可降解PLA包裝材料的優(yōu)點和局限

包裝行業(yè)如今已成為“白色污染”的大戶，特別是快遞行業(yè)常年積累的廢棄物給地球造成很大負(fù)擔(dān)。因此近年來包裝行業(yè)大力提倡包裝減量化(Reduce)、重復(fù)利用(Reuse)、可回收再生(Recycle)、可降解化(Degradable)的3R1D原則，鼓勵開展可降解包裝材料的研究。

背景：2020年1月19日發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》中明確提出：到2022年底，北京、上海、江蘇、浙江、福建、廣東等省市的郵政快遞網(wǎng)點，先行禁止使用不可降解的塑料包裝袋、一次性塑料編織袋等，降低不可降解的塑料膠帶使用量。到2025年底，全國范圍郵政快遞網(wǎng)點禁止使用不可降解的塑料包裝袋、塑料膠帶、一次性塑料編織袋等。

PLA和傳統(tǒng)的包裝材料PE與PP相比，其透明度高、加工性好、印刷適性好，用作包裝材料時較有優(yōu)勢，可制成薄膜、發(fā)泡材料和容器，如軟包裝袋、塑料瓶、緩沖材料、一次性餐具等。

PLA薄膜

PLA薄膜主要有高透明薄膜、熱縮膜、粒料共混吹塑膜袋及PLA基復(fù)合材料薄膜。

PLA薄膜可代替?zhèn)鹘y(tǒng)薄膜材料作為新型包裝材料，如沃爾瑪超市要求采用全降解PLA薄膜袋來替代傳統(tǒng)的不可降解PE袋，日本電子產(chǎn)品也開始采用PLA納米復(fù)合薄膜包裝。

PLA容器

由于PLA的降解性，PLA容器多應(yīng)用在短期貨架的食品包裝上。

PLA瓶的透明度和阻氧性都比PE瓶要好，Nature Works利用PLA瓶包裝有機(jī)果汁飲料，可保證60天的貨架期。丹麥Faerch塑膠公司使用PLA包裝低溫的面食、肉、沙拉等新鮮食品，可以達(dá)到很長的保質(zhì)期。歐洲市場推出了PLA材質(zhì)的酸奶杯和飲品包裝瓶，可達(dá)到歐盟相關(guān)食品容器的標(biāo)準(zhǔn)。

杭州旭昇科技公司開發(fā)的高透明性耐熱級PLA水瓶和PLA嬰兒奶瓶，可以滿足既透明又耐熱(水瓶和奶瓶要求耐熱溫度≥100℃)的應(yīng)用條件。國內(nèi)市場也將PLA涂覆在紙上制成淋膜紙杯，用于各種防水防油的食品包裝。

PLA發(fā)泡材料

PLA發(fā)泡材料同樣具有生物降解性，可用于生產(chǎn)一次性餐飲用具(如快餐盒、方便面碗等)和緩沖包裝的襯墊，不會產(chǎn)生白色污染。如“Graft”系列一次性餐具采用PLA發(fā)泡材質(zhì)設(shè)計為逼真的果蔬外形，兼具環(huán)保與美觀性。

與傳統(tǒng)的PE和PP材料相比，PLA的熔點(約180℃)較高，加工性較好。PLA的硬度、力學(xué)性能與傳統(tǒng)的樹脂相近，有較好的透明度和極好的光澤性等，特別適合用作包裝材料。

然而與高阻隔尼龍、聚偏二氯乙烯等相比，PLA的氧氣和水蒸氣阻隔性較差，對含油脂食品的保護(hù)性不夠，且PLA韌性較差，熱變形溫度低，抗沖擊性差，往往不能滿足在惡劣環(huán)境中流通的要求，此外PLA的降解周期不好控制，與傳統(tǒng)樹脂相比價格稍高(3萬/噸左右)，現(xiàn)階段用作包裝不占優(yōu)勢。

雖然PLA具有質(zhì)地較脆、不耐熱、阻隔性不好等不足，但可以通過共聚、共混、增塑等改性修正這些不足。近年來，國內(nèi)外學(xué)者都在積極研究PLA的聚合工藝和改性技術(shù)，并開發(fā)出多種以PLA為原料的綠色包裝材料。