隨著(zhù)人們環(huán)保意識的增強，以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，天然生物包裝材料憑借完全環(huán)保的優(yōu)勢，成為了當下最具開(kāi)發(fā)潛力的包裝材料之一。
“環(huán)?！笔钱斚乱粋€(gè)熱門(mén)的話(huà)題，在食品行業(yè)，包裝袋也許是污染的最大根源。隨著(zhù)人們環(huán)保意識的增強，以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，天然生物包裝材料憑借完全環(huán)保的優(yōu)勢，成為了當下最具開(kāi)發(fā)潛力的包裝材料之一。未來(lái)，天然生物包裝材料將在科學(xué)技術(shù)的支持下不斷地改進(jìn)與創(chuàng )新，在不成熟中漸漸完善，或將在包裝行業(yè)內占有相當可觀(guān)的市場(chǎng)份額。
近年來(lái)，降解塑料、生物材料的研發(fā)，極大地推動(dòng)了全球包裝材料業(yè)的發(fā)展，成為包裝商頗為青睞的選擇。然而，降解塑料自身存在的在土壤中降解的速度較慢，不能被及時(shí)回收利用；不能被徹底地降解，會(huì )存在視覺(jué)上的污點(diǎn)等應用弊端，使其應用前景出現了局限。于是，天然生物包裝材料憑借完全環(huán)保的優(yōu)勢，成為未來(lái)包裝材料的首選。下面，我們具體來(lái)看看時(shí)下較流行的兩種天然生物包裝材料。
植物纖維包裝材料
植物纖維包裝材料的天然成分達80%以上，由其制成的物品在使用后即使被棄于自然環(huán)境亦可自然降解，此外，植物纖維包裝材料還具有強度高、密度小、表面紋理天然、質(zhì)感新穎等特點(diǎn)，因而在包裝領(lǐng)域中受到格外的關(guān)注。
植物纖維在包裝材料中的應用主要包括兩種復合材料，即植物纖維與淀粉結合的復合材料、植物纖維與高聚物材料結合的復合材料。植物纖維與淀粉的化學(xué)結構相似，兩者具有較好的相容性，將兩者經(jīng)過(guò)化學(xué)改性，并在特定工藝條件下進(jìn)行交聯(lián)等化學(xué)反應以復合后，淀粉的力學(xué)能力、耐水性和熱穩定性都會(huì )得到明顯的提高和改善。在塑料等高聚物中添加適當量的植物纖維可以使材料的降解性和環(huán)境友好性得到很大程度的提高。但是植物纖維和高聚物在性質(zhì)上存在較大的差別，所以通常要把植物纖維通過(guò)物理或者化學(xué)方法進(jìn)行改性處理后，再與高聚物分子進(jìn)行結合。
鑒于植物纖維包裝材料的各種優(yōu)勢，國內外有關(guān)這方面的研究亦不在少數。荷蘭瓦赫寧根農業(yè)大學(xué)使用小麥、玉米、馬鈴薯淀粉研制出不含石化產(chǎn)品的可降解生物塑料，并添加大麻纖維以提高其強度，該塑料可在包裝涂層、食物儲藏箱、垃圾箱襯里、購物袋以及農用薄膜等領(lǐng)域進(jìn)行使用。使用稻草加工而成的稻草板，具有良好的保溫、隔熱、節能等功能，透氣性好，抗沖擊強度較高，且與傳統材料制品相比，具有較強的防水和抗震功能。此外，將稻草板用作包裝材料，其單位質(zhì)量?jì)H為同體積紙板材料的1/10。近年來(lái)，國內研究者以草漿為主原料開(kāi)發(fā)出一次性餐具專(zhuān)用紙板，具有抗熱水、不滲漏、不分層、抗油及熱封等功能，而且回收后，可以用于生產(chǎn)書(shū)寫(xiě)紙等。用艾蒿粉和添加物混合加工而成的薄膜保鮮袋，具有抗菌、防霉、防蟲(chóng)和藥用等功能，其還可以被清洗并反復使用。
植物纖維的來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，在天然生物包裝材料的開(kāi)發(fā)研究中占有十分重要的地位。根據植物纖維自身的特點(diǎn)，未來(lái)的開(kāi)發(fā)與應用或可主要體現在以下三個(gè)方面。
1.進(jìn)一步改善植物纖維的耐水性。植物纖維含有大量的羥基，具有很強的親水性，為了增強植物纖維復合材料的耐水性，需對其進(jìn)行適當的改性處理。
2.進(jìn)一步提高生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)污染化。用堿液處理植物纖維是提高其與其他材料結合強度的最傳統的改性方法，但是由于大多數工藝需要對處理過(guò)的植物纖維進(jìn)行水洗，因此難免會(huì )造成工藝過(guò)程的污染?，F在最新的植物纖維處理法——蒸汽爆破處理，是一種無(wú)污染的植物纖維改性方法，有良好的應用前景。
3.降低植物纖維素與其他材料復合的生產(chǎn)成本，這樣才能提高植物纖維復合材料在市場(chǎng)中的競爭力。
近些年，由于人類(lèi)的生產(chǎn)和生活活動(dòng)而遺棄的不能自然降解的塑料制品，導致了嚴重的白色污染，給全球環(huán)境造成了極大的壓力，加之世界范圍內石油資源的日益枯竭，為生物可降解材料的開(kāi)發(fā)及使用提供了很好的機遇。未來(lái)，天然生物包裝材料將在科學(xué)技術(shù)的支持下不斷地改進(jìn)與創(chuàng )新，在不成熟中漸漸完善，或將在包裝行業(yè)內占有相當可觀(guān)的市場(chǎng)份額。
淀粉類(lèi)包裝材料
淀粉是一種十分常見(jiàn)的多糖，是植物進(jìn)行光合作用的產(chǎn)物，其包括谷類(lèi)淀粉、薯類(lèi)淀粉、豆類(lèi)淀粉以及其他類(lèi)淀粉100多種。作為一款天然生物包裝材料，淀粉類(lèi)包裝材料具有多個(gè)應用優(yōu)勢，包括：①不會(huì )污染環(huán)境；②由于其是可再生資源，因此不會(huì )面對能源資源缺失的威脅；③可以取代部分聚合包裝材料，尤其在可食性包裝材料的應用方面取得了一定的成績(jì)。當然，為了更好地滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的需要，我們還要使用化學(xué)或者物理方法對天然淀粉進(jìn)行處理，以克服其不具冷水溶解性、凍融穩定性較差等性質(zhì)上的缺陷，進(jìn)而改良其原有性能甚至增加新性能。近年來(lái)，研究者將淀粉與聚烴基丁酸酯（PHB）、聚乳酸（PLA）等可完全降解的高分子材料混合，組成的復合包裝材料大大降低了包裝材料的應用成本。
時(shí)下，行業(yè)內主要應用的淀粉類(lèi)包裝材料包括變性淀粉類(lèi)包裝材料、變構類(lèi)淀粉材料、復合型淀粉包裝材料等。而淀粉基生物塑料也已得到了廣泛的應用，據不完全估計，其每年的產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)25000噸，其中75%以上應用于包裝業(yè)，主要產(chǎn)品有包裝塑料、包裝袋、包裝薄膜等?？梢哉f(shuō)，淀粉基的生物塑料已經(jīng)成為傳統包裝塑料的主要替代品。
