納米晶是一種取自纖維素的可再生材料,如果用來強(qiáng)化包裝材料會(huì)出現(xiàn)什么樣的情況?弗吉尼亞州立理工大學(xué)的助理教授拉斯羅.赫爾瓦斯對(duì)此有10多年的研究經(jīng)驗(yàn)。本文中,他將分享他的一些觀點(diǎn),尤其是關(guān)于非典型材料如何應(yīng)用于包裝盒、托盤甚至是空膠囊這個(gè)話題上的想法。
你從事綠色包裝研究多久了?
霍瓦特:我研究綠色包裝材料有10多年了。我的博士研究方向就是轉(zhuǎn)基因小白楊生物能和生物復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。作為包裝業(yè)單位負(fù)荷設(shè)計(jì)中心負(fù)責(zé)人,我現(xiàn)在的主要進(jìn)行2方面的研究:銷售包裝用材料中天然復(fù)合物的發(fā)展和研究單位荷載各組成成分之間的作用以更好的優(yōu)化木托盤材質(zhì)從而減少纖維消耗量。
是什么激發(fā)了你研究這些材料的熱情?
霍瓦特;植物花卉的再生能力實(shí)在是太偉大了!他們?cè)诳菸酥蠼?jīng)過一段時(shí)間仍然能再煥發(fā)生機(jī),最神奇的是竟然不消耗任何自然資源。包裝工業(yè),特別是銷售包裝行業(yè),是可再生材料的應(yīng)用大戶。現(xiàn)在,全球92%的托盤用木頭做材料,最常用的貨運(yùn)包裝就是用瓦楞板。
不管怎么樣,可再生材料還是有很大的發(fā)展空間。以前,考慮到衛(wèi)生問題,我們大量使用從礦物燃料中提取的塑膠做包裝材料,但由于礦物的不可再生性,所以塑膠的總量是一定的,我們總有一天會(huì)面臨能源不足的情況。
另外,從礦物能源中提取的材料如果沒有回收會(huì)促進(jìn)全球變暖。另外,塑料包裝材料剛性低的特點(diǎn)會(huì)引起一系列的問題,像包裝沒做好,或在派發(fā)時(shí)包裝盒散架等。
可再生材料有相當(dāng)大的潛力去改變或加強(qiáng)從礦物中提取的塑膠性能。如果市場(chǎng)對(duì)從植物中提取的材料有更大的需求,那么就會(huì)促使農(nóng)民種植更多的植物花卉,這種做法可能會(huì)降低全球變暖帶來的不利影響。
你們主要研究什么方面?
霍瓦特:我們部門對(duì)可再生材料應(yīng)用的研究已經(jīng)超過40年。
從我們部門成立開始,我們就把目標(biāo)放在優(yōu)化像托盤和瓦楞箱之類的木質(zhì)包裝材料上。我們有許多項(xiàng)目在研究木托盤和瓦楞箱之間的相互作用。而且,我們還會(huì)減少包裝材料的纖維數(shù)量以便更好的了解這種作用力。
我們關(guān)注的另一個(gè)領(lǐng)域是包裝用生物塑料薄膜的發(fā)展。最近我們?cè)谡{(diào)查的材料是從谷物副產(chǎn)品中提取出來的聚乳酸。它是一種很棒的非常有潛力的材料,但需要指出的是,他也有一些不好的地方,像硬度和剛度都較低等。
這些材料在包裝行業(yè)中的發(fā)展前景怎么樣?
霍瓦特:近年來可持續(xù)包裝工業(yè)的發(fā)展成果令人矚目,預(yù)計(jì)到2018年產(chǎn)值會(huì)達(dá)到2440億美元。我們認(rèn)為生物塑膠和基于植物的包裝材料會(huì)受到市場(chǎng)歡迎。同時(shí)隨著消費(fèi)者對(duì)環(huán)境問題日益關(guān)注,接下來的五年可再生材料會(huì)有一個(gè)長(zhǎng)足發(fā)展。
你認(rèn)為哪一種替代材料我們利用的最少?
霍瓦特:木質(zhì)素是木材中的一種化學(xué)物質(zhì),一般會(huì)在造紙的時(shí)候除去,剩下叫“黑液”的材料。通常來說,黑液常用于在造紙時(shí)發(fā)熱。然而,由于木質(zhì)素的獨(dú)特結(jié)構(gòu),它可以廣泛用于塑料、化學(xué)產(chǎn)品銷售和碳化纖維。木質(zhì)素在包裝工業(yè)有一定的用途,像加強(qiáng)絕緣和薄膜的淀粉力學(xué)性能或者生產(chǎn)以木質(zhì)素派生物原料的可降解熱塑性塑料。
最后,你有什么建議要對(duì)企業(yè)家說?
霍瓦特:我建議企業(yè)家要跟上可再生材料的發(fā)展潮流。雖然有些方案成本比較高,但是有些成本還是比較吸引人的。例如,利用紙漿模型替代裝洗滌劑的塑料容器或用蘑菇狀泡沫產(chǎn)品保護(hù)高價(jià)值電子設(shè)備?,F(xiàn)在,研究如何利用技術(shù)提升現(xiàn)有包裝材料的可持續(xù)性的項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)。