重大突破—中科院研发成功海水降解塑料

废弃塑料成为地球可怕的杀手！近年来，无论从海洋到陆地、赤道到两极，都有微塑料被检出。2019年7月，科学家在北极钻取的冰芯中发现塑料微颗粒，意味着塑料作为污染物已经远及地球上最偏遠水域。据《2018年中国海洋生态环境状况公报》，我国渤海、黄海、南海海域4个监测断面表层水体漂浮微塑料平均密度为0.42个/立方米。源于《中国科学报》2019年4月的报道称，研究结果显示，长江中下游的微塑料浓度均值约为每平方千米50万个微塑料颗粒。

“塑料垃圾是海洋不能承受之重。”国家海洋环境监测中心王菊英副主任表示，不管是在海水中，以及海底和海底沉积物当中，都发现有微塑料的存在。在海南不久前召开的《2020中国生物降解树脂研讨会》上，中国科学院理化技术研究所研究员、工程塑料国家工程研究中心主任季君晖发表了《禁塑令下PBS/ PBAT的研究进展和发展现状》的报告。大量废弃塑料造成海洋生物的死亡，微塑料存在海洋生物体内，都威胁着人类的生命。如何解决海洋塑料污染，成为科学家重视的世界科研课题。

好消息来了！中科院专家季君晖公布，塑料降解有了重大突破，该团队研发了一种海水降解塑料，有望切断海洋塑料污染。这种新型降解塑料是在PBS或PBAT的主链中引入易水解片段，如PBS-GA、PBS-LGA、PBA-GA、PBA-LGA、PBAT-GA、PBAT-LGA等一系列生物降解塑料。

通过材料体系构筑实现降解

季君晖团队研究了部分降解塑料（PCL、PBS、PBAT、PLA），发现在海水中的降解情况都不是很理想：PLA在海水中基本不降解，PBAT、PBS一年失重不超过3%。分析降解塑料在土壤中和在海水中的降解情况对比，发现生物降解塑料的降解动力来源在于微生物。

但是土壤中的微生物量很大，海洋中的微生物量非常少；主要是因为海水盐度高、海水环境中微生物的的平均分布远比土壤中低得多。因此，目前很多生物降解塑料能在土壤中降解并不一定能在海洋中降解。

要想设计出既能在土壤中降解又能在海水中降解的全自然降解材料，可以通过材料的体系构筑来实现。

海水降解材料体系构筑即共聚合成分子/两相结构设计包括：非酶水解和生物降解。

海水降解塑料：在PBS、PBAT主链中引入易水解片段。在生物降解聚酯主链中引入易水解片段、设计构筑新型海水可降解共聚酯，将非酶水解与生物降解结合，利用快速非酶水解加速非酶水解和聚酯长链向短链的解聚，进而诱导加强材料后续生物降解及矿化过程。

季君晖团队根据性能不同，开发了一系列（PBSGA、PBS-LGA、PBA-GA、PBA-LGA、PBATGA、PBAT-LGA）性能方面能够有一定应用的结构，根据结果显示，实验室模拟海水降解、西沙降解现场、渤海取样的降解情况都比较好。

“进行海试是为了研究不同高分子材料在不同海洋环境中保持性能不显著降低的时间（即以后产品可能的使用寿命），降解消失速度如何，以此判断塑料性能，以便开发应用。”季君晖说。

降解效果显著

2020年11月17日，CCTV-1的《生活圈·院士说科技》栏目报道了季君晖团队研发的这种海水降解塑料。

季君晖介绍，这种新型降解塑料既可以在土壤里降解，又可以在海水中降解，一毫米厚度的薄膜大概3个月可以降解，（其他厚度的样条）大概15～20个月可以降解。

在恒温恒湿箱里浸泡了40天之后，塑料样条的表面已经有少量的气泡聚积，说明已经开始降解。

在模拟海水里浸泡2个月之后，塑料样条与新的比起来，有了显著的差异，塑料样条很容易折断，说明在海水中已经开始降解了。

在南海真正的海水里浸泡10个月到一年时间，塑料样条已经很脆很脆了，轻轻一揉就变成粉了。再浸泡一段时间之后，塑料样条会变成像油一样的东西，之后再往下降解就变成水和二氧化碳。

非常重要的突破

中国科学院院士、无机化学家江雷表示，普通塑料在化学合成中形成的化学键，很难被微生物降解。日常会有大量的陆地塑料进入海洋，规模达到几亿吨，甚至形成塑料岛。这是一个世界难题，对海洋生物以及全人类的生活安全都是一个重大的威胁。

江雷指出，普通塑料降解困难是因为分子之间的化学键很难被微生物降解，这种新型的海水降解塑料是一个非常重要的突破，未来用这种工艺制造塑料制品，就可以解决新增的海洋塑料垃圾的消化和分解问题。

准备产业化生产

季君晖预测，在全球环保政策的推动下，降解塑料迎来了黄金发展期。

目前海水可降解塑料海试工作取得了海水可降解塑料制备的初步成果，接下来就要解决工程技术问题，为产业化示范做准备。海口日报2020年6月份报道，海水降解塑料已经在海南进行中试。

据悉，海水降解塑料由中科院工程塑料国家工程研究中心监制；台州中科瓯华新材料科技有限公司公司、海南众联华泰环保科技有限公司生产。不久的将来，海水降解塑料工业化批量生产，为解决海洋塑料污染铺平成功之路。

破解软包装再生难

软包装通常含有多层复合材料结构，提升包装性能，满足内容物的包装需求，但增加了其包装废弃物的回收分离难度。软包装好用，但回收难是出了名。以英国为例，塑料包装的回收率已达到46.5%，但其中软包装的回收率仅为4%。一边是回收难，一边是功能好，如何做到环保与功能兼顾？

近年来，不少品牌商与包装解决方案供应商在包装设计上下功夫，通过提升单一材料占比，优化包装材料结构以及增加包装中PCR含量的方式，来让软包装与生态友好，更方便进行回收利用。

提升单一材料占比

单一材料软包装，通常是指包装中PP或者PE的单种材料含量超过90%以上，方便后期的回收再生利用。

嘉宝公司（Gerber）于今年推出一款专为回收利用设计的单一材料婴儿食品包装袋。这款食品包装袋采用预制喷口袋设计，袋身及封口盖均采用聚丙烯制成，可进行热灌装或冷灌装。

该包装已于2020年5月在gerberstore.com上为有机香蕉芒果泥提供包装，随后将扩大产品供应。通过嘉宝与TerraCycle？开展的“美国全国回收计划”，这个包装袋可实现100%可回收。

美国希尔思宠物食品有限公司（HILLS PET NUTRITION， INC.）推出了一款全聚乙烯“可回收”宠物食品包装袋。该包装打破了传统仅采用聚乙烯（PE）薄膜用于高度工程化包装的所有限制，采用完全“可再生”的软包装形式。由于终端市场对回收聚乙烯的材料要求还存在不确定性，这款包装在其EVOH阻隔膜还加入了相容性添加剂，以中和对回收流任何潜在负面影响。新材料的、创新设备和新加工方法的结合下，这款包装外观美观，耐穿刺及耐油脂，具有高阻隔性，并且开合方便。

包装解决方案供应商Hoffmann Neopac研发出一款单一材料隔离软管，可应用于化妆品、食品及药品包装。据介绍，该软管的包材主要为聚乙烯，其他材料如油墨，粘合剂等含量不到5%。该软管可提供透明和白色款式，与采用铝阻隔层的标准Polyfoil软管相比，它还可实现减重40%。

芬兰包装巨头普乐（Huhtamaki）也推出一款可回收、以聚烯烃（PO）材料为主的阻隔包装，以满足洗发水、沐浴露的包装需求。据了解，该包装是普乐蓝环系列可回收软包装的一部分，由单一材料PP/PE和纸张制成。普乐还为咖啡、洗涤剂、番茄酱等开发了类似的解决方案。

化解阻隔层再生难题

单一材料虽好，但并非所有的软包装都能改成单一PP、单一PE或者PP及PE混合材料。有不少包装依然需要采用多层不同材料混合，这就需要对材料结构特别是进行优化设计，以提升包装消费后的回收率。

如阻隔层常用的材料包括EVOH、PVOH、SiOx以及丙烯酸涂料等，这些材料在整个包装中的占比不能超過5%，或可以考虑采用涂层或其他可降解材料进行替换。

用涂层取代金属化阻隔层。安姆科推出的AmLite Ultra Recyclable包装采用高阻隔聚烯烃薄膜制成，这种新型的高阻隔复合膜可用于包装食品，家庭和个人护理以及医药等系列产品，并可在现有的聚烯烃回收系统中进行回收。在此之前，高阻隔软包装都是难以进行回收利用的。为了克服这些困难，安姆科的研发团队进行了创新，采用其突破性的高阻隔OPP薄膜取代了原有AmLite包装采用的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）层。AmLite通过使用超薄、透明的阻隔涂层来替代铝和金属化的阻隔层，从而减少碳足迹。这一用材的变化，结合材料的可回收性，可将包装的碳足迹减少高达64%。

用可堆肥材料造阻隔层。西班牙柔性包装解决方案供应商EMSUR集团开发了一款2层/3层的阻隔袋，该包装袋可进行堆肥降解。EMSUR表示，用于生产这款阻隔袋的包装材料都经过UNE-EN13432规定的堆肥性认证，其采用的粘合剂及特殊印刷油墨也都可堆肥。该阻隔袋可印刷成透明、不透明袋，也可进行彩印，既适用于轮转凹版印刷，也适用于柔版印刷，可用于干食品、零食、糖果或宠物食品的包装等。

增加PCR材料含量

除了优化包装材料结构，增加包装中消费后再生材料（Post-Consumer Resin，简称PCR）含量也可减少二氧化碳的排放和能源的消耗，让加工商、品牌商和零售商实现其可持续发展目标，并且为废弃塑料提供了新使用寿命。而随着材料科学技术的提升改进，PCR在包装中的应用也已逐渐从日化领域拓展到食品领域。

零食品牌JUSTINS在其一款坚果包装中采用了PCR材料。据了解这款涂有果仁酱的坚果零食，在软包装中采用了含有40% PCR的密封胶，其总体包装中PCR的含量达到25%。该包装材料符合美国药品监督管理局（FDA）的食品接触等级要求，成为PCR材料在高阻隔性食品包装的应用先锋。

这款包装袋为消费者提供了高防潮和高阻氧功能，为终端市场提供可再生材料。它采用高度不透明的的白色柔版印刷、表面哑光涂层和层压工艺，使该袋具有“新材料”的外观和感觉，完全看不出再生材料的痕迹。

PCR含量超40%的包装袋。C-P软包装公司（C-P Flexible Packaging）推出了C-P GreenStream系列，这是专为可持续性而设计的软包装解决方案，采用消费后回收材料、可回收材料、可堆肥材料、低计量材料或来自可再生资源的材料整合而成。C-P GreenStream包装采用的包材含有40%以上的消费后回收树脂，包括PCR含量可达到100%的PET软包装，并且不会影响包装的阻隔性能。与采用塑料新料制成的软包装相比，这些含PCR材料的软包装在外观上并无两样。目前C-P GreenStream的所有包装袋均可以在全美18000个商店卸货点进行回收。

PCR含量超90%的薄膜包装。印度最大的薄膜包装公司FlexFilms推出一款可再生的BOPET薄膜包装ASCLEPIUSTM，其PCR的含量高达90-100%，可满足印刷、层压、阻隔、标签和内衬纸以及几乎所有其他柔性包装的功能需求。

实现塑料循环经济需要塑料价值链上下游的通力合作，如欧洲软包行业协会所倡议的，需要推广包装生命周期思维（Life Cycle Thinking），以评估产品和包装解决方案的整体资源效率和环境影响。从生产、消费、废物管理到包装创新设计，每个环节前进一小步，软包装的回收可能前进一大步。（夏文）

气调包装机让更多净菜上餐桌

我国净菜加工业起步较晚，但随着市场需求的不断扩大，近几年国内的净菜加工业得到了迅速发展。在防控疫情的形势下，包装净菜开始越来越多地走上人们的餐桌。

通常来说，诸如叶菜类、青笋等蔬菜在贮运过程中损耗率较高，未经处理会产生大量的厨余垃圾，既造成资源的浪费，又增加了垃圾分类的负担。如若在上市前就处理成净菜，不但能够提前集中处理厨余垃圾，而且经过整理、清洗、切分、消毒、包装等加工的净菜可以给消费者带来方便，并且很好地保障产品安全、卫生。

如今，随着消费方式的改变以及消费安全意识增强，大家对净菜要求也越来越高，相关部门不断加强监管的同时，净菜加工企业严格把好净菜各环节生产安全关。

气调包装机大显神通，锁住蔬菜的新鲜和品质。通过气调包装机包装净菜，一方面，便于净菜运输、销售，另一方面防止净菜受到污染，减少损失，同时可以抑制净菜与空气间的水分交换，阻止与氧气接触，从而降低净菜代谢速度，锁住新鲜品质，在一定程度上延长产品的货柜期。

而今我国的气调保鲜技术研究已取得长足进步，通过将气调包装机应用于蔬果、净菜等产品，产品的保鲜程度得到显著提高，既提高了产品的美观度，又使净菜等的货架期大大延长，因而具有很大的市场潜力。

无疑在净菜上市的推动下，市场对净菜气调包装机需求也进一步扩大。据一位气调包装机生产企业反映，为了确保净菜新鲜和品质，有关部门在生产环节将制定主要蔬菜品种净菜生产、加工等规范。其中，在净菜包装环节，要求规范包装，保证净菜包装的新鲜和品质，确保净菜原材料质量安全。

相比传统毛菜，净菜不仅方便消费者，还有利于环保，可以从源头上减少厨余垃圾，符合当下垃圾分类的需求，未来净菜市场蕴藏着巨大的发展潜力。随着市场对净菜新鲜和品质安全的要求不断提高，蔬菜清洗机、气调包装机等净菜加工机械装备也将不断发挥其功用，成为保障净菜新鲜和品质，推进市场健康发展的利器。（杭游）

瓦楞纸为什么会在印刷环节被压扁？

纸板瓦楞被压溃有很多原因，从生产单瓦开始到纸板成型过程都有可能造成瓦楞纸板被压溃，那么在印刷环节又有哪些原因会造成纸板被压扁呢？

一、进纸辊间隙过小导致送纸棍把纸板压扁

这是最为常见的一種，所以在生产纸板前测量下纸板的厚度值，然后再进行压力间隙调试，一般是纸板厚度的-0.3mm。不适合过松或过紧，过紧纸板会压扁，过松纸板会跑位。

二、进纸辊橡胶辊硬度过高

当硬度过高时送纸辊对纸板压力增加而且容易产生打滑，当出现纸板放轻了送不过去，压紧了纸板扁，很可能就是送纸轮硬度过高，当硬度高于40度时应该考虑更换使用。

三、进纸辊脏污导致送纸轮厚度不一致

进纸辊脏污导致送纸轮厚度不一致也会造成纸板局部地区被压扁。一般都是有纸板表面的一些污垢嵌入送纸棍后，慢慢积蓄而成，对印刷产品时危害性极大，容易导致印刷露白现象。

四、进纸辊平行度不良

这类比较好区分，只要测量出纸板一边被压扁一边没有，那就是说明送纸棍不平行，只要进行适当的调整即可。

五、印刷版印刷压力太大也会把纸板压扁

尤其当印刷压力大时，实地版最容易出现，所以在做大面积实地印刷时要从油墨和印刷版下手，降低印刷压力值。只有降低印刷压力值才能保证纸板的厚度值。

当然，纸板被压扁也有些其他问题。要解决印刷机纸板被压扁，先测量生产前的纸板厚度值再与印刷后的纸板值作比较，再寻找出纸板是因为什么原因造成的压扁。

UV印刷优势突出

UV印刷在传统印刷界泛指的UV工艺是印品效果工艺，就是在图案上面过上一层光油（有亮光、哑光、镶嵌晶体、金葱粉等），主要是增加产品亮度与艺术效果，保护产品表面，其硬度高，耐腐蚀摩擦，不易出现划痕。

UV打印是一种通过紫外光干燥、固化油墨的一种印刷工艺，需要含有光敏剂的油墨与UV固化灯相配合才能完成油墨的转移，UV油墨已经被运用到胶印、丝网、喷墨、移印等领域。

包装产品采用UV工艺究竟有哪些好处呢？

1、提高产品性能

UV印刷对大多数的承印物，其印刷适性都很好。UV印刷品网点清晰，阶调再现好，墨色鲜艳光亮，印刷一致性高。同时，由于UV固化过程是光化学反应过程，因此无论是墨层还是光油层，都具有附着力强、耐久性强，以及耐水、耐化学腐蚀、耐磨、抗老化等优点。

2、提高生产效率和经济效率

通过光固化方式进行干燥，不需要热源、不含溶剂，固化时间非常短，一般的UV工艺都可以实现400米/分钟的线速度，极大地提高了生产效率。UV油墨印刷后再进行UV上光连机加工，获得的印刷品光泽度高且表面平整均匀一致。连机上光后，可使模切、压痕、上胶和烫金等包装加工工艺立刻完成，非常有利于高速印刷发展的需要。高速度意味着可以减少原材料、成品的仓储成本及资金压力。同时由于UV固化能耗很低，使得平时的运营成本也大大降低。

3、符合环保要求

UV印刷的整个固化体系为无溶剂体系，即100%无溶剂配方，不含VOC（有机挥发物），恰恰适应了当今的环保要求。这就是紫外线固化油墨的另一个重要的特点，因UV油墨固化后固含量接近100%，几乎不含VOC，即固化过程中不会或很少放射出挥发性的有机化合物，不会造成危害性较强的环境污染，而且浪费较少，又节省能源，也不必担心处理有害的易燃易爆材料，它是属于一种环保型的油墨。

4、附着力强

UV油墨中的化学物质通过交联反应形成了高分子立体网状聚合物，因此使用UV油墨能够使印品墨层结实、快干及交联，这样的墨层具有较高的耐磨擦性能和耐化学性能。许多用于直接邮寄的由UV油墨印刷在铜版纸上的印品可以经受多次折叠，并能承受再次激光印刷时的强辐射，因此UV油墨可用于需要耐磨的外包装印刷。

5、固化程度快

UV油墨只有在紫外线光的照射下才会干燥，即使油墨在墨斗中长期存放，其性能也能保持稳定，不会出现在墨辊上结皮的现象。一经紫外线的照射，油墨便能瞬间干燥，一般只需1/10s即可彻底干燥固着在基材的表面。传统的热固型油墨和单张纸胶印油墨，可能需要几分钟甚至几天时间才能彻底干燥，故用UV固化油墨印刷活件，交货时间短，能够与柔印、凹印相媲美，大大提高了印刷的生产效率。

卫星式柔印机市场活跃

宽幅卫星式柔印机市场越来越活跃，在我国掀起了一股新的应用热潮。中宽幅卫星式柔印机正展现出强劲的活力，在瓦楞纸箱预印、纸杯、纸盒、纸袋、透气膜等领域阔步向前，在日用化工、卫生用品、复合软包装等领域蓄势待发。

中国印协柔印分会对活跃在中国市场上著名宽幅卫星式柔印机的5家国产制造厂商和4家国外品牌代理商，开展调研。尽管中国印协柔印分会从2014年才开始统计中宽幅（800 mm以上的）衛星式柔印机的中国市场销售情况，但从这些不完全统计数据来看，总体感觉这六年来每年的增长都很快。

在几家国产设备制造商的不懈努力下，中国内地的卫星式柔印机销售增量明显，国内外销售数量六年接近260台。2019年西安航天华阳公司有6台设备出口到俄罗斯、波兰、卡塔尔、克罗地亚、越南和墨西哥，广东欧格有3台设备出口到巴基斯坦和印尼，瑞安昶泓有8台设备出口到俄罗斯、斯里兰卡、伊朗、墨西哥、阿尔及利亚和南非。这说明近年来国产中高档宽幅卫星式柔印机的技术质量有了较大的提高，性价比高的国产设备正在被国外客户所接受。

考虑到印刷包装企业环保设施的添置及运行费用，国内迅速上升的劳动力成本，以及随着我国人口老龄化的加速和全面二胎政策推进带来的卫生用品需求迅速增长等因素，具有高质量、高效率、低成本、低排放特点的柔印技术广泛应用于塑料薄膜、不干胶、铜版纸、瓦楞纸箱预印及后印、纸杯、纸盒、纸袋、透气膜/无纺布、软包装袋等多种承印材料的包装印刷产品中。

卷筒料柔印机按照滚筒排列方式可以分成卫星式、机组式和层叠式三种类型，其中前两者能体现出柔性版印刷的效率特长及机器制造水平。卫星式柔印机是一种重要的机型，其最主要的优点是可获得更高的套印精度，且机器的结构刚性好，生产效率高，承印材料损耗低，使用性能更稳定。

国产高精度柔印机、制版机、网纹辊、油墨、版材等产业重要配套设备器材逐步国产化并在市场中占据主导地位，产业链上下游在技术、工艺、材料、设备上的协作更加紧密，不断创新的柔印技术国际性交流途径更为通畅。柔印质量得到很大的提高，成本也得到了很好的控制。（宝印）

真空包装机发展方向

目前国际真空包装技术与装备发展趋势主要体现在四个方面，即生产自动化、采用新技术、单机多功能和组配生产线，但这一切，都是推进真空包装机的智能化。

1、生产自动化：真空包装机的自动化不仅提高了生产效率，而且具有安全卫生的优点。

2、采用新技术：在包装方法上，大量采用充气包装取代真空包装，将充气成分、包装材料与充气包装机三方面的研究成果紧密结合起来；在控制技术上，更多地应用计算机技术和微电子技术；在封口方面，应用热管和冷封口技术；将先进的装置直接安装在真空包装机上，如装上计算机控制的粗粒物高精度组合秤；在旋转或真空包装机上，应用先进高速的圆弧面凸轮分度机械等。国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉表示，塑料真空包装应用日益广泛，推动了塑料真空包装机的发展，也对其提出了更高的要求，所有这些新技术的采用，将使真空包装机更加快速和智能化。

3、单机多功能：在单机上实现多功能，可方便地扩大使用范围。单机的多功能化是采用模块化设计来完成的。通过不同功能模块的变换和组合，生产出适用于不同包装材料、包装物口、包装要求的真空包装机。

4、组配生产线：当需要的功能越来越多时，将所有的功能集中在一个单机上会使结构变得非常复杂，操作维修也不方便。这时可把功能不同、效率相匹配的几种机器组合成功能较齐全的生产线，来完成更为复杂的包装工序。（宗述）