การพัฒนาและสภาพที่เป็นอยู่ของวัสดุบรรจุภัณฑ์สีเขียว

การพัฒนาและสภาพที่เป็นอยู่ของวัสดุบรรจุภัณฑ์สีเขียว ตั้งแต่ศตวรรษใหม่ เศรษฐกิจในประเทศของฉันพัฒนาอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วสูง แต่ก็ยังเผชิญกับความขัดแย้งในขณะที่การพัฒนาเศรษฐกิจในด้านหนึ่ง เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีพลังงานนิวเคลียร์ เทคโนโลยีสารสนเทศ เทคโนโลยีชีวภาพ และเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงในศตวรรษที่ผ่านมา สังคมมนุษย์ได้สะสมความมั่งคั่งทางวัตถุและอารยธรรมทางจิตวิญญาณที่แข็งแกร่งอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนผู้คนมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นและหวังว่าจะมีชีวิตที่มีสุขภาพดีขึ้นปลอดภัยและชีวิตที่ยืนยาวขึ้นในทางกลับกัน ผู้คนกำลังเผชิญกับวิกฤตที่ร้ายแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ เช่น การขาดแคลนทรัพยากร การขาดแคลนพลังงาน มลพิษทางสิ่งแวดล้อม การเสื่อมสภาพของระบบนิเวศทางธรรมชาติ (น้ำแข็ง ทุ่งหญ้า พื้นที่ชุ่มน้ำ ความหลากหลายทางชีวภาพลดลง การกลายเป็นทะเลทราย ฝนกรด พายุทราย ชีฮู ภัยแล้งที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง ภาวะเรือนกระจก เอลนีโญ สภาพอากาศผิดปกติ) สิ่งเหล่านี้ล้วนคุกคามความอยู่รอดของมนุษยชาติจากความขัดแย้งดังกล่าวข้างต้น แนวคิดของการพัฒนาที่ยั่งยืนได้รับการกล่าวถึงมากขึ้นในวาระการประชุม

การพัฒนาที่ยั่งยืน หมายถึง การพัฒนาที่สามารถตอบสนองความต้องการของคนร่วมสมัยโดยไม่ทำร้ายความต้องการของคนรุ่นหลังกล่าวอีกนัยหนึ่งหมายถึงการพัฒนาเศรษฐกิจสังคมทรัพยากรและการรักษาสิ่งแวดล้อมพวกเขาเป็นระบบที่แยกจากกันไม่ได้ซึ่งไม่เพียงบรรลุเป้าหมายของการพัฒนาเศรษฐกิจ แต่ยังปกป้องชั้นบรรยากาศ น้ำจืด มหาสมุทร ผืนดิน และผืนดินที่มนุษย์ต้องพึ่งพาเพื่อความอยู่รอดทรัพยากรธรรมชาติ เช่น ป่าไม้และสิ่งแวดล้อมทำให้คนรุ่นหลังสามารถพัฒนาได้อย่างยั่งยืน ใช้ชีวิตและทำงานอย่างสงบสุขและพึงพอใจการพัฒนาที่ยั่งยืนทั่วโลกประกอบด้วยประเด็นหลัก 5 ประการ ได้แก่ ความช่วยเหลือด้านการพัฒนา น้ำสะอาด การค้าสีเขียว การพัฒนาพลังงาน และการปกป้องสิ่งแวดล้อมการพัฒนาที่ยั่งยืนและการปกป้องสิ่งแวดล้อมไม่เพียงเกี่ยวข้องกันเท่านั้น แต่ไม่เหมือนกันด้วยการปกป้องสิ่งแวดล้อมเป็นสิ่งสำคัญของการพัฒนาที่ยั่งยืนบทความนี้ต้องการเริ่มต้นด้วยการปกป้องสิ่งแวดล้อมและพูดคุยเกี่ยวกับการพัฒนาและสถานการณ์ปัจจุบันของวัสดุบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่เราไม่สามารถดำเนินการได้หากปราศจากมุมมองของการพัฒนาที่ยั่งยืนในเวลาเพียง 20 กว่าปีนับตั้งแต่เข้ามาในประเทศของฉัน ผลผลิตพลาสติกอยู่ในอันดับสี่ของโลกผลิตภัณฑ์พลาสติกนั้นย่อยสลายได้ยาก และอันตรายอย่างร้ายแรงของ "มลภาวะสีขาว" ของมันได้ก่อให้เกิดความสูญเสียมากมายต่อสังคมและสิ่งแวดล้อมทุกๆ ปี พื้นที่จำนวนมากถูกทิ้งเพื่อฝังขยะพลาสติกหากไม่ได้รับการควบคุม จะเกิดอันตรายอย่างใหญ่หลวงต่อลูกหลานของเรา ต่อโลกที่เราอาศัยอยู่ และส่งผลกระทบต่อการพัฒนาที่ยั่งยืนของโลก

ดังนั้นการมองหาทรัพยากรใหม่เพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน การสำรวจและวิจัยวัสดุบรรจุภัณฑ์สีเขียวที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจึงกลายเป็นหัวข้อสำคัญสำหรับการพัฒนาที่ยั่งยืนของสังคมมนุษย์ตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 1980 ถึงปัจจุบัน พนักงานด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจากทั่วโลกได้ทำงานสำรวจมากมายตั้งแต่การรีไซเคิลวัสดุบรรจุภัณฑ์พลาสติกไปจนถึงการค้นหาวัสดุใหม่เพื่อทดแทนวัสดุบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ตามวิธีการย่อยสลายแบบต่างๆ ของพลาสติกที่ใช้สำหรับวัสดุบรรจุภัณฑ์ ปัจจุบันแบ่งออกเป็นห้าประเภทหลัก: พลาสติกที่ย่อยสลายได้สองเท่า โพรพิลีน เส้นใยหญ้า ผลิตภัณฑ์กระดาษ และวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพทั้งหมด

1. พลาสติกที่ย่อยสลายได้สองเท่า: การเติมแป้งลงในพลาสติกเรียกว่าพลาสติกย่อยสลายได้ การเติมตัวเริ่มต้นการย่อยสลายด้วยแสงเรียกว่าพลาสติกย่อยสลายด้วยแสง และการเติมแป้งและตัวเริ่มต้นการย่อยสลายด้วยแสงพร้อมกันเรียกว่าพลาสติกที่ย่อยสลายได้สองเท่าเนื่องจากพลาสติกที่ย่อยสลายได้สองทางไม่สามารถย่อยสลายส่วนประกอบได้อย่างสมบูรณ์ จึงย่อยสลายได้เพียงเศษเล็กเศษน้อยหรือเป็นผงเท่านั้น และความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมทางนิเวศวิทยาก็ไม่สามารถลดลงได้เลย แต่จะเลวร้ายยิ่งกว่านั้นสารไวแสงในพลาสติกที่ย่อยสลายด้วยแสงและพลาสติกที่ย่อยสลายได้สองชั้นมีระดับความเป็นพิษที่แตกต่างกันไป และบางชนิดเป็นสารก่อมะเร็งด้วยซ้ำตัวเริ่มต้นการย่อยสลายด้วยแสงส่วนใหญ่ประกอบด้วยแอนทราซีน ฟีแนนทรีน ฟีแนนทรีน เบนโซฟีโนน อัลคิลามีน แอนทราควิโนน และอนุพันธ์ของพวกมันสารประกอบเหล่านี้ล้วนเป็นสารพิษและก่อให้เกิดมะเร็งได้เมื่อได้รับสารเป็นเวลานานสารประกอบเหล่านี้ก่อให้เกิดอนุมูลอิสระภายใต้แสง และอนุมูลอิสระจะส่งผลร้ายต่อร่างกายมนุษย์ในแง่ของความชรา ปัจจัยที่ทำให้เกิดโรค ฯลฯ ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีสำหรับทุกคน และก่อให้เกิดอันตรายอย่างใหญ่หลวงต่อสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติในปี 1995 US FDA (ย่อมาจาก Food and Drug Administration) ได้กำหนดอย่างชัดเจนว่าพลาสติกที่ย่อยสลายด้วยแสงไม่สามารถใช้ในบรรจุภัณฑ์ที่สัมผัสอาหารได้

2. โพลิโพรพิลีน: โพลิโพรพิลีนค่อยๆ ก่อตัวขึ้นในตลาดจีน หลังจากที่คณะกรรมาธิการเศรษฐกิจและการค้าแห่งรัฐเดิมได้ออกคำสั่ง 6 ฉบับที่ "ห้ามใช้บนโต๊ะอาหารพลาสติกโฟมแบบใช้แล้วทิ้ง"เนื่องจากอดีตคณะกรรมาธิการเศรษฐกิจและการค้าแห่งรัฐห้าม "พลาสติกที่มีฟอง" และไม่ได้ห้ามผลิตภัณฑ์ "พลาสติกที่ไม่มีฟอง" บางคนจึงใช้ประโยชน์จากช่องว่างในนโยบายระดับชาติความเป็นพิษของโพรพิลีนได้รับความสนใจจากสำนักงานโภชนาการนักเรียนของเทศบาลนครปักกิ่งปักกิ่งเริ่มห้ามใช้เครื่องใช้บนโต๊ะอาหารที่ทำจากโพลีโพรพิลีนกับนักเรียนชั้นประถมและมัธยมต้น

3. วัสดุบรรจุภัณฑ์ใยฟาง: เนื่องจากปัญหาด้านสี สุขอนามัย และการใช้พลังงานของวัสดุบรรจุภัณฑ์ใยหญ้านั้นยากต่อการแก้ไข มาตรฐานวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ออกโดยอดีตคณะกรรมการเศรษฐกิจและการค้าแห่งรัฐและสำนักกำกับดูแลด้านเทคนิคของรัฐในเดือนธันวาคม 2542 รวมอยู่ด้วย สี สุขอนามัย และโลหะหนักของวัสดุบรรจุภัณฑ์เป็นรายการตรวจสอบที่สำคัญ ซึ่งจำกัดการใช้วัสดุดังกล่าวในตลาดนอกจากนี้ ปัญหาด้านความแข็งแรงของวัสดุบรรจุภัณฑ์ใยหญ้ายังไม่ได้รับการแก้ไข และไม่สามารถใช้เป็นบรรจุภัณฑ์กันกระแทกสำหรับเครื่องใช้และเครื่องมือในครัวเรือนได้ และราคาค่อนข้างสูง

4. วัสดุบรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์กระดาษ: เนื่องจากวัสดุบรรจุภัณฑ์ผลิตภัณฑ์กระดาษต้องการเยื่อกระดาษจำนวนมาก และเยื่อไม้จำนวนมากจะถูกเพิ่มตามความต้องการที่แตกต่างกัน (เช่น ชามบะหมี่กึ่งสำเร็จรูปต้องเพิ่มเยื่อไม้ 85-100% เพื่อรักษา ความแข็งแรงและความแน่นของชามบะหมี่กึ่งสำเร็จรูป )

ศูนย์ทดสอบวัสดุบรรจุภัณฑ์-ศูนย์ทดสอบบรรจุภัณฑ์และการขนส่งที่ดีที่สุดเป็นวิทยาศาสตร์และยุติธรรมด้วยวิธีนี้ มลพิษในระยะเริ่มต้นของเยื่อกระดาษที่ใช้ในผลิตภัณฑ์กระดาษนั้นร้ายแรงมาก และเยื่อไม้ส่งผลกระทบต่อทรัพยากรธรรมชาติเป็นอย่างมากเช่นกันดังนั้นแอปพลิเคชันจึงถูกจำกัดสหรัฐอเมริกาใช้ผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์กระดาษจำนวนมากในช่วงทศวรรษที่ 1980 และ 1980 แต่โดยทั่วไปแล้วมันถูกแทนที่ด้วยวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากแป้ง

5.วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์: ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ประเทศของฉันร่วมกับประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกา เยอรมนี ญี่ปุ่น และเกาหลีใต้ ดำเนินการวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากแป้ง และได้รับผลลัพธ์ที่น่าพึงพอใจในฐานะที่เป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ โพลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจึงมีบทบาทพิเศษในการปกป้องสิ่งแวดล้อม และการวิจัยและพัฒนาก็ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกันสิ่งที่เรียกว่าวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพต้องเป็นวัสดุที่จุลินทรีย์สามารถย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์และผลิตผลพลอยได้จากธรรมชาติเท่านั้น (คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน น้ำ ชีวมวล ฯลฯ)

ในฐานะที่เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์แบบใช้แล้วทิ้ง แป้งไม่มีมลพิษในระหว่างการผลิตและการใช้งาน และสามารถใช้เป็นอาหารหลังการใช้เพื่อเลี้ยงปลาและสัตว์อื่น ๆ และยังสามารถย่อยสลายเป็นปุ๋ยได้อีกด้วยในบรรดาวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพทั้งหมดหลายชนิด กรดพอลิแล็กติก (PLA) ซึ่งถูกโพลีเมอร์โดยกรดแลคติกสังเคราะห์ทางชีวภาพ ได้กลายเป็นนักวิจัยที่กระตือรือร้นที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากประสิทธิภาพที่ดีและลักษณะการใช้งานของทั้งวัสดุวิศวกรรมชีวภาพและวัสดุชีวการแพทย์วัสดุชีวภาพพอลิแลกติกแอซิดเป็นโพลิเมอร์ที่ได้จากการสังเคราะห์ทางเคมีเทียมของกรดแลคติกที่เกิดจากการหมักทางชีวภาพ แต่ยังคงรักษาความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ดีดังนั้น กรดพอลิแลคติกจึงสามารถแปรรูปเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ต่างๆ ได้ และการใช้พลังงานในการผลิต PLA นั้นมีเพียง 20%-50% ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเคมีแบบดั้งเดิม และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ผลิตได้ก็เพียง 50% เท่านั้น

ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา โพลีไฮดรอกซีอัลคาโนเอต (PHA) ซึ่งเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้อย่างเต็มที่ชนิดใหม่ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วเป็นโพลีเอสเตอร์ภายในเซลล์ที่สังเคราะห์โดยจุลินทรีย์หลายชนิดและเป็นวัสดุชีวภาพโพลิเมอร์ธรรมชาติมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ และคุณสมบัติการแปรรูปด้วยความร้อนของพลาสติก และสามารถใช้เป็นวัสดุชีวการแพทย์และวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสิ่งนี้ได้กลายเป็นฮอตสปอตการวิจัยที่มีการใช้งานมากที่สุดในด้านวัสดุบรรจุภัณฑ์สีเขียวในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาแต่ในแง่ของระดับทางเทคนิคในปัจจุบัน ไม่เหมาะสมที่จะคิดว่าการใช้วัสดุที่ย่อยสลายได้เหล่านี้สามารถแก้ปัญหา "มลพิษสีขาว" ได้ เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้งานของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไม่เหมาะและยังมีปัญหามากมายประการแรก ราคาของวัสดุพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพนั้นสูง และไม่ง่ายที่จะส่งเสริมและนำไปใช้ตัวอย่างเช่น กล่องอาหารจานด่วนโพลีโพรพีลีนที่ย่อยสลายได้ซึ่งโปรโมตบนทางรถไฟในประเทศของฉันนั้นสูงกว่ากล่องอาหารจานด่วนโฟมโพลีสไตรีนดั้งเดิมถึง 50% ถึง 80%

ประการที่สอง ผลงานยังไม่เป็นที่พอใจข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งของประสิทธิภาพการใช้งานคือ พลาสติกย่อยสลายได้ที่มีแป้งทั้งหมดมีคุณสมบัติกันน้ำได้ไม่ดี มีความแข็งแรงในการเปียกน้ำต่ำ และคุณสมบัติเชิงกลลดลงอย่างมากเมื่อสัมผัสกับน้ำการกันน้ำเป็นข้อดีของพลาสติกในปัจจุบันในระหว่างการใช้งานตัวอย่างเช่น กล่องฟาสต์ฟู้ดโพลีโพรพีลีนที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพแบบเบานั้นใช้งานได้จริงน้อยกว่ากล่องฟาสต์ฟู้ดโฟมโพลีสไตรีนที่มีอยู่ มีลักษณะอ่อนนุ่ม และง่ายต่อการเปลี่ยนรูปเมื่อติดตั้งอาหารร้อนกล่องอาหารกลางวันโฟมมีขนาดใหญ่ขึ้น 1~2 เท่าพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพประเภทแป้งโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ใช้เป็นวัสดุกันกระแทกแบบใช้แล้วทิ้งสำหรับบรรจุภัณฑ์เมื่อเทียบกับวัสดุกันกระแทกโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ทั่วไป ความหนาแน่นที่เห็นได้ชัดจะสูงกว่าเล็กน้อย หดตัวได้ง่ายภายใต้อุณหภูมิสูงและความชื้นสูง และละลายในน้ำได้ง่ายวัสดุที่ละลายน้ำได้

ประการที่สาม จำเป็นต้องแก้ไขปัญหาการควบคุมการย่อยสลายของวัสดุพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ในฐานะที่เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ ต้องใช้ระยะเวลาหนึ่ง และมีช่องว่างมากระหว่างการควบคุมเวลาที่แม่นยำกับการย่อยสลายอย่างสมบูรณ์และรวดเร็วหลังการใช้งานยังคงมีช่องว่างระหว่างข้อกำหนดในทางปฏิบัติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพลาสติกประเภทแป้งอัดแข็ง ซึ่งส่วนใหญ่ไม่สามารถย่อยสลายได้ภายในหนึ่งปีแม้ว่าการทดลองจำนวนมากได้พิสูจน์แล้วว่าน้ำหนักโมเลกุลของพวกมันลดลงอย่างมากภายใต้การกระทำของรังสีอัลตราไวโอเลต แต่สิ่งนี้ไม่เหมือนกับข้อกำหนดในทางปฏิบัติในประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกาและยุโรป ยังไม่ได้รับการยอมรับจากองค์กรด้านสิ่งแวดล้อมและสาธารณชนประการที่สี่ จำเป็นต้องปรับปรุงวิธีการประเมินความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของวัสดุพอลิเมอร์เนื่องจากปัจจัยหลายประการที่จำกัดประสิทธิภาพการย่อยสลายของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ จึงมีความแตกต่างมากมายในสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์ ภูมิอากาศ องค์ประกอบของดิน และวิธีการกำจัดขยะของประเทศต่างๆดังนั้น การย่อยสลายหมายถึงอะไร ควรกำหนดเวลาการย่อยสลายหรือไม่ และอะไรคือผลผลิตของการย่อยสลาย ประเด็นเหล่านี้จึงไม่สามารถหาข้อสรุปร่วมกันได้วิธีการประเมินและมาตรฐานมีความหลากหลายมากยิ่งขึ้นต้องใช้เวลาในการสร้างวิธีการประเมินที่เป็นเอกภาพและสมบูรณ์.ประการที่ห้า การใช้วัสดุพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้จะส่งผลต่อการรีไซเคิลวัสดุพอลิเมอร์ และจำเป็นต้องสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกพื้นฐานในการประมวลผลที่สอดคล้องกันสำหรับวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ใช้แล้วแม้ว่าการพัฒนาวัสดุบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้ในปัจจุบันยังไม่สามารถแก้ปัญหา "มลพิษสีขาว" ที่ร้ายแรงขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ แต่ก็ยังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการบรรเทาความขัดแย้งรูปลักษณ์ภายนอกไม่เพียงขยายการทำงานของพลาสติกเท่านั้น แต่ยังช่วยลดความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับสิ่งแวดล้อม และส่งเสริมการพัฒนาระดับโลกอย่างยั่งยืน