تطوير مواد التغليف الخضراء والوضع الراهن منذ القرن الجديد ، استمر اقتصاد بلدي في التطور بسرعة عالية ، لكنه يواجه أيضًا بعض التناقضات أثناء التنمية الاقتصادية.من ناحية ، نظرًا للتقدم في تكنولوجيا الطاقة النووية وتكنولوجيا المعلومات والتكنولوجيا الحيوية وتكنولوجيا التصنيع المتقدمة في القرن الماضي ، راكم المجتمع البشري ثروة مادية قوية غير مسبوقة وحضارة روحية.يسعى الناس إلى تحسين نوعية الحياة ويأملون في عيش حياة أكثر صحة.حياة أطول وأكثر أمانًا.من ناحية أخرى ، يواجه الناس أخطر الأزمات في التاريخ ، مثل نقص الموارد ، ونضوب الطاقة ، والتلوث البيئي ، وتدهور البيئة الطبيعية (القمم الجليدية ، والأراضي العشبية ، والأراضي الرطبة ، والحد من التنوع البيولوجي ، والتصحر ، والأمطار الحمضية ، والعواصف الرملية ، والتشيهو ، الجفاف المتكرر ، تأثير الاحتباس الحراري ، شذوذ مناخ النينيو) ، كل هذه تهدد بقاء الجنس البشري.بناء على التناقضات المذكورة أعلاه ، يتزايد ذكر مفهوم التنمية المستدامة على جدول الأعمال.

تشير التنمية المستدامة إلى التنمية التي يمكن أن تلبي احتياجات الناس المعاصرين دون الإضرار باحتياجات الأجيال القادمة.بمعنى آخر ، يشير إلى التنمية المنسقة للاقتصاد والمجتمع والموارد وحماية البيئة.إنها نظام لا ينفصل عنها ولا يحقق هدف التنمية الاقتصادية فحسب ، بل يحمي أيضًا الغلاف الجوي والمياه العذبة والمحيطات والأرض والأرض التي يعتمد عليها البشر للبقاء على قيد الحياة.الموارد الطبيعية مثل الغابات والبيئة تمكن الأجيال القادمة من التطور بشكل مستدام والعيش والعمل في سلام ورضا.تشمل التنمية المستدامة العالمية خمس نقاط رئيسية: المساعدة الإنمائية ، والمياه النظيفة ، والتجارة الخضراء ، وتنمية الطاقة ، وحماية البيئة.التنمية المستدامة وحماية البيئة ليسا مرتبطين فقط ، لكنهما ليسا متشابهين.حماية البيئة هي جانب مهم من جوانب التنمية المستدامة.تريد هذه المقالة أن تبدأ بحماية البيئة وتتحدث عن التطور والوضع الحالي لمواد التغليف البلاستيكية التي لا يمكننا الاستغناء عنها من منظور التنمية المستدامة.في ما يزيد قليلاً عن 20 عامًا منذ دخولها إلى بلدي ، احتل إنتاج البلاستيك المرتبة الرابعة في العالم.يصعب تحلل المنتجات البلاستيكية ، وقد تسبب الضرر الجسيم "للتلوث الأبيض" في خسائر لا تُحصى للمجتمع والبيئة.في كل عام ، تُهدر مساحة كبيرة من الأرض لدفن القمامة البلاستيكية.إذا لم يتم السيطرة عليه ، فسوف يتسبب في ضرر كبير لأطفالنا وأحفادنا ، على الأرض التي نعيش عليها ، ويؤثر على التنمية المستدامة للعالم.

لذلك ، عند البحث عن موارد جديدة للتنمية المستدامة ، أصبح استكشاف مواد التغليف الخضراء الصديقة للبيئة والبحث فيها موضوعًا مهمًا للتنمية المستدامة للمجتمع البشري.من منتصف الثمانينيات إلى الوقت الحاضر ، قام العاملون العلميون والتكنولوجيون من جميع أنحاء العالم بالكثير من الأعمال الاستكشافية من إعادة تدوير مواد التغليف البلاستيكية إلى البحث عن مواد جديدة لتحل محل مواد التغليف البلاستيكية غير القابلة للتحلل.وفقًا لطرق التحلل المختلفة للبلاستيك المستخدم في مواد التغليف ، حاليًا ، يتم تقسيمها بشكل أساسي إلى خمس فئات: البلاستيك القابل للتحلل المزدوج ، والبولي بروبيلين ، وألياف العشب ، والمنتجات الورقية ، ومواد التغليف القابلة للتحلل بشكل كامل.

1. البلاستيك القابل للتحلل المزدوج: يسمى إضافة النشا إلى البلاستيك البلاستيك القابل للتحلل الحيوي ، وتسمى إضافة بادئ التحلل الضوئي البلاستيك القابل للتحلل الضوئي ، وتسمى إضافة بادئ التحلل الضوئي والنشا في نفس الوقت البلاستيك القابل للتحلل المزدوج.نظرًا لأن البلاستيك القابل للتحلل المزدوج لا يمكن أن يؤدي إلى تدهور حالة المكون تمامًا ، فيمكن فقط أن يتحلل إلى أجزاء صغيرة أو مسحوق ، ولا يمكن إضعاف الضرر الذي يلحق بالبيئة البيئية على الإطلاق ، بل أسوأ.تحتوي المحسسات الضوئية الموجودة في البلاستيك القابل للتحلل الخفيف والبلاستيك القابل للتحلل المزدوج على درجات متفاوتة من السمية ، وبعضها من المواد المسببة للسرطان.تتكون معظم بادئ التحلل الضوئي من أنثراسين ، فينانثرين ، فينانثرين ، بنزوفينون ، ألكيل أمين ، أنثراكينون ومشتقاتها.هذه المركبات كلها مواد سامة ويمكن أن تسبب السرطان بعد التعرض الطويل.هذه المركبات تنتج الجذور الحرة تحت الضوء ، والجذور الحرة لها آثار سلبية على جسم الإنسان من حيث الشيخوخة والعوامل المسببة للأمراض ، وما إلى ذلك. وهذا معروف للجميع ، ويسبب ضررًا كبيرًا للبيئة الطبيعية.في عام 1995 ، نصت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (اختصارًا لإدارة الغذاء والدواء) بوضوح على أنه لا يمكن استخدام المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الضوئي في تغليف المواد الغذائية.

2. البولي بروبلين: تم تشكيل مادة البولي بروبيلين بشكل تدريجي في السوق الصينية بعد أن أصدرت لجنة الدولة الاقتصادية والتجارية الأصلية الأمر السادس "بحظر أدوات المائدة البلاستيكية الرغوية التي تستخدم لمرة واحدة".نظرًا لأن لجنة الدولة الاقتصادية والتجارية السابقة حظرت "البلاستيك الرغوي" ولم تحظر المنتجات "البلاستيكية غير الرغوية" ، فقد استغل بعض الأشخاص الثغرات الموجودة في السياسات الوطنية.جذبت سمية مادة البولي بروبيلين انتباه مكتب التغذية الطلابية التابع لحكومة بلدية بكين.بدأت بكين في حظر استخدام أدوات المائدة المصنوعة من مادة البولي بروبيلين بين طلاب المدارس الابتدائية والمتوسطة.

3. مواد التعبئة والتغليف المصنوعة من ألياف القش: نظرًا لصعوبة حل مشاكل اللون والصرف الصحي واستهلاك الطاقة لمواد تعبئة ألياف العشب ، فقد تضمنت معايير مواد التغليف الصادرة عن لجنة الدولة الاقتصادية والتجارية السابقة ومكتب الإشراف الفني الحكومي في ديسمبر 1999 يعتبر اللون والنظافة والمعادن الثقيلة لمواد التغليف عناصر الفحص الرئيسية ، والتي تحد من استخدام مثل هذه المواد في السوق.علاوة على ذلك ، لم يتم حل مشكلة قوة مواد تغليف ألياف العشب ، ولا يمكن استخدامها كغلاف مقاوم للصدمات للأجهزة والأدوات المنزلية ، والتكلفة مرتفعة نسبيًا.

4. مواد تغليف المنتجات الورقية: لأن مواد تغليف المنتجات الورقية تتطلب كمية كبيرة من اللب ، وتضاف كمية كبيرة من لب الخشب وفقًا لمتطلبات مختلفة (مثل أوعية المعكرونة الفورية تحتاج إلى إضافة 85-100٪ من لب الخشب للحفاظ عليها قوة وصلابة وعاء المعكرونة الفورية) ،

مركز اختبار مواد التغليف - أفضل مركز لاختبار التغليف والنقل هو علمي وعادل.وبهذه الطريقة ، فإن تلوث عجينة الورق المستخدم في المنتجات الورقية في المراحل المبكرة أمر خطير للغاية ، كما أن تأثير لب الخشب على الموارد الطبيعية كبير أيضًا.لذلك ، فإن تطبيقه محدود.استخدمت الولايات المتحدة كمية كبيرة من منتجات التغليف الورقية في الثمانينيات والثمانينيات من القرن الماضي ، ولكن تم استبدالها أساسًا بمواد قابلة للتحلل قائمة على النشا.

5- مواد التعبئة والتغليف القابلة للتحلل بشكل كامل: في أوائل التسعينيات ، أجرى بلدي ، جنبًا إلى جنب مع البلدان المتقدمة مثل الولايات المتحدة وألمانيا واليابان وكوريا الجنوبية ، بحثًا متتاليًا حول مواد التعبئة والتغليف القابلة للتحلل القائمة على النشا ، وحققت نتائج مرضية.كمواد قابلة للتحلل بشكل طبيعي ، لعب البوليمر القابل للتحلل دورًا فريدًا في حماية البيئة ، كما تم تطوير أبحاثه وتطويره بسرعة.يجب أن تكون ما يسمى بالمواد القابلة للتحلل من المواد التي يمكن هضمها تمامًا بواسطة الكائنات الحية الدقيقة وتنتج فقط منتجات ثانوية طبيعية (ثاني أكسيد الكربون ، والميثان ، والماء ، والكتلة الحيوية ، وما إلى ذلك).

كمواد تعبئة يمكن التخلص منها ، لا يوجد تلوث للنشا أثناء الإنتاج والاستخدام ، ويمكن استخدامه كعلف بعد استخدامه لتغذية الأسماك والحيوانات الأخرى ، ويمكن أيضًا أن يتحلل كسماد.من بين العديد من مواد التعبئة والتغليف القابلة للتحلل بالكامل ، أصبح حمض polylactic (PLA) ، الذي يتم بلمرته بواسطة حمض اللاكتيك الحيوي ، الباحث الأكثر نشاطًا في السنوات الأخيرة نظرًا لأدائه الجيد وخصائص التطبيق لكل من مواد الهندسة الحيوية والمواد الطبية الحيوية.المواد الحيوية.Polylactic acid عبارة عن بوليمر يتم الحصول عليه عن طريق التخليق الكيميائي الاصطناعي لحمض اللاكتيك الناتج عن التخمير البيولوجي ، ولكنه لا يزال يحافظ على التوافق الحيوي الجيد وقابلية التحلل البيولوجي.لذلك ، يمكن معالجة حمض polylactic في مواد تعبئة مختلفة ، واستهلاك الطاقة لإنتاج PLA هو فقط 20٪ -50٪ من المنتجات البتروكيماوية التقليدية ، وغاز ثاني أكسيد الكربون الناتج هو فقط 50٪.

في العشرين عامًا الماضية ، تم تطوير نوع جديد من مواد التعبئة والتغليف القابلة للتحلل بشكل كامل - polyhydroxyalkanoate (PHA) بسرعة.إنه بوليستر داخل الخلايا يتم تصنيعه بواسطة العديد من الكائنات الحية الدقيقة ومادة بوليمر طبيعية.يتمتع بتوافق حيوي جيد ، وقابلية للتحلل البيولوجي وخصائص المعالجة الحرارية للبلاستيك ، ويمكن استخدامه كمواد طبية حيوية ومواد تغليف قابلة للتحلل.لقد أصبحت هذه النقطة البحثية الأكثر نشاطًا في مجال مواد التعبئة والتغليف الخضراء في السنوات الأخيرة.لكن فيما يتعلق بالمستوى التقني الحالي ، ليس من المناسب التفكير في أن استخدام هذه المواد القابلة للتحلل يمكن أن يحل "التلوث الأبيض" ، لأن أداء تطبيق هذه المنتجات ليس مثاليًا ، ولا تزال هناك العديد من المشاكل.بادئ ذي بدء ، سعر مواد البوليمر القابلة للتحلل مرتفعًا وليس من السهل الترويج لها وتطبيقها.على سبيل المثال ، صندوق الوجبات السريعة القابل للتحلل المصنوع من مادة البولي بروبيلين والذي يتم الترويج له على السكك الحديدية في بلدي أعلى بنسبة 50٪ إلى 80٪ من صندوق الوجبات السريعة الأصلي من رغوة البوليسترين.

ثانياً ، الأداء ليس مرضياً بعد.أحد العيوب الرئيسية لأداء استخدامه هو أن جميع المواد البلاستيكية القابلة للتحلل المحتوية على النشا لها مقاومة ضعيفة للماء ، وقوة رطبة ضعيفة ، وخصائص ميكانيكية منخفضة بشكل كبير عند تعرضها للماء.مقاومة الماء هي على وجه التحديد ميزة البلاستيك الحالي أثناء الاستخدام.على سبيل المثال ، صندوق الوجبات السريعة من البولي بروبيلين القابل للتحلل الخفيف هو أقل عملية من صندوق الوجبات السريعة برغوة البوليسترين الموجودة ، فهو ناعم ، ومن السهل أن يتشوه عند تثبيت الطعام الساخن.صناديق الغداء المصنوعة من الستايروفوم أكبر من 1 إلى 2 مرة.يتم استخدام البلاستيك القابل للتحلل الحيوي من مادة البولي فينيل الكحول والنشا كمادة توسيد يمكن التخلص منها للتعبئة.بالمقارنة مع مواد توسيد كحول البولي فينيل العادية ، فإن كثافتها الظاهرة أعلى قليلاً ، ومن السهل أن تتقلص تحت درجة حرارة عالية ورطوبة عالية ، ومن السهل أن تذوب في الماء.مادة قابلة للذوبان في الماء.

ثالثًا ، يجب حل مشكلة التحكم في تدهور مواد البوليمر القابلة للتحلل.كمواد تغليف ، فهي تتطلب فترة استخدام معينة ، وهناك فجوة كبيرة بين التحكم الدقيق في الوقت والتدهور الكامل والسريع بعد الاستخدام.لا تزال هناك فجوة كبيرة بين المتطلبات العملية ، خاصة بالنسبة للبلاستيك النشا المحشو ، ومعظمها لا يمكن أن يتحلل في غضون عام واحد.على الرغم من أن العديد من التجارب قد أثبتت أن وزنها الجزيئي ينخفض ​​بشكل كبير تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية ، إلا أن هذا يختلف عن المتطلبات العملية.في البلدان المتقدمة مثل الولايات المتحدة وأوروبا ، لم يتم قبولها من قبل المنظمات البيئية والجمهور.رابعًا ، يجب تحسين طريقة تقييم التحلل البيولوجي لمواد البوليمر.نظرًا للعديد من العوامل التي تقيد أداء تحلل المواد البلاستيكية القابلة للتحلل ، فهناك العديد من الاختلافات في البيئة الجغرافية والمناخ وتكوين التربة وطرق التخلص من القمامة في مختلف البلدان.لذلك ، ما هو المقصود بالتدهور ، وهل يجب تحديد وقت التدهور ، وما هو ناتج التدهور ، فهذه القضايا فشلت في التوصل إلى توافق في الآراء.طرق ومعايير التقييم أكثر تنوعا.يستغرق إنشاء طريقة تقييم موحدة وكاملة وقتًا..خامسًا ، سيؤثر استخدام مواد البوليمر القابلة للتحلل على إعادة تدوير مواد البوليمر ، ومن الضروري إنشاء مرافق معالجة أساسية مقابلة للمواد القابلة للتحلل الحيوي المستخدمة.على الرغم من أن مواد التغليف البلاستيكية القابلة للتحلل التي تم تطويرها حاليًا لم تحل تمامًا مشكلة "التلوث الأبيض" الخطيرة المتزايدة ، إلا أنها لا تزال وسيلة فعالة لتخفيف التناقض.لا يوسع مظهره وظائف البلاستيك فحسب ، بل يخفف أيضًا العلاقة بين البشرية والبيئة ، ويعزز التنمية العالمية المستدامة.