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關(guān)鍵詞:生物可降解高分子材料;分類;應(yīng)用
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境問題越來越得到人們的重視,而高分子材料――塑料,作為上個世紀最偉大的發(fā)明之一對人類社會的推動作用是毋庸置疑的。但同樣它給環(huán)境帶來的污染問題也日益顯著,很重要的一點就是塑料進入自然界后難以被自然環(huán)境分解,通常完全分解一類塑料需要數(shù)十年甚至要上百年的時間。而隨著生物可降解高分子材料的出現(xiàn)及發(fā)展,對于塑料難被自然界分解這個問題帶來了希望。本文主要介紹下這種材料的分類以及可能給在一些領(lǐng)域帶來的改變。
生物可降解高分子材料定義:生物可降解高分子材料是指在一定時間和一定條件下,能夠被微生物(細菌、真菌、霉菌、藻類等)或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。
2、生物可降解高分子材料的類型
按合成方法可分為如下幾種類型。
2.1微生物生產(chǎn)型
許多微生物能合成高分子,這類高分子主要有微生物聚醋和微生物多糖,具有生物降解性。研究表明,若給予合適的有機化合物作食物碳源,許多微生物都具有合成聚醋的能力。此外,許多微生物能合成各種多糖類高分子,其中有一些多糖類高分子具有良好的物理性能和生物降解性,可望用于制造不污染環(huán)境的生物降解性塑料。
2. 2合成高分子型
將脂肪族聚酷和芳香族聚酷(或聚酞胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物,這種共聚物既有良好的性能,又有一定的生物降解性。聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)作為新型生物降解的醫(yī)用高分子材料正日益受到廣泛重視。
2. 3天然高分子型
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬降解性天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解。但因纖維素存在物理性能上的不足,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質(zhì)制得的脫乙酞基多糖等共混制得。如日本以纖維素和脫乙酞基殼多糖進行復(fù)合,制得了生物降解塑料,采用流涎法制得的薄膜與普通的PE膜的強度相似,并可在2個月后完全分解,盒狀制品75天可完全分解,但目前尚未工業(yè)化生產(chǎn)。
2. 4摻合型
在沒有生物降解性的高分子材料中,摻混一定量有生物降解性的高分子物,使所得產(chǎn)品具有相當程度的生物降解性,這就制成了摻合型生物降解高分子材料,但這種材料不能完全生物降解。目前主要開發(fā)改性淀粉與可生物降解或可水溶性塑料的降解塑料合金母料,或以淀粉為主要原料的可完全生物降解塑料,可以100%地分解,其分解速度可按要求控制在數(shù)分鐘到一年的時間。
3、生物可降解高分子材料的應(yīng)用
生物可降解高分子材料因其獨特的性能,使得它的發(fā)展前景極為廣闊,將為減少環(huán)境污染、保護地球與大自然,為人類創(chuàng)造一個無污染的環(huán)境發(fā)揮巨大作用。生物可降解高分子材料的分類應(yīng)用主要有以下幾個方面:醫(yī)療領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)、包裝材料,其他領(lǐng)域。
3.1生物可降解高分子材料的醫(yī)學(xué)應(yīng)用
由于可降解高分子材料不擊一次手術(shù)移出,因此其特別適合于一些擊暫時性存在的植入場合根據(jù)其臨床中的應(yīng)用,可分為以下幾類:
(1)藥物控制釋放。在過去20年,合成生物可降解高分子被廣泛用于最貢要的藥物釋放領(lǐng)域。用生物可降解高分子制成的藥物控制釋放系統(tǒng)來控制藥物的釋放速率,而理想的情況應(yīng)是,藥物能在合適的時間、合適的地方加以釋放,以滿足生理擊要。以生物可降解高分子材料作為載體的避孕制劑是屬于控釋、緩釋制劑,不但要求制劑中的藥物能夠恒定釋放,并且要求生物可降解高分子材料在釋藥過程中要保持一定的形狀以保證有效釋藥面積。
(2)外科固定。PGA和PL、作為可吸收的合成縫合線被用于外科固定植入體。隨后又增加了其在上肢和下肢的應(yīng)用和整形外科領(lǐng)域獲得了新的應(yīng)用。日前經(jīng)過改性的PLGA植入體的性質(zhì)己能更好地適應(yīng)肌健、韌帶和骨骼復(fù)原的需要。
(3)組織支架PLLA的物理化學(xué)性能能讓它作為象肝這樣的軟組織,象軟骨和骨骼這樣的硬組織的支架材料;PC、被用作細胞移植和器官再生的人造支架;PLGA被運用于腸和肝再生,以及骨組織工程上。
3.2在包裝領(lǐng)域,人們致力于研制可完全生物降解的高分了以取代現(xiàn)在使用的非生物降解高分了。己商品化的有聚己內(nèi)醋、聚乙烯醇、聚乙一醇、聚乳酸等。這些高分性能優(yōu)良,可用吹模、注塑等方法加工,但它們的應(yīng)用并不廣泛,因為價格較高,比常用包裝材料聚乙烯、聚內(nèi)烯價格高4― 6倍。
3.3在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域光生物降解聚乙烯農(nóng)膜可使作物成熟期提前,減少雜草生長。通過提高田間溫度增加收成,并使收獲期提前??山到廪r(nóng)用地膜可節(jié)省灌溉水和肥料的用量,避免殘留物對下一季作物生長的危害。這種薄膜還可通過在種植前兒周升高土地溫度來殺死病原性細菌,可避免使用某些破壞大氣臭氧層的農(nóng)藥如一澳甲烷。在日本已用氧俗生物降解塑料包封的農(nóng)藥,可達到長期緩釋高效,減少對河、湖的富營養(yǎng)化。近來日本開發(fā)出的殼聚糖塑料降解地膜,強度大,尤污染,成本低,可生物降解,而目降解后的產(chǎn)物對土壤有改良作用。纖維蔚微品殼聚糖制備的功能性雜化纖維有一定的機械強度,可生物降解,降解產(chǎn)物對人體尤毒副作用。
除上述應(yīng)用外,生物可降解高分了在其他領(lǐng)域也得到了運用。例如,用合成生物可降解聚醋作包裝材料,在洗滌劑粉中用PA、及其共聚物處理廢水,在農(nóng)業(yè)土壤中用特種PH BV片來釋放殺蟲劑,以及在獸醫(yī)中用PH BV大藥丸來釋放藥物。用可再生資源如玉米、小麥等淀粉生產(chǎn)的聚乳酸,經(jīng)紡妊成型制得性能良好的紡織纖維,在服裝、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、衛(wèi)生、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用,己實現(xiàn)半商品化。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展和產(chǎn)品的逐步商業(yè)化,生物可降解高分了的應(yīng)用前景定會更加光明。(鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;河南;鄭州;450001)
參考文獻:
[1] 趙博,對生物可降解高分子材料的研究【J】,科技經(jīng)濟市場,2006年4月,28
關(guān)鍵詞:高分子材料 可降解 生物
1、前言
現(xiàn)代材料包括金屬材料、無機非金屬材料和有機高分子材料三大類。20世紀后,合成高分子材料的研究迅速增加,給人們生活帶來了巨大的便利。隨著高分子材料在各個領(lǐng)域的大量應(yīng)用, 廢棄的高分子材料對環(huán)境的污染已成為世界性的問題。治理白色污染和尋找新的友好型非石油基聚合物是當前全球關(guān)注的問題。 生物降解材料正是治標又治本的有效途徑,也是我國可持續(xù)發(fā)展的需要。
2、生物降解機理
高分子材料的降解分為光降解與光學(xué)化降解、機械化學(xué)降解、熱降解與熱學(xué)化降解、臭氧引發(fā)降解、離子降解、輻射分解降解以及生物降解等。生物降解是指高分子材料通過溶劑化作用、 簡單的水解或酶反應(yīng),以及其他有的機體轉(zhuǎn)化為相對簡單的中間產(chǎn)物或小分子的過程。
高分子材料的生物降解過程可分為 以下4 個階段:水合作用、強度損失、物質(zhì)整體化喪失和質(zhì)量損失。依靠范德華力和氫鍵維系的二次、三次結(jié)構(gòu)的破裂而引發(fā)的高分子水合作用以及可能因化學(xué)或酶催化水解而破裂的高分子主鏈使高分子材料的強度降低。對交聯(lián)高分子材料強度的降低,可能由于高分子主鏈、外懸基團、交聯(lián)劑的開裂等造成。高分子鏈的進一步斷裂會導(dǎo)致分子量降低和質(zhì)量損失。最后分子量足夠低的小段分子鏈被酶進一步代謝為二氧化碳、水等物質(zhì)??傊?, 生物的降解并非是單一機理,而是一個復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)的協(xié)同作用, 還是一個相互促進的物理化學(xué)過程。目前為止,除了生物降解外,高分子材料在機體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、 生物侵蝕及生物劣化等。
3、生物可降解高分子材料的應(yīng)用
生物可降解高分子材料的應(yīng)用范圍很廣,可用于農(nóng)業(yè)、園林、水產(chǎn)以及裝潢、包裝、衛(wèi)生、 化妝品等領(lǐng)域,由于成本等因素,目前研究多集中在生物醫(yī)療工程領(lǐng)域。
3.1農(nóng)業(yè)、園林、土木等用材
農(nóng)業(yè)、園林、土木等用材包括苗圃用膜材、樹根包裝袋、防草用地膜、多功能卷材、坡面防護綠化卷材等。各種膜材和功能片材的使用時間不同,有的要求 1 個季節(jié),有的最少要求 1- 3 年,例如:在樹苗培植的幾年時間里,用于植樹方面的材料最終慢慢降解回歸土壤. 目前,一些先進的農(nóng)業(yè)國家不斷投資建造以家畜糞或農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的堆肥生產(chǎn)裝置,農(nóng)用等可降解塑料也可通過這些裝置回歸自然.
3.2裝潢、衛(wèi)生、生活、雜品
裝潢、衛(wèi)生、生活、雜品、醫(yī)療用材包括地毯墊布、包裝袋、壁紙、帽子、內(nèi)衣、餐巾紙、桌布、茶葉袋等等。以上大多數(shù)都是一次性用品,用后掩埋或燃燒均無毒氣產(chǎn)生,還可以與其他有機廢棄物一起變?yōu)槎逊剩?回歸自然。值得一提的是,一些具有生物體適應(yīng)性的生物可降解高分子材料,可以廣泛地應(yīng)用于與生物體相接觸的地方,今后還將研究出更廣泛的用途.例如:一種稱為 “自由樹脂” 的材料,能在60℃熱水里化成一團軟泥,可以加工成各種形狀的裝飾品、玩具、文具等。冷卻后,有足夠的強度并長期不變形,再加熱后又可以形成新的造型。
3.3包裝工程中的應(yīng)用
在包裝行業(yè)中,高分子材料的應(yīng)用越來越多,但是大量廢棄的包裝材料給環(huán)境造成了巨大污染。僅靠減少使用量是不能根本地解決問題的,采用降解性高分子才是可行的辦法。目前,各種包裝材料中聚乳酸具有最大、最有潛力的應(yīng)用市場。聚乳酸的阻氣阻水性、可印刷性及透明性良好, 并且其基本原料乳酸是人體固有的物質(zhì)之一,對人體無毒無害,在食品包裝市場上有很大的前景。
很多大公司都看好這種新型的環(huán)保材料。可口可樂公司在鹽湖城的冬奧會上用了50萬只聚乳酸塑料制成的一次性杯子,這些杯子只需40天就可在露天的環(huán)境下消失得無影無蹤。
3.4生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
生物可降解材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上的應(yīng)用原理是在機體生理條件下,通過水解或酶解,從大分子的物質(zhì)降解為對機體無損害的小分子物質(zhì)或者是小分子物質(zhì)在生物體內(nèi)自行降解,最后通過機體的新陳代謝完全吸收和排泄出去,對機體不產(chǎn)生任何毒副作用。生物降解材料已被廣泛用于人造皮膚、縫合線、體內(nèi)藥物緩釋劑和骨固定材料等外科手術(shù)中。聚丙烯、尼龍及聚酯纖維等合成纖維制成的醫(yī)用縫合線不能被機體吸收,會產(chǎn)生排異的現(xiàn)象,而且在傷口愈合后還要進行再次手術(shù)才能去除。采用聚L-丙交酯(PLLA)、聚乙交酯及其共聚物等制成的外科縫合線,可在傷口愈合后自動降解并被生物體所吸收,無需拆線,現(xiàn)已商業(yè)化。用生物可降解的高分子材料制成的人造皮膚可應(yīng)用于治療燒傷換皮等場合。另外,在治療過程中還可將抗生素類藥物及骨生長調(diào)節(jié)蛋白、骨生長因子等植入材料中,可以防止感染并促進骨愈合,控制藥物在體內(nèi)的釋放速率,使藥物在體內(nèi)能夠保持有效的濃度,減小或消除副作用,尤其是在植入或附于病區(qū)時,則更能顯示其優(yōu)越性。微膠囊技術(shù)在控制藥物定時釋放、增加藥物的穩(wěn)定性、降低藥物毒副作用和有效利用率等方面具有積極意義。
4、生物可降解高分子前景展望
目前,生物降解聚合物的開發(fā)與應(yīng)用還存在一些問題,國內(nèi)外普遍承認,降解塑料比同類現(xiàn)行塑料的產(chǎn)品價格要高許多。聚合物的降解性必然會損害產(chǎn)品的持久性,也會在一定程度上降低它的力學(xué)性能,從而限制生物降解聚合物的應(yīng)用范圍。盡管如此,隨著環(huán)保法規(guī)的完善和人們環(huán)保意識的增強,生物降解聚合物市場繼續(xù)增長,尤其是在包裝材料、塑料薄膜、醫(yī)用材料等領(lǐng)域的應(yīng)用。然而就目前研究的成果而言,欲使其普遍使用仍需經(jīng)過較長的時間。開發(fā)低成本、 具有降解時控性和高效性的生物塑料是這一領(lǐng)域以后研究的主要方向。
關(guān)鍵詞:高分子材料可降解生物
我國目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列,每年產(chǎn)生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解,以盡量減少對人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如細菌、霉菌及藻類作用下,可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便,只要保持干燥,不需避光,應(yīng)用范圍廣,可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機理大致有以下3種方式:生物的細胞增長使物質(zhì)發(fā)生機械性破壞;微生物對聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì);酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。按照上述機理,現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。
一、生物可降解高分子材料概念及降解機理
生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下,能被微生物或其分泌物在酶或化學(xué)分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。
生物可降解的機理大致有以下3種方式:生物的細胞增長使物質(zhì)發(fā)生機械性破壞;微生物對聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì);酶的直接作用,即微生物侵蝕高聚物從而導(dǎo)致裂解。一般認為,高分子材料的生物可降解是經(jīng)過兩個過程進行的。首先,微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合,通過水解切斷高分子鏈,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi),經(jīng)過種種的代謝路線,合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動的能量,最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非單一機理,而是一個復(fù)雜的生物物理、生物化學(xué)協(xié)同作用,相互促進的物理化學(xué)過程。到目前為止,有關(guān)生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在機體內(nèi)的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關(guān)外,還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環(huán)境有關(guān)。
二、生物可降解高分子材料的類型
按來源,生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類,有醫(yī)用和非醫(yī)用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。
2.1微生物生產(chǎn)型
通過微生物合成的高分子物質(zhì)。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染環(huán)境的生物可降解塑料。如英國ICI公司生產(chǎn)的“Biopol”產(chǎn)品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低,強度及耐熱性差,無法應(yīng)用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點較高,強度好,是應(yīng)用價值很高的工程塑料,但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結(jié)構(gòu)的共聚物,這種共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質(zhì)素等均屬可降解天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解,但因纖維素等存在物理性能上的不足,由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質(zhì)制得的脫乙?;嗵堑裙不熘频?。
2.4摻合型
在沒有生物可降解的高分子材料中,摻混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得產(chǎn)品具有相當程度的生物可降解性,這就制成了摻合型生物可降解高分子材料,但這種材料不能完全生物可降解。
三、生物可降解高分子材料的開發(fā)
3.1生物可降解高分子材料開發(fā)的傳統(tǒng)方法
傳統(tǒng)開發(fā)生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通過化學(xué)修飾和共混等方法,對自然界中存在大量的多糖類高分子,如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足,但一般不易成型加工,而且產(chǎn)量小,限制了它們的應(yīng)用。
3.1.2化學(xué)合成法
模擬天然高分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),從簡單的小分子出發(fā)制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,這些高分子化合物結(jié)構(gòu)單元中含有易被生物可降解的化學(xué)結(jié)構(gòu)或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段?;瘜W(xué)合成法反應(yīng)條件苛刻,副產(chǎn)品多,工藝復(fù)雜,成本較高。
3.1.3微生物發(fā)酵法
許多生物能以某些有機物為碳源,通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發(fā)酵法合成產(chǎn)物的分離有一定困難,且仍有一些副產(chǎn)品。
3.2生物可降解高分子材料開發(fā)的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶學(xué)的發(fā)展,酶在有機介質(zhì)中表現(xiàn)出了與其在水溶液中不同的性質(zhì),并擁有了催化一些特殊反應(yīng)的能力,從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。
3.3酶促合成法與化學(xué)合成法結(jié)合使用
酶促合成法具有高的位置及立體選擇性,而化學(xué)聚合則能有效的提高聚合物的分子量,因此,為了提高聚合效率,許多研究者已開始用酶促法與化學(xué)法聯(lián)合使用來合成生物可降解高分子材料
四、生物可降解高分子材料的應(yīng)用
目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解決環(huán)境污染問題,以保證人類生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。通常,對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法,但這幾種方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物醫(yī)用材料。目前,我國一年約生產(chǎn)3000多億片片劑與控釋膠囊劑,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是傳統(tǒng)的糖衣片,而國際上發(fā)達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素,羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。
參考文獻:
文章提要:本文作者通過對造成白色污染的成因了解,提出了人類如不減少白色污染,吃虧的將是人類自己的論點,用事實論證了白色污染對我們的生活和環(huán)境潛在多方面危害,通過對人們使用塑料制品的情況進行了調(diào)查,采摘數(shù)據(jù),提出了“制服”白色污染的措施,消滅白色污染,從我做起,共同保護我們綠色的家園。
一、什么白色污染
白色污染產(chǎn)生的由來。我們要從塑料出現(xiàn)講起,以石油為原料就制得乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,這些物質(zhì)在一定條件下能相互反應(yīng)生成大量的化合物如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯。而我們?nèi)粘J褂玫乃芰暇褪怯缮鲜鏊姆N高分子組成的材料制成。由于塑料產(chǎn)量不斷增大,成本越來越低,大家在生產(chǎn)和生活中大量使用的薄膜、包裝袋和一次性塑料餐具,使用后隨手把它拋棄在環(huán)境中,給景觀和環(huán)境帶來很大破壞,由于塑料包裝物大多呈白色,所以我們把這種污染叫白色污染。
二、白色污染的兩種危害
1、視覺污染是指塑料袋、盒、杯、碗等塑料制品散落在環(huán)境中,給人們的視覺帶來不良刺激,影響城鄉(xiāng)和風(fēng)景的整體美感。
2、潛在危害。白色污染的潛在危害是多方面。主要表現(xiàn):一次性發(fā)泡塑料飯盒和塑料袋盛裝食物會影響我們的身體健康。有人測試過,當溫度達到650 c時,一次性發(fā)泡塑料飯盒中的有害物質(zhì)將滲入到食物中,對人體的肝臟、腎臟及中樞神經(jīng)系統(tǒng)等造成的損害。如果我們將使用的塑料制品拋棄到水田、路邊、公園等,就會影響土壤的透氣性和農(nóng)作物的生長發(fā)育,造成農(nóng)作物的減收。如果動物當作食物吞入,就會引起的消化不化,還會導(dǎo)致動物的死亡。
以上兩點,都和人類的生活息息相關(guān),如果不提高警惕,吃虧的始終還是人類自己。
三、人們在日常生活中制造白色污染的數(shù)據(jù)
近兩年來,人們的生活節(jié)奏日益加快。塑料袋逐漸成為了人們的方便之手。
1、10月2日早上7點,家住在星荷路的梁小明同學(xué)到離家不遠的廣百超市買菜,一條魚、幾根黃瓜、三把青菜......花了十幾塊買了五樣菜的同時,梁小明同學(xué)不禁感嘆,如果家家都這樣使用塑料袋,這“白色污染”要嚴重到什么程度?
2、根據(jù)市區(qū)多家大中型超市提供的數(shù)據(jù)顯示,這些大中型超市每天塑料戴的消耗量在3萬個以上,按130個塑料袋重1公斤的標準計算,市民一天從各大超市拿回家的白色污染物就達230多公斤。我們在廣百超市門口觀察了二十多分鐘,沒發(fā)現(xiàn)一個人是提著自己的菜籃子或其工具走進超市的,而幾乎所有的人走出超市時,手里都提著兩個以上的塑料袋。
由此可見,白色污染在人類身邊蔓延得極度迅速。
四、“制服”白色污染的相關(guān)措施
1、實行垃圾分類。清潔的廢塑料制品可重復(fù)使用、造粒、煉油、制漆、作建材等。而從垃圾場重新分揀廢塑料制品,則費時費力,且塑料的利用價值也很低。所以一定要在廢塑料制品進入垃圾流之前將其分類回收上來。
2、依靠科技進步,發(fā)展可降解塑料。我國新型塑料的研究已取得了重大進展。已經(jīng)開發(fā)出以淀粉、秸稈纖維、天然草漿等材料制成的“綠色”替代品。由紙質(zhì)、淀粉、易降解塑料等新型快餐餐具已在一些鐵路列車上使用,從而緩解了鐵路沿線的“白色污染”程度。
3、加強立法,強化管理。盡量減少或控制使用不可降解塑料的生活用品,以法規(guī)的形式明確生產(chǎn)者、各級銷售者和消費者回收利用的義務(wù)。目前美國、日本等發(fā)達國家已明令禁止使用一次性塑料快餐餐具。我國的北京、上海、杭州等地方為此專門制定了地方性法規(guī),扼制“白色污染”的污染源。另外,香港近日也就白色污染造成的各種危害,提出征收膠袋稅,從而制止了白色污染的迅速蔓延。
1綠色包裝設(shè)計中的成本理念原則
成本是設(shè)計的關(guān)鍵,綠色包裝設(shè)計首先要考慮的也是成本問題,需要在設(shè)計過程中進行成本預(yù)算,最大限度降低包裝成本,使包裝成本達到最小化,同時也使其擁有更強的市場競爭力。因此,企業(yè)要想生產(chǎn)出物美價廉的綠色包裝產(chǎn)品,就需要擁有較強的成本意識,能夠在設(shè)計中合理地利用一切資源。這樣即能夠給人們的消費活動提供更大的便利,還能促進包裝業(yè)的發(fā)展,同時也使中國經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提升。
2綠色包裝設(shè)計中的材料理念原則
對于綠色包裝設(shè)計理念而言,材料綠色是其核心內(nèi)容。材料綠色化是指包裝材料污染低、耗能少、易加工,尤其注意食品包裝材料,除了要做到干凈衛(wèi)生,還要無毒、無害、無輻射性,要采用可再生、易降解的材料,還要做到包裝材料處理綠色化,可以在包裝表面用文字或圖像向人們傳達包裝材料處理綠色化的信息。
3綠色包裝設(shè)計中的結(jié)構(gòu)理念原則
在綠色包裝設(shè)計理念中,一定要避免過度包裝,結(jié)構(gòu)簡單化是關(guān)鍵。由于材料浪費現(xiàn)象普遍存在于包裝印刷成品的切版工藝中,這就需要設(shè)計師對包裝結(jié)構(gòu)做出適當?shù)恼{(diào)整,要盡量使包裝的展開圖呈方形,從而減少邊角余料以及剩余材料的浪費現(xiàn)象。
二、包裝設(shè)計中綠色設(shè)計理念的應(yīng)用
1要選擇綠色的包裝材料
最理想的綠色包裝材料是“無包裝化”,例如,水果和蔬菜最好采用無包裝化原則,即有助于保持蔬菜和水果的新鮮度和營養(yǎng)含量,又能做到零浪費和零污染。而在包裝設(shè)計中的綠色包裝材料常用以下五種。第一,紙質(zhì)包裝。紙是最常用到的綠色包裝材料,它最符合綠色包裝設(shè)計理念,由于紙的重量輕,能夠?qū)崿F(xiàn)成本最小化。紙是由天然植物纖維,所以無毒無味,還有透氣性好的特點,而且容易腐爛不會污染環(huán)境,具有循環(huán)再造功能。第二,木質(zhì)包裝。木材常作為包裝材料,但隨著環(huán)保意識的增強,普通的木材質(zhì)包裝存在了很大的局限性。但由于竹子的成材周期短,成材率高且易于成型,成為取代木材的最佳材料,被廣泛應(yīng)用于包裝設(shè)計之中。第三,玻璃包裝。玻璃具有可循環(huán)利用、可再生的特點,可用于化妝品、飲料、洗衣粉等可循環(huán)的產(chǎn)品中。第四,可食用包裝??墒秤眯偷陌b材料是食品最常用的綠色包裝材料。同時隨著綠色設(shè)計理論的推廣,柔性版印刷技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,它能夠滿足可食用的要求,無毒無味而且不存在金屬元素。第五,可降解塑料包裝。可降解塑料包裝可以轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳,即滿足包裝的功能和特性,又符合綠色包裝理念,使其得到了廣泛的應(yīng)用。
2綠色包裝造型結(jié)構(gòu)設(shè)計
綠色包裝造型結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括兩個方面。第一,在滿足保護性、方便性和生產(chǎn)合理性基本功能的基礎(chǔ)上做到設(shè)計簡單化。綠色包裝造型結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單化主要體現(xiàn)為:商品包裝空間占用率最低和包裝材料使用量最少,例如,藥品包裝的產(chǎn)品膠囊、點滴瓶,都可改為運用可降解塑料進行塑封包裝,簡單方便、耗材少,而且無污染。第二,綠色包裝造型結(jié)構(gòu)設(shè)計要在能夠滿足消費者的審美需求的同時體現(xiàn)人文關(guān)懷。為了符合消費者的審美觀,設(shè)計者需要在設(shè)計方面融入美感,以滿足消費者的審美需求,另外包裝設(shè)計要體現(xiàn)人文關(guān)懷,這樣可以促進其可持續(xù)發(fā)展,例如,某品牌的防漏調(diào)味壺,不僅使用環(huán)保材料而且對于壺嘴做了特殊處理,能夠保持壺身清潔,避免浪費,其壺身外壁呈磨砂質(zhì)感,既不滑手還能防止刮花,深受消費者青睞。包裝設(shè)計的人文關(guān)懷還體現(xiàn)在能讓人產(chǎn)生聯(lián)想方面,例如,兒童保濕霜的包裝多會設(shè)計成蘑菇或動物等形狀,小朋友看到后就會愛不釋手。
3綠色包裝的裝潢設(shè)計
包裝裝潢設(shè)計是指依據(jù)商品的特征,考慮到企業(yè)和消費者的需求,對包裝的外觀運用美學(xué)藝術(shù),利用文字、色彩和圖形使其外表變得更具審美價值,從而具有促銷功能。綠色的包裝裝潢設(shè)計可以在描述產(chǎn)品用途的基礎(chǔ)上維系企業(yè)的形象,從而提高企業(yè)的知名度,因此設(shè)計者需要充分利用綠色的內(nèi)涵以及綠色環(huán)保標志,還要考慮到消費者的審美觀,使包裝不僅能讓消費者產(chǎn)生良好的心理效應(yīng),還能讓消費者感到舒服。綠色包裝的裝潢設(shè)計體現(xiàn)在以下三個方面。
第一,圖形設(shè)計綠色化。
圖形作為一種視覺傳達語言,首先,要具備信息傳達準確性的特點,在設(shè)計方面要求設(shè)計者根據(jù)商品的成分、功能等特性,可以與地方或民族文化特色相結(jié)合,使圖形能夠含蓄準確地將商品信息傳遞給消費者;其次,圖形設(shè)計還要鮮明有特點,突出主題,以簡單生動的圖形表達意義。圖形設(shè)計綠色化的實現(xiàn)還需要考慮到布局設(shè)計和諧性,以及恰當?shù)囊镁G色環(huán)保標志方面。綠色環(huán)保標志包括中國環(huán)境標志、可以重復(fù)使用標志、可回收再生標志等,設(shè)計者需要考慮商品的實際情況引入綠色環(huán)保標志,不能為了促進商品的銷售而濫用標志。
第二,色彩設(shè)計“綠色”化。
研究表明對于同一類型、同一價位的商品,女人和小孩會選擇色彩鮮艷、包裝精美的商品作為購買對象。色彩是商品包裝傳遞給消費者的第一印象,是包裝的靈魂,能吸引消費者的注意力,調(diào)動消費者的想象力,使消費者產(chǎn)生購買欲望,是產(chǎn)品形象的代表,也是企業(yè)宣傳的手段。色彩設(shè)計不以吸引消費者為目的,設(shè)計者在設(shè)計時要多使用暖色系,給消費者輕松、舒適的感覺,要做到用較少的色彩,合理地運用色彩對比關(guān)系,使包裝達到最好的視覺效果,既醒目又不花哨。例如,某可樂的包裝,紅色的背景給人一種喜慶的美感,白色的英文字母在紅色背景襯托下顯得大而醒目,包裝色彩簡單、大方讓人感覺舒服。
第三,文字設(shè)計綠色化。
包裝上的文字設(shè)計包含兩部分:一部分文字是商標;另一部分文字是對商品的用途、用量、成分以及使用方法等特征的說明。文字設(shè)計主要是對文字的字體、形狀、大小以及所要表達的含義等方面進行設(shè)計。設(shè)計方法包括裝飾性設(shè)計、形象化設(shè)計和意象化設(shè)計。文字設(shè)計綠色化就是通過對文字的設(shè)計使消費者能直觀地了解包裝內(nèi)的商品,文字要做到簡單明了、大小適中,設(shè)計師在進行文字設(shè)計時,還要注意遵循與整體包裝的設(shè)計和諧統(tǒng)一原則,給消費者的整體感覺是簡單、準確。例如,某品牌餅干的包裝,左上角是商標字體小而有特色,左邊品牌的字體大而清晰,讓人一目了然,右上角的文字是描述餅干的口味,方便消費者的選擇,右邊豎著的大字“送25%”不僅字大而且達到一定的促銷效果,雖然圖片平面不大而且字也不少,但通過設(shè)計師對字體以及位置的處理,給人的第一感覺是清晰明了,達到了很好的促銷效果,并且字體顏色鮮明且整體效果和諧,富有視覺美,是很成功的綠色包裝設(shè)計。再如,某品牌大米的外包裝,不僅色彩給人感覺很舒服而且字體大小位置安排合理,突出主題,采用的是塑料包裝,底色以白為主,下半部分是圖片,圖片色彩以冷色調(diào)為主,中間大字寫出大米的名字,下面稍小一點兒的字是“長、粒、稻、香、米”,字與字之間都用豎線隔開,突出了米的特點,這款包裝設(shè)計無論從顏色、字體,還是從圖形、結(jié)構(gòu)方面都是完美的綠色包裝設(shè)計作品。
三、中國綠色包裝設(shè)計的現(xiàn)狀
1在綠色包裝上的投資不足
中國對環(huán)保事業(yè)逐漸重視,但支持力度不夠,在綠色包裝上的投資較低,對于已經(jīng)廢棄的包裝也沒有有效的應(yīng)對措施,使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)陷入失調(diào)狀態(tài),嚴重影響了包裝工業(yè)的發(fā)展。
2綠色包裝材料供應(yīng)不足
由于中國紙袋工業(yè)還不夠發(fā)達,塑料購物袋的使用仍然廣泛,后期處理負擔(dān)大。在中國有很多具有民族特色的綠色包裝,例如,使用棕子葉、竹筒來包棕子,這些產(chǎn)品材料雖然天然、易于回收再生,但是其本身易于攜帶病菌,在對外貿(mào)易中受到了國外的抑制。生產(chǎn)可降解塑料的技術(shù)還處于研發(fā)階段,雖然已經(jīng)取得初步成果,但還需要一段時間才能大量投入市場。
3包裝廢品回收技術(shù)落后
中國包裝廢品回收技術(shù)普遍存在資源再利用率低、包裝回收率差、浪費現(xiàn)象嚴重等缺點。據(jù)統(tǒng)計,中國玻璃瓶回收率為20%左右,紙包裝回收率為20.4%,塑料包裝廢棄物的回收率僅達到10%左右。
四、中國綠色包裝設(shè)計的發(fā)展對策
1需要政府給予政策和資金方面的支持
為了促進綠色包裝產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,國家應(yīng)給予一定的支持,進一步完善相關(guān)的法規(guī);在行業(yè)科研項目的研發(fā)工作上加大投資比例,或者通過設(shè)立專項基金等方法給予資金方面的支持。
2對綠色產(chǎn)品的開發(fā)要持積極的態(tài)度
企業(yè)應(yīng)該從綠色設(shè)計、綠色生產(chǎn)以及綠色包裝這三個方面入手,積極開發(fā)綠色產(chǎn)品。首先,要積極投入綠色包裝的生產(chǎn),通過不斷加強人才的培養(yǎng)工作,來加快技術(shù)的創(chuàng)新,盡可能快的研制新的綠色材料和工藝;其次,要著重于開發(fā)綠色材料的多樣化,雖然暫時還不能利用其它材料來代替塑料,但可以通過實施減量化等手段減少塑料的使用,以保護人類的生態(tài)環(huán)境;最后,還要盡力挖掘傳統(tǒng)包裝材料中的“綠色材料”,例如,以豆渣為原料用于包裝果蔬產(chǎn)品的可食用性包裝等。
3加強個人的環(huán)保意識
國家應(yīng)該加強對個人環(huán)保意識的培養(yǎng),倡導(dǎo)個人在塑料制品的使用方面實施減量化,可以通過提高塑料制品價格等途徑來達到減量化的目的,使個人能夠自愿地選擇綠色的包裝產(chǎn)品,從而促進企業(yè)的綠色生產(chǎn),有利于構(gòu)建良好的市場環(huán)境。另外還要加強人們對廢棄物品的認識,學(xué)會對廢棄物品進行分類,培養(yǎng)廢棄物品回收再利用的自覺意識,主動將可回收的廢棄物品扔進回收箱。
五、結(jié)語