时间:2024-01-19 14:52:06
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇可降解塑料概念,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显着有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。
一、绿色原料
绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。
目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。
二、绿色溶剂
造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。
正如超临界流体,它是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。
三、绿色催化剂
1836年瑞典化学家Berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。
绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。
四、绿色食品添加剂
我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。
海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。
琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。
五、绿色农药
农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。
绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。
六、绿色化学品
我们在生活中洗涤用品是必不可少的,但洗涤用品主要是洗涤剂,最终导致大量的洗涤废水被排入环境中,造成污染。
随着21世纪环境污染问题的加重,绿色化学被提出,绿色化学也叫环境友好化学,它是从源头上阻止污染的新兴学科。美国在1996年设立了总统绿色化学挑战奖,以此来奖励那些在减少化学污染方面取得成就的人;1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。绿色化学确实应该提倡,它是我们通向美好生活的必经之路。
绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显著有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。
一、绿色原料
绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了本文由收集整理化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。
目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。
二、绿色溶剂
造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。
正如超临界流体,它是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。
三、绿色催化剂
1836年瑞典化学家berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。
绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。
四、绿色食品添加剂
我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。
海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。
琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,
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它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。
五、绿色农药
农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。
绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。
六、绿色化学品
我们在生活中洗涤用品是必不可少的,但洗涤用品主要是洗涤剂,最终导致大量的洗涤废水被排入环境中,造成污染。
1.1绿色设计理念的概念
绿色设计理念也称作生态理念、环保设计等。绿色设计理念是指在产品的设计过程中,要合理分析并总结出产品的一系列性能、功用、质地、开发周期以及产品的成本,而对产品是否影响资源和环境更应当作重点考虑,使得绿色产品较传统的产品在各方面都更具优势,力求在各方面都做到绿色节能环保。在产品的设计阶段应将环境污染因素和节能减排、不对生态圈造成压力当作首要设计因素,采取合理有效的防污生产措施,减少工业生产中因有害物质的排放给人类的生活环境造成的危害和干扰,减少能源的消耗,并在此前提下尽可能地使用可再生资源或者可循环使用的资源。
1.2绿色理念包装设计的准则
以人为本的思想是绿色理念包装设计的基本理念,绿色理念包装相对传统包装而言更具有深层次的内涵和人文关怀,它所传递和表达的信息量大且涵盖的范围广。绿色理念以环保、健康为准则,研制出有利于人类社会和谐、高速、健康发展的产品。
2现代社会对绿色包装设计的要求
2.1绿色包装的结构
在商品时代的今天,绿色包装以其特有的结构特征赢得初步胜利。在包装的结构上,绿色产品较传统产品的包装而言,使用更方便,搬运更合理,储藏更可靠,解读更方便,它具有传统产品包装不具备的各种优良性能,更好地满足了消费者心理和生理上的需求。在人类社会高速发展的今天,人们已不能只满足于产品包装的基本性能,更多的人寻求的是心理和生理上的舒适和满足,从中获取更多的益处,当代设计离不开这些因素,或者说正是因为这些因素使得当代产品包装的发展方向更为明确。包装的结构,无论大小都应倾注绿色设计理念,因为产品的结构更能体现产品的好坏和它的优劣。绿色设计理念想要准确地传达产品包装的内涵和信息,必须在它的结构上下工夫,从产品性能、用途以及消费对象方面综合分析和研究,研制出适合产品要求的绿色包装才是当务之急。
2.2绿色包装的造型
产品的包装造型属于产品的基本属性因素,也是产品设计中较为重要的方面。现代化的生活使得人们崇尚简约主义,当然在绿色产品造型设计上也融入了简约设计的元素,产品的造型应简单、干净、有内涵,同时简约的产品包装设计也可以减少材料的消耗。使用简单的形状、颜色,做到产品包装外观的简约,在产品的包装设计上力求用最少的基本元素达到最佳的效果。
2.3绿色包装的材料
绿色包装材料是顺应社会的需求产生的,人们利用可循环使用的再生资源来制作产品包装,在一定程度上节约了大量资源和成本。开发使用绿色包装材料迫在眉睫,此类材料干净、卫生、无污染。绿色包装材料多使用可再利用的材料,这类材料在使用的过程中应限制材料的种类数,缩减材料的种类可以增加同类材料的使用量,即用种类尽可能少的材料作包装材料,与此同时人们要考虑材料的兼容性,使自然资源被合理的开发利用,并且使得自然资源良性循环。人们对废弃的或者不被重视的自然资源应该合理的开发和利用,比如玉米杆、麦秆等被丢弃的绿色材料,应该根据其特性来设计研制出可利用的绿色包装。使用绿色包装必须确保包装原料的安全化,材料不能含有有毒有害物质,以便在回收以后对废弃包装进行处理,同时制成的绿色包装也要容易分类,以便处理。通常被用来制作绿色包装的材料有以下几种。
2.3.1可降解塑料
可降解塑料的分子内部结构比较特殊,其化学结构在一定的外界环境下能够发生改变,因此用可降解塑料作产品包装材料不会造成环境污染。可降解塑料包装材料制作简单,降解速度较快,可以通过紫外线的照射、土壤和水中的微生物作用达到降解的目的。通过微生物的代谢作用,可降解塑料包装材料又被还原成简单的化学成分,这种可降解塑料无毒,对人体和人类的生活环境不会造成威胁,当它以新的形式进入到生态环境中后,又可以重新组合,从而被再次利用。现代科技需要以可降解塑料作原料来进行包装的加工、分解、再利用。
2.3.2可重复再生材料
可重复再生材料具有可重复利用的特点,相对传统包装材料而言在一定程度上节约了资源,降低了成本。生活中常见的可重复利用包装有盛装各种酒、饮料、食用油等的玻璃瓶或塑料瓶,这些玻璃瓶都可以回收利用,前提是这些玻璃瓶中不能含有金属、陶瓷等其他物质,根据玻璃瓶的颜色可将其进行分类收集,以便再生利用。
2.3.3可食性材料
作为一种新型绿色包装材料,可食性材料已经在食品方面得到了较为广泛的运用,可食性材料不含有害物质,加工简单方便。可食性包装材料在实现产品包装功能后,也可以将其“废弃物”当作食用原料来使用,体现包装材料的多功能性。可食用包装材料质轻、干净、无毒无味,可随身携带,保存方便。可食性材料的种类有很多,经过一系列的组合、加热、加压等方法制成。不同产品所需要的可食性包装材料也不同,根据原料的特性将可食性材料进行分类加工,主要的可食性包装材料可分为五大类:(1)淀粉类可食性包装材料。淀粉类可食性包装材料主要成分是淀粉,使用各种天然果实淀粉,再加入天然无毒的植物胶或动物胶以一定的比例制成。(1)蛋白质类可食性包装材料。众所周知,蛋白质具有胶体性质,加入改变蛋白质胶体亲水性的添加剂,制得以薄膜形式存在的包装材料。(2)多糖类可食性包装材料。以多糖食品为原料,利用多糖食物的凝胶作用制得。(4)脂肪类可食性包装材料。由不同来源的脂肪提炼得到相应的包装薄膜。(5)复合类可食性包装材料。复合类可食性包装材料由多种材料组合,采用不同的加工工艺制得。
2.4绿色包装的生命周期
所有的产品包装都有生命周期,和传统的产品包装生命周期相比,绿色产品包装的生命周期不仅包括从包装设计、制造、装配、运输、使用到变成废弃品为止经历的所有时间,还包括从废弃后到再利用的时间。
2.5绿色产品的营销
绿色产品从生产者手中到消费者手中所经过的由众多执行不同职能、不同名称的中间商连接起来的通道,通过中间机构进行营销活动,绿色产品应在适当的时间,按照相应的价格进行配送与销售。产品的绿色营销因素体现在消费者购买和使用的时候,企业应该大力宣扬绿色产品较传统产品的优点,让更多的人加入到“绿色消费潮流”中,促进绿色消费。
3绿色理念在包装设计中的应用绿
色包装凭借自身独特的文化内涵和多元化的性能占据了很大的市场,它昭示了人类社会在长期的发展过程中,物竞天择、优胜劣汰的必然发展趋势。人们通过匠心独运的绿色设计理念设计出的包装更加简约时尚。就拿绿色包装在食品中的运用来说,绿色食品包装在生活中使用得很普遍,它在使用之后可以通过降解程序再回收利用,对人体的心理和生理机制都没有危害,绿色食品包装设计凸显出经济价值,绿色食品包装是绿色设计理念发展的必然趋势。有的绿色产品包装还可以供人食用,对人体有一定的营养价值。绿色食品包装在讲究环境效益的同时,也体现了产品的经济价值,必将推动“绿色消费浪潮”。
为解决由于人们过度追求产品包装所导致的环境污染和资源浪费问题,即包装中存在的生态学问题,世界环保组织曾呼吁所有人了解绿色包装设计的新内涵,绿色包装设计要减少包装材料的消耗,节约自然资源,包装容器可以经过回收再次填充使用,包装材料具有可循环使用的特性,并且可以在自然界的作用下降解。
在产品包装中引入绿色理念这一概念,使设计者在产品包装设计中产生许多绿色理念的构想,这种绿色包装不会污染生态环境,也不会危害人体健康,能循环使用,是一种可持续发展的包装物质。人类的新价值观将会使得绿色设计理念受到全人类的关注,成为人类社会发展不可缺少的具有深层价值的理念。
4结语
关键词:高分子材料 可降解 生物
我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解,以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如细菌、霉菌及藻类作用下,可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3 种方式: 生物的细胞增长使物质发生机械性破坏; 微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理,现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
1、生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,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摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用,相互促进的物理化学过程。到目前为止,有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、ph值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型
按来源,生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类,有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类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,可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ici 公司生产的“biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低,强度及耐热性差,无法应用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔点较高,强度好,是应用价值很高的工程塑料,但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定结构的共聚物,这种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
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解,但因纤维素等存在物理性能上的不足,由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中,掺混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得产品具有相当程度的生物可降解性,这就制成了掺合型生物可降解高分子材料,但这种材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法,对自然界中存在大量的多糖类高分子,如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足,但一般不易成型加工,而且产量小,限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构,从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻,副产品多,工艺复杂,成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源,通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难,且仍有一些副产品。
 
; 3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶学的发展,酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质,并拥有了催化一些特殊反应的能力,从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性,而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量,因此,为了提高聚合效率,许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料
4、生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解决环境污染问题,以保证人类生存环境的可持续发展。通常,对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法,但这几种方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物医用材料。目前,我国一年约生产3000 多亿片片剂与控释胶囊剂,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片,而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素,羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献:
一、有关白色污染的相关知识
1、白色污染的危害。
白色污染的危害是多方面的,埋入土壤中的塑料制品,对耕作和播种造成了极大困难,影响了农作物对水分、养分的吸收,污染地下水,使农作物减产甚至不产。如果将塑料燃烧,则会产生大量有害气体,破坏环境。将塑料倒入海洋(海洋中塑料的分解需250年),若被海鸟、鱼类误食,会造成这些动物死亡,若是缠住一些舰船的螺旋桨,则会造成海上交通事故。
2、目前国际上较为先进的白色污染治理办法。
白色污染形成的关键是塑料不易分解,因此,科学家研制了多种自毁可降解塑料,如生物自毁塑料、化学自毁塑料、医用自毁塑料等。
制造这些塑料的指导思想是:在塑料中加入某种化学物质,使塑料能被光照、细菌或其他化学物质溶解或消除。这些方法的共同特点是造价昂贵,无法与便宜的不可降解塑料竞争。我们盼望着早日出现可以与不可降解塑料一样便宜的可降解塑料能够回收、再生、利用。
二、调查情况
我们小组在学校随机挑选50人参加我们的问卷调查,共收回45份,占90%(调查问卷附表),结果如下:问题一:你知道什么是白色污染吗?
调查者中,有2/3表示知道白色污染,而有1/3表示不清楚。结果表明,大部分中学生是知道什么是白色污染的,这与学校教育有很大关系(高二化学教材对于白色污染有过讲解)。但仍有一部分(1/3)的人不清楚,这表明,学校还应加强对学生的教育。问题二:你经常购买小食品吗?
71.1%的人偶尔购买小食品,22.2%的人经常购买,只有6.7%的人不买小食品。这是因为,学生族很少有时间在家吃早饭,所以来学校购买食品充饥的人很多,而食品包装袋绝大部分都是塑料制品(请看以下的调查),这就为校园白色污染的产生提供了前提条件。
问题三:你如何处理塑料袋?
上图显示只有7人(占15.6%)将塑料袋随地乱扔,而扔进垃圾箱的占80%,但这并不表示大部分塑料袋
进入垃圾箱中,因为据我们小组成员观察发现,很多人虽然知道应当把塑料袋扔入垃圾箱内,却总是扔到垃圾箱旁,风一吹,塑料袋就满校园乱飞了。另外值得提出的是,在两位选择其他的同学中。一人表示会把塑料袋扔进视线所见的垃圾箱内。我们发现。校园内垃圾箱以前并不多,而且大多锈迹斑斑的,沉重、固定的老式垃圾箱十分不方便。不过本学期开始后,学校增加了垃圾箱的数量,这对于防治校园白色污染是有帮助的。
问题四:请同学对校园白色污染的处理方法提出一些建议。
提供建议如下:
(1)学校应教育同学们增强环保意识,多宣传白色污染的危害。
(2)同学们不要随意扔垃圾,对随地扔废弃物的人讲讲环保的重要性。
(3)学校统一将垃圾分类、回收,集中处理。
(4)增设垃圾箱,放在白色污染严重的地方(如小卖部门口)。
(5)设计一个环保标志,挂在醒目的地方。
(6)尽量减少用塑料袋包装物品,并杜绝使用一次性发泡饭盒(现在校食堂使用的一次性饭盒就是国家禁止使用的饭盒,但仍在使用)。
(7)呼吁全社会增强环保意识。
(8)学校不要焚烧垃圾。
通过本次调查,我们得出以下结论:①大部分学生对于白色污染比较了解,但仍有部分人对白色污染的概念不清楚,这需要学校增强环保方面的教育。②相当一部分人虽然知道什么是白色污染,但依然使用或随手丢弃白色污染物。由此可见,学校培养学生环保的观念十分重要,同时学校也要作出实际行动,如多设置分类垃圾箱,组织回收有价值的垃圾等。:
(三)学校白色污染现状调查
通过上一阶段的调查,我们已经调查清楚了学生对白色污染的了解情况,与同学们初步探讨了如何防治校园白色污染。这一阶段我们的主要目的是调查我们学校白色污染的情况,并对处理方法进行可行性探讨。
一、有关白色污染的相关知识
1、白色污染的危害。
白色污染的危害是多方面的,埋入土壤中的塑料制品,对耕作和播种造成了极大困难,影响了农作物对水分、养分的吸收,污染地下水,使农作物减产甚至不产。如果将塑料燃烧,则会产生大量有害气体,破坏环境。将塑料倒入海洋(海洋中塑料的分解需250年),若被海鸟、鱼类误食,会造成这些动物死亡,若是缠住一些舰船的螺旋桨,则会造成海上交通事故。
2、目前国际上较为先进的白色污染治理办法。
白色污染形成的关键是塑料不易分解,因此,科学家研制了多种自毁可降解塑料,如生物自毁塑料、化学自毁塑料、医用自毁塑料等。
制造这些塑料的指导思想是:在塑料中加入某种化学物质,使塑料能被光照、细菌或其他化学物质溶解或消除。这些方法的共同特点是造价昂贵,无法与便宜的不可降解塑料竞争。我们盼望着早日出现可以与不可降解塑料一样便宜的可降解塑料能够回收、再生、利用。
二、调查情况
我们小组在学校随机挑选50人参加我们的问卷调查,共收回45份,占90%(调查问卷附表),结果如下:
问题一:你知道什么是白色污染吗?
调查者中,有2/3表示知道白色污染,而有1/3表示不清楚。结果表明,大部分中学生是知道什么是白色污染的,这与学校教育有很大关系(高二化学教材对于白色污染有过讲解)。但仍有一部分(1/3)的人不清楚,这表明,学校还应加强对学生的教育。
问题二:你经常购买小食品吗?
71.1%的人偶尔购买小食品,22.2%的人经常购买,只有6.7%的人不买小食品。这是因为,学生族很少有时间在家吃早饭,所以来学校购买食品充饥的人很多,而食品包装袋绝大部分都是塑料制品(请看以下的调查),这就为校园白色污染的产生提供了前提条件。
问题三:你如何处理塑料袋?
上图显示只有7人(占15.6%)将塑料袋随地乱扔,而扔进垃圾箱的占80%,但这并不表示大部分塑料袋进入垃圾箱中,因为据我们小组成员观察发现,很多人虽然知道应当把塑料袋扔入垃圾箱内,却总是扔到垃圾箱旁,风一吹,塑料袋就满校园乱飞了。另外值得提出的是,在两位选择其他的同学中。一人表示会把塑料袋扔进视线所见的垃圾箱内。我们发现。校园内垃圾箱以前并不多,而且大多锈迹斑斑的,沉重、固定的老式垃圾箱十分不方便。不过本学期开始后,学校增加了垃圾箱的数量,这对于防治校园白色污染是有帮助的。
问题四:请同学对校园白色污染的处理方法提出一些建议。
提供建议如下:
(1)学校应教育同学们增强环保意识,多宣传白色污染的危害。
(2)同学们不要随意扔垃圾,对随地扔废弃物的人讲讲环保的重要性。
(3)学校统一将垃圾分类、回收,集中处理。
(4)增设垃圾箱,放在白色污染严重的地方(如小卖部门口)。
(5)设计一个环保标志,挂在醒目的地方。
(6)尽量减少用塑料袋包装物品,并杜绝使用一次性发泡饭盒(现在校食堂使用的一次性饭盒就是国家禁止使用的饭盒,但仍在使用)。
(7)呼吁全社会增强环保意识。
(8)学校不要焚烧垃圾。
通过本次调查,我们得出以下结论:
①大部分学生对于白色污染比较了解,但仍有部分人对白色污染的概念不清楚,这需要学校增强环保方面的教育。
②相当一部分人虽然知道什么是白色污染,但依然使用或随手丢弃白色污染物。由此可见,学校培养学生环保的观念十分重要,同时学校也要作出实际行动,如多设置分类垃圾箱,组织回收有价值的垃圾等。
三、学校白色污染现状调查
通过上一阶段的调查,我们已经调查清楚了学生对白色污染的了解情况,与同学们初步探讨了如何防治校园白色污染。这一阶段我们的主要目的是调查我们学校白色污染的情况,并对处理方法进行可行性探讨。
[关键词] 包装材料包装设计人性化环保
商业包装设计从概念上来讲,意思是把物品包裹、装饰起来。商业包装设计的人性化和绿色商业包装材料是以人为本的基础,是相辅相成、缺一不可的。
一、商业包装设计的人性化
现代商业包装设计其实也是建立在以人为本原则基础上的,未来的包装设计是现代包装设计的延续和深化,也是在现代包装的基础上发展的。因此他们是密不可分的。商业包装设计的人性化是以人为本的原则重要体现,在实际中的应用主要体现在产品的封口设计、存放设计、可视性设计、图案设计、结构设计等几个方面。
1.封口设计体现在方便开合,比如拉链袋、加嘴袋等。洗衣粉、洗涤剂类日化产品均为粉状或液体,敞口放置易吸潮或洒落,打开后要求再次封口,所以,将该类软包装袋设计为拉链袋或加嘴袋,可反复多次使用而不会有影响,将受到极大欢迎。
2.存放设计合理化体现在储存方便上,自立袋、复合软管包装都将成为主流。目前洗发水、洗手液、洗衣液等液体日化品已逐渐采用该种包装。
3.可视性设计是指消费者喜爱的透明包装,透明包装给消费者以极大的安全感,可信度极大提高。
4.图案设计应不断推陈出新,倡导个性化、人文化。可根据不同的消费人群,采取不同设计形式,儿童应活泼、生动;老年应沉稳、安祥;中青年应生机盎然。
5.结构设计提倡简约化包装。根据内容物要求,以满足要求的最基本条件进行结构设计,以减低包装成本,减少不必要的浪费,提供最低消费。
商业包装的人性化还体现在满足特殊人群的需要上,如针对情侣消费、婚庆消费及结婚纪念主题的包装,针对生日庆祝主题的包装等;同样的产品在面对不同的消费市场时的包装定位也应该有所区别。
“设计是为他人服务的活动。”为设计令消费者更满意的产品,一方面设计师通过与消费者进行沟通,反馈消费者信息,另一方面设计师本身也是消费者,他们努力从消费者的心理角度来引导设计思维,达到设计物与消费对象的协调。
二、商业包装材料的绿色化
未来的商业包装材料更注重的是环境的保护,资源的再利用,也就是要更多的应用绿色包装材料。那什么是绿色包装材料又应该怎么应用呢?
1.绿色商业包装材料及分类
绿色商业包装材料就是我们在生产、制造、使用和回收的包装物中,对人体健康无害,对生态环境有良好保护作用和可回收再用的包装物料。
(1)绿色包装材料按照环境保护要求及材料使用后的归属大致可分为三大类:①可回收处理再造的材料。包括纸张、纸板材料、模塑纸浆材料、金属材料、玻璃材料、通常的线型高分子材料,也包括可降解的高分子材料。②可自然风化回归自然的材料。包括:纸制品材料(纸张、纸板、模塑纸浆材)、可降解的各种材料及生物合成材料、草、麦杆填充、贝壳填充、天然纤维填充材料、可食性材料。③准绿色包装材料。即可回收焚烧、不污染大气且可能量再生的材料。包括部分不能回收处理再造的线型高分子、网状高分子材料及部分复合型材料等。
(2)从用材方面入手一般有以下几种:①可降解塑料:目前国际上流行的“可降解新型塑料”具有废弃后自行分解消失、不污染环境的优良品质。②纸:由于纸制品包装使用后可再次回收利用,少量废弃物在大自然环境中可以自然分解,对自然环境没有不利影响,所以世界公认纸、纸板及纸制品是绿色产品,符合环境保护的要求,对治理由于塑料造成的白色污染能起到积极的替代作用。③玻璃:如果不含有金属、陶瓷等其他物质,玻璃几乎可以全部回收利用。由于玻璃包装具有可视性强、易于回收复用优点,它已成为饮料等产品传统包装的主要容器。④竹:竹包装具有无毒、无污染、易回收等特点。竹包装是指:竹胶板箱、丝捆竹板箱等。中国是世界上木材缺乏的国家,但中国的竹林总面积和竹资源蓄积量分别居世界首位和第二位。中国具有浓郁传统文化气息的竹包装已受到欧美及日本等国的青睐。
(3)从可重复使用、再生、可食、可降解方面入手可分为:①重复使用和再生:包装的重复再用如推行啤酒、饮料、酱油、醋等包装采用玻璃瓶,反复使用。②可食用:几十年来大家熟知的糖果包装上使用的糯米纸、包装冰淇淋的玉米烘烤包装杯都是典型的可食性包装。③可降解:可降解材料是指在特定时间特定环境下,其化学结构发生变化的一种塑料。可降解塑料包装材料既具有传统塑料的功能和特性,又可以在完成使用寿命之后,通过阳光中紫外光的作用或土壤和水中的微生物作用,在自然环境中分解和还原,最终以无毒形式重新进入生态环境中。④纸材料:目前许多企业已考虑使用中型、重型的瓦楞纸箱或白色板箱来包装,并使用各种防潮保鲜纸张代替塑料薄膜来进行包装。
2.绿色商业包装材料的发展
(1)绿色商业包装印刷用纸。在纸、塑料、金属、玻璃这四种包装材料中,纸制品的增长最快。纸包装材料不但资源丰富、易回收,而且容易降解。纸制品腐化后,既可以回收再生纸张或作植物肥料,又可以减少空气污染,净化环境。因此,与塑料、金属、玻璃其它三大包装相比,用“生态循环评估法”技术进行量化评估,纸包装将成为最有前途的绿色包装材料之一。纸箱、纸袋、纸桶、纸浆模塑制品成为现代包装工业的重要组成部分。
(2)聚乳酸包装材料。聚乳酸已成为世界范围的研究开发热点。它是由众多乳酸分子聚合成的一种可生物降解的新型高分子材料,可被彻底分解成水和二氧化碳,对环境无任何危害。
(3)天然生物包装材料。如木材、竹编材料、木屑、麻类棉织品、芦苇以及稻草、麦秸等,在自然环境下极易分解,但不污染生态环境,而且资源可再生,成本低。如竹包装制品能二次利用,废物可焚烧利用热量;堆肥腐化,可以用作肥料;废物能自然降解。而且竹编胶合板具有强度高、价格低、重量轻、废弃物易回收、不污染环境等特点,是优良的绿色包装材料。
3.如何更好的应用绿色商业包装材料
(1)制定绿色包装材料发展规划。绿色商业包装材料的开发涉及到许多高新技术,工业发达国家研究完全生物降解塑料已经数年,但至今真正的工业化产品还不多,这其中涉及到许多试验研究和工业生产的难题。绿色商业包装材料的开发工作不仅是包装工业的事情,而且需要整个工业协作;不仅是工业企业,而且也需科研院所、高等院校合作。
(2)研发环保生产和回收技术。包装材料的环境性能应从生命周期全过程进行评价。实际上,目前市场上主要使用的纸、塑料、金属、玻璃等包装材料在生产过程中造成的环境污染,远远大于废弃后造成的环境污染。因此,为了使包装材料在其生命周期全过程中具有“绿色”性能,就必须进行清洁生产。
清洁的生产工艺就是“少废”和“无废”工艺,要建立生产闭合圈,使生产过程中挥发、沉淀或跑、冒、滴、漏流失的物料,通过回收再循环;作为原料再回收利用,建立起从原料投入到废物循环回收利用的闭式生产过程,尽量减少对外排放废物,这样做不仅提高了资源的利用率,而且从根本上杜绝了“三废”的产生,使包装工业生产不对环境造成危害。
复合材料最大缺点就是回收难,难在分离分层,而且在回收时复合材料如果混入单一材料中,就将使单一材料的回收质量受到破坏,如铝纸塑复合材料混进单一纸板回收料中,就将破坏其打浆性能;复合薄膜如混进单一性的塑料薄膜中也将使回收再生制品报废。
综上所述,当人们注重内部而不注重外包装时,物的实用性显然是占主导地位;当人们开始注重外包装时,物的审美性也就突出了出来;当人们开始注重包装的人性化时,这才真正考虑人的个性要求,以人为本的特点就突显出来了。人性化包装,包装的重点已不再是对物的关怀,而是上升到了对人的关怀。
参考文献:
[1]王友江:平面设计基础[M].北京:中国纺织出版社,2004
[2]黄炯青:现代平面设计与制作使用手册[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,2005
[3]曾宪楷:视觉传达设计[M].北京:北京理工大学出版社,2003
[4]赵江洪:设计心理学[M].北京:北京理工大学出版,2004
【关键词】生物包装材料;可降解;污染;环保
塑料制品具有不透气、不透水、耐酸碱、质量轻等特点和较高的强度、耐用度以及价格低廉等优点,从而成为包装业使用最为广泛的一种材料[1]。除生产企业外,零售商、农贸市场乃至街头巷尾的快餐摊点莫不以塑料袋、发泡塑料盒作为主要包装物。这些制品约有一半废弃在环境中,一般需要200年才能降解。另一类大量使用的包装材料是纸塑制品,这些纸塑制品使用后也大部分丢弃于环境中,即使在微生物的作用下,也需要80年才能够降解。这种难降解的塑料制品被丢弃于环境中所造成的严重后果是资源的巨大浪费和环境污染。
针对这一现状,科学家们提出了“环境包装”的概念,这种材料既要追求良好的使用性能,又要深刻认识到自然资源的有限性和尽可能降低废弃物排放量,并在材料的提取、制备、使用直到废弃与再生的整个过程中都尽可能地减少对环境的影响,是一种充分考虑到环境、生态和资源等因素的材料。这种材料具有节约资源、减少污染、对生态影响小、可再利用、可降解的特点[2]。
近年来,世界各国相继开发出一些降解塑料、生物材料,对各国包装材料行业的发展起到了很大的推动作用。而降解塑料(主要是在塑料中加入淀粉、纤维素、光敏剂、生物降解剂等添加剂)存在消耗大量粮食、不能消除视觉污染等缺点,而且塑料微料的存在使其在土壤中降解速度较慢,不能及时回收利用[3]。因此,降解塑料的应用前景具有局限性,最有开发潜力的是生物包装材料。
1、生物包装材料的分类
淀粉作为天然高分子物质,来源丰富,价格便宜。在微生物作用下分解为葡萄糖,最后代谢为水和二氧化碳,是一种取之不尽的可再生资源[4]。
天然植物纤维同样也是符合可持发展要求的可再生资源,它是地球上最丰富的碳水化合物。在自然界中可被微生物分解酶降解,作为植物或微生物营养源而被摄取[5]。
甲壳质是甲壳素和壳聚糖的统称[6],大量存在于低等动物特别是节肢动物(如蟹、虾、昆虫等)的甲壳中,甲壳质纤维是自然惟一带正电荷的阳离子天然纤维。每年全球生物合成的甲壳素高达数百亿吨,产量仅次于天然纤维素,是地球上第二大生物高分子资源[7-8]。
2、生物包装材料的应用
近年来,人们以天然生物材料制作包装原材料,或从天然生物材料中提取制作包装材料的原料,研制新的生物包装材料,这些生物包装材料一经问世,便显示出其强大的生命力。
2.1淀粉基生物包装材料
近年来,改性淀粉的生物降解或可溶性的降解塑料,已成为淀粉基材料研究开发的热点。淀粉基材料可用作油炸快餐食品的包装、一次性食品用袋和纸包装的外层膜等。
淀粉基聚乙烯醇是淀粉基包装材料的典型代表。它在制膜前对淀粉进行处理,也就是在挤压机中进行“无序和塑化”或进行化学改性,加入一定量的增塑剂淀粉,再与聚乙烯醇或聚乙酸内酯共混可得到透明的膜。膜中的淀粉部分会生物降解,剩余部分在堆积过程中降解。淀粉-聚乙烯醇膜有中等阻气性能,机械性能比合成多聚物的膜差一些,可在食品一次性用袋方面代替低密度聚乙烯包装。实验表明,淀粉基材料对微生物的生长没有促进作用,并且包装外的细菌不会透过而进入包装内,说明淀粉基材料具有长期包装的潜力。
玉米是一种美味又有营养的淀粉食物,还被广泛用于制造甜味剂和动物饲料。随着技术的进步,将玉米中的糖分提炼出来,经过发酵、蒸馏、萃取,得到制造塑料和纤维的基础材料,基础材料再被加工成直径只有4.57mm的聚交酯(PLA)细微颗料。最后,这些小颗料被制成包装袋、泡沫塑料或餐具。
2.2纤维素合成材料的应用
纤维素是多羟基葡萄糖聚合物,经过特定的物理和化学改性后具有不同的功能特点,可以粉状、片状、膜状、纤维以及溶液等不同形式出现,它同时具有价廉、可降解和不污染环境等优点。因此,用纤维素开发的功能材料极具灵活性并有广泛的应用。
用纤维素合成的各种生物降解材料,由于其大分子链上有许多羟基,具有较强的反应性能和相互作用性能,因此,这类材料加工工艺比较简单,成本低,加工过程无污染;能够被微生物王全降解;纤维素材料本身无毒,可得到广泛应用。由于纤维素分子间有强氢键,取向度、结晶度高,不溶于一般溶剂,因此不能直接用来制作生物降解材料,必须对其改性。纤维素改性的方法主要有酰化、醚化以及氧化成醛、酮、酸等。
用稻草加工成的稻草板,具有节能、保温、隔热、隔音等功能,透气性好,冲击强度高,且防水和抗震性明显高于传统材料制品;另外,稻草板用作包装材料,其单位质量是同体积纸板材料的1/10,具有明显的优势。
除了稻草外,国内还利用其它草浆为主要原料,开发出一次性餐具专用纸板。采用化学助剂优化应用技术提高草浆质量,保证草浆接近制造餐具纸板的各项物理性能,表面又进行了适合于食品包装的加工处理,使成品具有抗热水、不渗漏、不分层、抗油及热封等功能。
2.3蛋白质膜材料
用植物蛋白质制得的膜尽管不是完全疏水的,但有较好的阻湿性能和阻氧性能,并可挤压成型;其阻氧性受环境湿度影响较大,可在成膜时与脂质复合,提高阻氧稳定性,以应用与提高含油量食品的储藏。
小麦面筋蛋白膜已用来涂布油炸花生和炸鸡,这种膜有合适的阻氧性能,但对二氧化碳却有充分的通透性,适合于需要呼吸作用的新鲜产品,并且对芳香物质透过率是低密度聚乙烯膜的1/10,有利于保存食品风味。
动物来源的蛋白质用于制膜主要用胶原蛋白、乳清蛋白和酪蛋白。胶原蛋白膜是应用较多的可食性蛋白膜,低湿度下阻氧性好,以作为香肠的肠衣广泛使用;乳清蛋白膜可减少氧气的透过,与乙酚单甘油酯复合涂布与冷冻大马哈鱼与焙烤花生上可明显降低其氧化速度,也可将少早餐食品中的水分迁移;酪蛋白与脂肪的复合膜可应用与新鲜蔬菜、干果、冻雨的保藏,能够减少水分迁移和油脂氧化。
2.4甲壳素及壳聚糖复合材料
用甲壳素加工制备的包装材料,有良好的透气性能,吸水保湿性也好。该材料还具有较好的化学稳定性、耐光性、耐药品性、耐油脂性、耐有机溶液性、耐寒性等,其稳定性优于纸张。由于甲壳素来源于生物体结构物质,与人体细胞有很强的亲和性和生物相溶性,可被体内的酶分解而吸收,对人体无毒性和副作用,能有效地保护人体免受自然界的微辐射、重金属离子等对皮肤的侵害,可用于制造纺织品。
通过对甲壳素和壳聚糖进行化学修饰与改性,来制备性能独特的衍生物,已经成为当今世界应用开发的一个重要方面。目前,国际上应用甲壳质及其衍生物制备的海洋生物材料高科技产品不断推出,应用产品已达五百种以上。美国、日本、意大利、挪威、印度和韩国等国相继建立甲壳素壳聚糖生产厂,其中日本和美国是主要生产国家,同时又是主要的消费国。
2.5其它生物包装材料
英国科学家从制作生物聚合物的细菌中,提取了3种能产生塑料的基因,再转移到油菜的植株中,经过一段时期便产生一种聚合物液,再经提炼加工后,便可得到一种油菜塑料。用这种塑料加工制成包装材料或小儿尿布,弃后能自行化解,无污染残物。目前因为从微生物中提取多聚物成本很高而不能广泛使用,如果能通过扩大生产规模、改变工艺来降低成本,这将是一种很具潜力的多聚物。
巴西开发出一种新的环保物质“生物泡沫塑料”,可取代现有泡沫塑料。新物质的70%是由粟米、大豆和蓖麻的油制品提炼而成,而石油成分仅占30%。生物泡沫塑料可用作轻型包装材料,不到两年内化解在大自然中。
在我国,新型生物包装材料的研制也取得了一定的成果。如湖北武汉富拓环保包装材料公司和武汉金丰环保塑料公司,已经掌握了将变质粮食加工成防震减压包装材料的技术,不仅为我国变质粮找到了出路,也成功地探寻了包装材料替代之路。此外,他们还能够将甘蔗渣、麦草和废报纸等加工成金黄色、橘黄色、浅灰色等各种各样的防震减压包装材料。经检验表明,这种材料的性能不比发泡塑料逊色,目前只需在减轻重量方而做进一步研究。