【新材料】想要延长包装材料的生命周期,你听说过纳米晶这玩意吗?

华凝纸包装工业2019-10-30 07:27:51

[摘要]纳米晶是一种取自纤维素的可再生材料,如果用来强化包装材料会出现什么样的情况?弗吉尼亚州立理工大学的助理教授拉斯罗.赫尔瓦斯对此有10多年的研究经验。本文中,他将分享他的一些观点,尤其是关于非典型材料如何应用于包装盒、托盘甚至是空胶囊这个话题上的想法。


你从事绿色包装研究多久了?

霍瓦特:我研究绿色包装材料有10多年了。我的博士研究方向就是转基因小白杨生物能和生物复合材料的应用范围。作为包装业单位负荷设计中心负责人,我现在的主要进行2方面的研究:销售包装用材料中天然复合物的发展和研究单位荷载各组成成分之间的作用以更好的优化木托盘材质从而减少纤维消耗量。


是什么激发了你研究这些材料的热情?

霍瓦特:植物花卉的再生能力实在是太伟大了!他们在枯萎了之后经过一段时间仍然能再焕发生机,最神奇的是竟然不消耗任何自然资源。包装工业,特别是销售包装行业,是可再生材料的应用大户。现在,全球92%的托盘用木头做材料,最常用的货运包装就是用瓦楞板。


不管怎么样,可再生材料还是有很大的发展空间。以前,考虑到卫生问题,我们大量使用从矿物燃料中提取的塑胶做包装材料,但由于矿物的不可再生性,所以塑胶的总量是一定的,我们总有一天会面临能源不足的情况。


另外,从矿物能源中提取的材料如果没有回收会促进全球变暖。另外,塑料包装材料刚性低的特点会引起一系列的问题,像包装没做好,或在派发时包装盒散架等。


可再生材料有相当大的潜力去改变或加强从矿物中提取的塑胶性能。如果市场对从植物中提取的材料有更大的需求,那么就会促使农民种植更多的植物花卉,这种做法可能会降低全球变暖带来的不利影响。


你们主要研究什么方面?

霍瓦特:我们部门对可再生材料应用的研究已经超过40年。从我们部门成立开始,我们就把目标放在优化像托盘和瓦楞箱之类的木质包装材料上。我们有许多项目在研究木托盘和瓦楞箱之间的相互作用。而且,我们还会减少包装材料的纤维数量以便更好的了解这种作用力。


我们关注的另一个领域是包装用生物塑料薄膜的发展。最近我们在调查的材料是从谷物副产品中提取出来的聚乳酸。它是一种很棒的非常有潜力的材料,但需要指出的是,他也有一些不好的地方,像硬度和刚度都较低等。


这些材料在包装行业中的发展前景怎么样?

霍瓦特:近年来可持续包装工业的发展成果令人瞩目,预计到2018年产值会达到2440亿美元。我们认为生物塑胶和基于植物的包装材料会受到市场欢迎。同时随着消费者对环境问题日益关注,接下来的五年可再生材料会有一个长足发展。


你认为哪一种替代材料我们利用的最少?

霍瓦特:木质素是木材中的一种化学物质,一般会在造纸的时候除去,剩下叫“黑液”的材料。通常来说,黑液常用于在造纸时发热。然而,由于木质素的独特结构,它可以广泛用于塑料、化学产品销售和碳化纤维。木质素在包装工业有一定的用途,像加强绝缘和薄膜的淀粉力学性能或者生产以木质素派生物原料的可降解热塑性塑料。


最后,你有什么建议要对企业家说?

霍瓦特:我建议企业家要跟上可再生材料的发展潮流。虽然有些方案成本比较高,但是有些成本还是比较吸引人的。例如,利用纸浆模型替代装洗涤剂的塑料容器或用蘑菇状泡沫产品保护高价值电子设备。现在,研究如何利用技术提升现有包装材料的可持续性的项目已经启动。(来源:网络)