2016-6-12 11:47:22

谈包装设计与环境的融合

1.包装与环境存在矛盾很多包装材料大量使用,其使用寿命却相当短,而且大多包装废弃后不易降解而产生分散四处很难集中的固体废弃物,对城市环境和居民生活造成极大的影响,甚至危害。包装材料近年来也越来越引起公众特别是环保人士的关注,据相关数据统计,在我国每年生产的70%的包装制品在使用后被丢弃,按照近年的包装生产数据可知全国每年几乎产生了1700万吨包装废弃物,人均达12Kg。对于包装的环保性的研究,更加关注包装在其整个生命周期中对环境的影响,而不仅仅是包装物的最终去向。很多包装物在其生命周期对环境的影响几乎涉及人类赖以生存的方方面面,如:大气、水域、土壤、森林等,包装一般会采用的原料有:塑料、玻璃、纸以及金属,它们对生态环境的都是有一定程度不同的影响,另外,包装物因其自身特点而对环境的污染具有其特殊性。在如今这个商品化的社会中,一般出现人类活动的地方就会有包装就伴随各种商品出现并四散到各个角落,因而造成相对较广的污染范围;从目前来看我国使用的一次性包装物还是占很大比例,这类包装材料的生命周期短而废弃量大,尤其对人口集中在沿海地区,这些废弃物会对本来就不堪重负的城市生态环境造成更大的压力,据统计包装废弃物在城市垃圾中占有体积比例已达了30%-40%,不难发现我国目前已有2/3的城市处于垃圾的包围之中。在我国塑料废弃物的比例相当大,尤其是在很多大城市中,垃圾中的塑料废弃物比例超过了发达国家最高水平,众所周知,塑料制品因不易回收、很难降解等特点而对环境造成难以承担的重荷。对于塑料物造成的“白色污染”的危害主要有:在铁路、公路、内河以及海洋航道上飘浮而影响交通;在城市街道、旅游景点的地面上、水面上或天空中和树林中四处飞舞会对生态景观造成严重的破坏;同时,塑料包装品在自然界的降解周期很长,约为200-400年,埋于土壤会破坏土壤的结构,反应物不但会污染土壤也会污染地下水,当这些水源不断地流入河流、湖泊和海洋,则会影响到各个水域的水质,从而影响人们的生活环境,这也对水电站正常运行造成一定的影响;塑料被陆地上或海洋中动物误食可致病甚至死亡,进而影响生态环境。塑料包装物与环境的矛盾主要体现在以下几个方面:1)从目前情况来看,塑料作为包装材料与传统包装材料相比经济性很强,在很多方面的性能优于传统材料,其需求也因此而不断增长,但是其对环境的危害却很大,因而在没有找到合适的替代材料前应尽量少使用,或者循环使用。2)很多一次性的塑料包装材料具有毒性而且难以降解,其中一般会包含重金属颜料以及增塑剂等,人们大多在使用后就随意丢弃而没有进行妥善处理,会对生态环境造成很大的危害,但是当前我国在这方面没有相关的管理回收制度。3)对于占大极大比例的具有热塑性的塑料包装材料,可以对其进行回收并资源化,利用目前相对成熟的回收技术,然后通过其他综合措施,提高回收这类塑料包装材料的回收比例,然后加以分类进行再资源化,不但可以提高经济效益也可以减轻对生态环境造成的压力。4)要对所有的新型塑料包装材料或者其他包装材料通过环保化研究测试后才能取代目前所使用的包装材料,避免以一种污染物取代另一污染物的情况发生。2.包装的环保化设计对于包装的环保化设计应充分考虑材料在其的整个生命周期中对资源、能源和环境的影响。不同材料的包装具有不同的功能,其不同的功能决定着它们不同的用途,很多时候为了达到多个功能而将几种具有不同的材料进行复合以达到目的,但是这类材料往往会增加回收的难度,更加难发以回收与再循环。因而在对包装材料设计时不但要求其功能性,也要求其功能与环境相适应性,让这两者之间达到平衡与统一。另外,包装材料在环保化设计方面应充分考虑如何降低材料生命周期的环境负载,其要求主要包括以下几方面:1)包装材料的有害性;需要从材料在水、油和以及其它溶剂形成可溶出物质的作出有害性检测,如:泡沫聚苯乙烯容器、聚碳酸酯容器以及聚碳酸酯作为奶瓶都被列入环境激素的可疑包装;一般聚氯乙烯作为食品包装袋其游离单体氯乙烯应该达到标准要求,即低于05μg/g以下;应杜绝使用辅料中含有重金属如铅、汞、镉、六价铬等的包装材料;保证包装材料在回收处理中的有害物质的排放。2)资源的节约;在包装材料设计时应考虑:包装设计应避免叠床架屋和过度包装;对包装材料合理长寿化,使其能够循环使用;在包装材料便于使用情况的基础上,尽量使内容物与材料重量比最大化;尽量使用低密度原料做包装材料;采用高性能的包装材料以降低材料的消耗。3)能源的节约;尽量选取生命周期总能耗小的包装材料,这不仅要考虑材料的环境负载与其容积和强度的平衡与统一。我们知道,多数包装材料的环境负载是以单位重量计算的,而对于页包装材料的则要综合考虑单位体积与刚性环境负载因素。大型容器则可以选择质地相对较轻的聚酯瓶,要求具有相应强度的小型容器则可选择以钢铁为材料的包装,相对来说纸的强度很低,因而不适于用做大型容器;而玻璃和铝价格昂贵且能耗高,但具有可循环再生的优势,在是否采用抉择时就更多地从其回收率、循环再生的效率等进行考虑。4)包装的功能性;在对包装材料的设计时,须满足内容物的物理特性以及化学特性的要求,对其应具备相应有效保护功能,如:对于蔬菜、水果包装,则要求材料具有一定的透气性与透湿性,而对于冷冻食品的包装则要求包装材料保持在低温条件下的韧性,对于易氧化的食品的包装则要求材料能够阻隔气体。包装的功能性下降会引起内容物丧失其商品性,这不仅会对包装材料无端消耗也会内容物造成资源、能源上的浪费。对于包装材料的强度和包装的封密性都要有一定程度上的保证,能防在包装过程中或者运输、储存过程中甚至使用过程中出现产品“跑、漏、飘”等现象而造成对环境的污染。5)包装材料废弃后的循环与再生性;在对包装材料的环保设计中须考虑其在被废弃后的循环再生性,主要会考虑几个方面:如何为包装材料选择合适的现有回收再生系统,或者选择未来可能回收再生的材料,以提高包装材料的回收率并降低回收的费用;通常情况下应尽量使用现下的回收技术已成熟的包装材料,也就是说应采用容易识别材质的包装材料,如:附有相应的识别标志,这样有利包装材料的分类与回收;可采取减容化设计,在包装材料使用后容易施力砖块、可折叠,而对于复合材料包装材料设计时应使其尽量容易分离,而在外形设计时能够适于运输减容;对于玻璃器皿的设计,则可采用透明或茶色材料而最好不要使用杂色材料;对于塑料包装材料则尽可能采用可降解、可循环、可再生的材料;另外,尽量采用能使用后经过简单处理就可再次使用的材料进行设计,对这类材料应尽量选取容易洗净的,对于容器尽量如:玻璃等类似可再使用的作为包装;另外应尽可能选取在焚烧或降解,如:堆肥或填埋处理过程中不会产生二次污染的包装材料;在满足相关功能要求基础上,应尽量选取原料单一材料进行包装设计;如废弃物需要进行焚烧处理,则应要选取残渣较少或者滑残渣的且燃烧热低的材料。
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