專注木箱包裝領域二十年

全球重型產品智能循環(huán)包裝服務商

聚乳酸（PLA）作為公認的環(huán)保型包裝材料，具有優(yōu)良的性能和巨大的市場價值，有望成為取代傳統(tǒng)的石油基樹脂的新一代綠色環(huán)保高分子材料，被產業(yè)界定為21世紀最有發(fā)展前途的新型包裝材料。本文將全面闡述，并論證PLA應用的可行性。

快遞塑料包裝存在的主要問題

對環(huán)境造成污染的快遞塑料制品主要是塑料袋、內部緩沖物、封箱使用的膠帶和編織袋等塑料制品，這些材料大部分無法循環(huán)利用。塑料袋和編織袋主要是由 PE、PP 等材料制成。由于我國尚未建立有效的垃圾回收機制，因此廢棄的塑料袋和編織袋，大多被填埋或是焚燒處理。填埋對土地危害較大，而塑料制品焚燒不充分，會產生有毒、有害物質，對人體健康危害極大。

內部緩沖物一般是泡沫塑料、充氣塑料袋。它是非顯性的塑料污染源，由于其通常被放置在快件的內部，所以并未引起太多關注。實際上，由于大多數商家或快遞網點為確保商品的安全，在紙盒、紙箱等包裝內填充大量的塑料、泡沫墊。這不僅是過度包裝的問題，不可降解的塑料制品同時也帶來嚴重的環(huán)境污染。

封箱使用的膠帶是不可降解、不可回收的，與紙箱一同使用。一般來說，紙箱是可以回收的，但是快遞包裝箱上纏繞數層的膠帶降低了廢品回收商對紙箱的回收量，造成極大浪費和污染。

市場上的快遞塑料袋雖有全新料生產的包裝袋，但大部分都是混合回料生產。其中存在非法采用醫(yī)療垃圾、生活垃圾、化工材料制作的回料生產劣質塑料袋的現象。由于大多數快遞企業(yè)采用的是加盟制的經營模式，基層網點的包裝材料大多都是其自行采購，企業(yè)總部很難及時、有效對其進行監(jiān)管，因此劣質包裝材料的采購一般發(fā)生在基層加盟網點。這類劣質包裝材料價格相對便宜，但殘留了大量的塑化劑、阻燃劑等有毒、有害物質，存在刺鼻氣味，對人體和環(huán)境都有很大的危害。

目前，與快遞相關的國標只有 GB/T 16606《快遞封裝用品》，標準不完善，相關檢驗檢測機構也不健全�？爝f包裝質量安全的衡量沒有一個可以參考的標準。與一般包裝材料不同，快遞包裝已經深入到人們的生活，與人體大量接觸，因此快遞包裝材料的有毒有害物質限量的標準應高于一般物流包裝或產品包裝的標準，同時考慮到經濟性和實際使用情況，也應低于食品包裝的有毒有害物標準。

大多商家，不論是快遞網點還是電商，出于對商品的保護，采用多層紙箱嵌套，大量緩沖包裝材料填充，多層膠帶纏繞，極大地浪費包裝材料。從包裝減量化的角度來看，電商應從供應鏈管理角度，嚴控上游產品的包裝生產質量，符合當前物流運輸標準，減少物流企業(yè)對寄遞物品的再包裝。

生物基高分子PLA的介紹

PLA，又稱為聚丙交酯，是以微生物的發(fā)酵物——乳酸為單體聚合成的一類脂肪族聚酯，原料來源充分且可以再生，主要以玉米、木薯等為原料。同時，PLA的生產過程無污染，而且產品可以生物降解，實現在自然界中的循環(huán)（如下圖），因此成為近年來開發(fā)研究最活躍、發(fā)展最快的生物可降解材料。

PLA的發(fā)展在全球都備受重視，國內發(fā)展PLA相對較晚，2017年8月，國家重點研發(fā)計劃所屬重點基礎材料技術提升與產業(yè)化專項——《高品質PLA纖維及其紡織品規(guī)�；�制備與應用》開始啟動，這將對我國PLA制造體系和應用技術體系的建立產生巨大的推動作用。

（1）纖維素原料的預處理和降解技術

（2）乳酸發(fā)酵菌種

（3）無石膏發(fā)酵工藝

（4）乳酸聚合催化技術

（5）乳酸聚合的穩(wěn)定控制技術

生物基高分子PLA的改性

雖然PLA是目前最具發(fā)展前景的一類生物可降解塑料，但其斷裂伸長率低、強度低、脆性大、不耐熱、成本高等缺點，限制了其使用范圍。所以，必須對PLA 進行改性，以擴大其使用范圍，滿足市場需求。PLA 的改性方法包括物理改性和化學改性。物理改性主要是通過物理方法降低其成本、增加材料的塑性等，可分為共混改性、增塑改性和復合改性�；瘜W改性主要是通過改變 PLA 大分子或表面結構來改善其脆性、疏水性、降解速度等，可分為共聚改性和共混改性。雖然與傳統(tǒng)的石油基樹脂相比，PLA 仍有許多不足，但是隨著工藝技術的發(fā)展，改性后的 PLA 已可以和 PE、PP、PET等相抗衡，下表是某品牌 PLA膜袋與PE膜袋的部分物理性能對比。

快遞包裝袋指標與改性 PLA 性能對比

研究改性后 PLA 材料能否用于快遞塑料制品，必然要將其相關性能與國標中的技術指標相對比。在GB/T 16606.3-2009《快遞封裝用品第3部分：包裝袋》中，對塑料薄膜類材料技術指標分為厚度、拉伸強度、斷裂伸長率、直角撕裂力、粘合向拉斷力、抗擺錘沖擊能、透光率和溶劑殘留量等，其中對每一項的檢測方法也有相應的國家標準。

常見的幾種改性PLA材料主要有：PLA/PBAT材料、淀粉填充PLA包裝薄膜、PBS/PLA薄膜等。將這幾種材料的幾種主要性能對比如下表，可以看出，純PLA材料斷裂伸長率低、脆性大；經過改性后的PLA材料，斷裂伸長率有顯著提高，撕裂強度也有改善，是可以滿足國標對快遞塑料薄膜類材料的技術指標的。

PLA應用的經濟性

PLA 的推廣，亟待解決的就是成本問題。一般情況下，其價格比傳統(tǒng)塑料要高50%～200%。以塑料袋為例，PLA的密度是1.24g/ml，PE和PP的密度是 0.9g/ml，達到同樣的強度，PLA 袋要比PE或PP塑料袋更厚，需要更多的原料，因此PLA塑料袋比PE或PP塑料貴1倍以上。例如，常見的中等尺寸（38mm×52mm）的快遞袋，普通快遞袋的價格是0.15元/個左右，環(huán)�？爝f袋的價格為 0.5元/個左右，價格上浮 3倍左右。

從全國來看，目前生產 PLA 塑料的企業(yè)數量有限，主要是浙江海正生物材料股份有限公司、上海同杰良生物材料有限公司、深圳光華偉業(yè)股份有限公司，與國家巨頭比尚有差距。PLA 塑料的市場價格在1.6~1.9萬元/噸，產能也不太大，生產PLA材料的性能也還有提高。

解決環(huán)保材料成本問題需要各方共同合作，以國內 在省級范圍內全面“禁塑”的省份——吉林為例，吉林省作為全國的先行試點示范省份，享受國家相關政策補貼，同時在地方政府、科研院所、企業(yè)等各方的共同努力下，長春經開區(qū)抓住“禁塑令”提供的發(fā)展聚乳酸生物制造產業(yè)的戰(zhàn)略機遇，謀劃、設計、建設了全中國、全世界 個生物基材料產業(yè)創(chuàng)新基地，同時通過建立健全生物質原料收儲、生產制造、市場消費、技術創(chuàng)新、政策扶持五大支撐體系來促進以聚乳酸為核心的生物質產業(yè)的發(fā)展，收到了好的效果。

如何減少快遞包裝垃圾、推動快遞行業(yè)綠色化發(fā)展就成為全社會亟待解決的問題，而PLA 作為最具發(fā)展前景的一類生物可降解塑料，無疑成為制作可替代普通塑料袋的環(huán)保快遞袋的首選原料。

若在快遞行業(yè)推行PLA環(huán)保材料，主要應從以下幾點著手 ：

技術方面：企業(yè)可與高校、科研院所等合作繼續(xù)加大對改性 PLA 的研發(fā)力度 ；

經濟方面：應扶持上游關鍵材料的生產，通過規(guī)模效應降低上游關鍵材料的成本 ；

政策方面：公益基金會、企業(yè)等應加大對環(huán)保包材的宣傳力度，積極引導賣家，設立相應的鼓勵機制，消費者等使用環(huán)保包材，對生產廠家提供一定的補貼。