一、塑料材質在包裝設計中應用的現狀

包裝作為商品的附屬品，在設計的過程中，除了要保證商品的使用價值以及形象需求之外，更重要的是要考慮到包裝自身的成本，因此包裝材料的開發(fā)利用是一門重要的學問。它不僅可以降低包裝成本，而且會帶來各方面的社會效應。通常我們把包裝材料分為塑料、紙材、玻璃、陶瓷、金屬、復合材料以及一些自然材料。而其中發(fā)展最快的就是塑料材質的包裝，塑料制品與我們的生活息息相關，如塑料袋、塑料餐具、飲料瓶、保鮮膜、兒童玩具、電腦、電視、冰箱等等，不勝枚舉，可以說塑料在生活中無處不在。

隨著時代的發(fā)展，快餐效應成為人們對待生活的一種態(tài)度，而塑料包裝符合人們的這種需求，它不僅價格低廉，而且具有重量輕、強度好、易加工、方便使用等特點。與傳統(tǒng)包裝材料比較，它更加節(jié)省能量(塑料比紙少1/2)，節(jié)約資源(材料用量比紙少1/5)，廢棄物產生量更少。因此塑料包裝在很多方面已經替代了其他的包裝材料，成為現代商品包裝不可缺少的必要部分。比如在飲料行業(yè)，塑料就替代了大部分的玻璃和易拉罐，甚至有專家正在研制塑料啤酒瓶，這樣可以節(jié)約能源，保護環(huán)境，減少物流成本，徹底解決玻璃啤酒瓶爆炸傷人問題。據統(tǒng)計，我國塑料包裝材料行業(yè)經過20多年的發(fā)展,已初步形成門類齊全，具有相當技術水平和一定規(guī)模，在包裝市場中占有重要地位，并且以平均年增長率15%的速度進一步發(fā)展。

二、塑料材質包裝發(fā)展的主要原因

塑料包裝材料按照用于包裝上的形式，還可以分為塑料薄膜和塑料容器兩大類。塑料薄膜以其強度高、防水防油性強、高阻隔性等特點，已發(fā)展成為使用廣泛的內層包裝材料和生產包裝袋的材料。塑料容器是以塑料為基材制造出的硬質包裝容器，是可以取代木材、玻璃、金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料的包裝容器。塑料包裝之所以能夠廣泛使用，主要是因為塑料制造成本低、可著色、易生產，耐用、防水、質輕，抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應，同時塑料可以通過擠塑、注塑、吹塑等成型方法很容易被塑制成不同形狀，而且是良好的絕緣體。因此塑料材質可以從材料、形態(tài)、結構等方面改變包裝設計整體造型，提高包裝對商品使用價值的保護能力，并有效的降低成本。

三、塑料材質包裝帶來的影響

塑料包裝通常由以上幾種不同的材質制成，為了分類的需要，由正規(guī)企業(yè)生產出來的產品，包裝上一般都會在容器底部標注出來，編號從1到7號分別代表不同材質的塑料（如下圖）。“1號”PET主要用于礦泉水、飲料瓶，耐熱至65℃，耐冷至零下20℃，裝高溫液體或加熱有對人體有害的物質融出，長時間使用可能釋放出致癌物DEHP，對睪丸具有毒性；“2號”HDPE主要用來裝沐浴露等洗滌劑，重復使用容易產生細菌；“3號”PVC高溫時容易有有害物質產生，進入人體后，可能引起乳癌、新生兒先天缺陷等疾病；“4號”LDPE用于生產保鮮膜、塑料膜，耐熱性不強，通常合格的PE保鮮膜在遇溫度超過110℃時會出現熱熔現象，會留下一些人體無法分解的塑料制劑；“5號”PP是微波爐餐盒、保鮮盒的主要材料，耐高溫120℃，耐低溫-20℃，唯一可放進微波爐的塑料盒，而通常為了節(jié)約成本，蓋子是由PET制成，因此不能同時放入微波爐。“6號”PS用于生產碗裝泡面盒、快餐盒，在70℃時即釋放出化學物，盛裝強酸、強堿性物質，會分解出對人體不好的聚苯乙烯，容易致癌。“7號”PC是水壺、水杯、奶瓶的主要材料，PC膠遇熱有可能釋放雙酚A，有毒性。由于回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經濟上不合算，我國每年生產的包裝制品有70%在使用后被拋棄，而廢棄后難以降解，對城市環(huán)境和人體造成嚴重危害。另一方面塑料容易燃燒，燃燒時產生有毒氣體。例如聚苯乙烯燃燒時產生甲苯，這種物質少量會導致失明，吸入有嘔吐等癥狀。PVC燃燒會產生氯化氫等有毒氣體，高溫環(huán)境也會導致塑料分解出有毒成分，例如苯環(huán)等。此外，由于缺乏有效的管理手段和有力的政策干預及法律處罰，塑料行業(yè)存在相互壓價、惡性競爭，生產發(fā)展處于放任自流的混亂中，在塑料包裝材料行業(yè)中普遍存在使用再生料、填充料生產假冒偽劣產品，出現有毒包裝制品，嚴重損害了消費者的利益。因此，塑料包裝在使用的過程中還有很多急需解決的問題，科學家也在不斷努力的過程中取得了很大的進展。

四、對塑料包裝的改良措施

面對生態(tài)環(huán)境問題提出的挑戰(zhàn)，化學界在20世紀90年代提出了“綠色化學”這一新概念，其含義包括三個方面：一是提供給社會的化學品應是有益無害，而且是對環(huán)境友好的、可循環(huán)的；二是生產這些化學品的原料應可以再生，它們的利用不應引起生態(tài)環(huán)境的破壞；三是綠色化學最重要也是最主要的方面，即化學品的生產過程應該是環(huán)境友好的。

（一）對塑料包裝輔料的改良

從軟塑包裝膜(袋)的生產過程來說，衛(wèi)生安全性受到嚴重挑戰(zhàn)。食品軟包裝的組成中塑料薄膜占包裝總成分的70%，粘合劑占10%，油墨占10%，其他占10%。目前國內市場中普遍使用的是溶劑型聚氨酯粘合劑和甲苯油墨，在應用中存在著嚴重的衛(wèi)生問題和安全隱患。在歐洲和美國，軟包裝的粘合劑已經逐漸轉向水性或者無溶劑產品。而醇溶油墨（既不含甲苯和重金屬，也不含遷移的小分子增溶劑）取代甲苯油墨也在歐美、日本甚至韓國成為主要的趨勢。在法規(guī)方面，許多國家和地區(qū)都相應建立了法律法規(guī)，如美國的食品藥品管理局(FDA)，歐盟的EU以及德國的BGVV，都明確地規(guī)定了用于食品或醫(yī)藥包裝的粘合劑和油墨類型，只要是法規(guī)中沒有提到的化學品，一律禁止采用。

（二）對塑料生產技術的改良

隨著環(huán)保呼聲日益高漲，在滿足包裝功能性前提下，盡量減少垃圾的產生量，從而使包裝薄膜、包裝容器向輕量化、薄壁化方向發(fā)展。因此多層共擠復合薄膜成為軟包裝膜(袋)發(fā)展新趨勢，其工藝設備投資省、成本低、適應性強、操作方便，適用于液體食品、牛奶、鮮肉等包裝。國產的共擠吹塑技術設備已經通過產品鑒定，它將改變多功能性薄膜的產品結構。

針對塑料包裝的不可降解性，從而對環(huán)境造成的污染，很多國家都制定了降解塑料的研究開發(fā)計劃和措施，投人了大量的人力和物力，研制各種真正能完全降解的塑料。目前針對可降解性開發(fā)出來了兩類塑料包裝材料，一是生物降解塑料，二是化學降解塑料。生物降解塑料主要采用性能優(yōu)良，廢棄后可被環(huán)境微生物完全分解的高分子材料。如英國帝國理工學院博士威廉斯領導開發(fā)出“糖做的塑料”能夠自然降解，使用后可作為花園肥料。我國蘭州大學化學化工學院研究出了以玉米或馬鈴薯淀粉和纖維素為基本原料可降解塑料，回收處理后可作為牲畜飼料。化學降解塑料是一種水溶性塑料包裝薄膜，它的特點是降解徹底，使用安全方便。

目前我國生態(tài)塑料正在突破產業(yè)化瓶頸，最具前景的聚乳酸（PLA）（是一種由生物發(fā)酵生產的乳酸經化學合成而得到的聚合物）和聚經基脂肪酸醋（PHA）這種生物高分子材料將解決我國由于石油資源短缺、能源嚴重依賴進口“白色污染”加劇的嚴峻現實。生態(tài)塑料的產業(yè)化進程已成為我國新材料發(fā)展的一個重要方向。

（三）對塑料的回收利用方面的改良

要實現塑料包裝的可持續(xù)發(fā)展必須從兩個方面入手：一是從生產方面入手，設計、生產資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的產品；二是建立起廢棄塑料循環(huán)利用的體系和機制。歐、美、日等發(fā)達國家相繼制訂了有關法規(guī)，對一些塑料制品實施局部禁用、限用、強制收集或者收取污染費等措施。他們對塑料包裝材料，特別是大量的食品塑料包裝的處理、回收再生利用問題，都給予相當的重視。我國與歐美等發(fā)達國家在塑料包裝材料回收再利用上還有很大差距，我們可以學習他們的先進經驗采取分類收集、生產者責任、抵押金制度、產品生命周期全過程管理、回收塑料用于食品包裝的控制措施等。我國是一個人口大國，對塑料包裝回收的相關法律法規(guī)的制定，以及建立和規(guī)范塑料包裝回收體系，使塑料回收能夠進入一個良好運轉的系統(tǒng)，這對我國的經濟發(fā)展以及環(huán)境保護將起到舉足輕重的作用。

五、結論

塑料包裝就像是一把雙刃劍，用好了就可以解決包裝中的很多問題。塑料包裝材料從產品整個生命周期評價分析來看，更加節(jié)省能量，節(jié)約資源，此外它重量輕、強度好、易加工、方便使用，防水、抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應等特點都是其他材料無法比擬的。因此塑料的使用范圍越來越廣泛，使用的量也逐步增大，而它的不可降解性也是造成環(huán)境“白色污染”的主要原因，所以世界各國都在對塑料材質進行研究，通過對塑料生產輔料的改良以及塑料生產技術的開發(fā)，生態(tài)塑料將成為塑料材質的主要發(fā)展趨勢。在塑料材質使用以及回收過程中，通過法律法規(guī)加強管理也是非常必要的。我想通過這些方面的改進，塑料包裝材質的發(fā)展前景將大大提高。