一次性竹纤维餐盒研究现状与发展方向.docx

? ? 一次性竹纤维餐盒研究现状与发展方向 ? ? 陈晓怡 王 戈* 陈复明 叶翰舟 蒋 欢 王建忠 (1 国际竹藤中心 北京 100102；2 重庆瑞竹植物纤维制品有限公司 重庆 404300) 1 一次性塑料餐盒现状 1.1 塑料及其一次性餐盒的现状与危害 近50 年来，塑料的使用量持续增长，低成本、易加工的特点使其广泛应用于包装、食品加工、电子、建筑和农业等领域，目前全球平均每年的塑料使用量高达4 亿t[1]。但塑料制品在给社会发展带来方便的同时，也给全球环境带来了“白色污染”。《自然：可持续性》 在2020 年报道微塑料可进入生菜、小麦等农作物的可食用部位，《科学》 在2018 年报道了甚至在地球最深的马里亚纳海沟也发现了微塑料，并记录了海洋生物如海葵纠缠于塑料的图片。研究表明，塑料正演变为造成地球表层生态系统污染最严重的威胁之一，并逐步影响人类和海洋生物的生存环境[2－5]。 一次性餐具指仅一次性使用的用于餐食或类似用途的的器具。在众多塑料制品中，在餐饮业中使用的一次性聚丙烯餐盒占比极大。由于社会生活节奏加快，外卖已成为最主流的就餐模式之一，新冠肺炎防控期间职工和学生分餐分食的特殊条件加剧了一次性餐饮具包装的使用量。根据王怡人[6]的报道，中国一次性塑料餐盒消耗量从2017 年的198亿个增长到2019 年的402 亿个，年复合增长率为42.49%；预计2020 年消耗量将达450 亿个[7]。加之欧美等国外市场，市场规模总量十分巨大。中国是全球最大的一次性塑料快餐盒生产国，占全球一次性塑料快餐盒行业约44.3%。这不仅要求生产过程中需要消耗更多的石油和煤炭等不可再生资源，同时在大量使用后难以降解的缺点加剧了一次性塑料餐盒的环境问题。根据中国2021 年都市生活垃圾处理方式的统计，一次性餐盒目前的处理方式仍以52%的填埋和45%焚烧为主，简单的填埋处理方式会导致大量细菌潜伏在废弃的塑料餐盒上并长期污染土壤和地下水源，而焚烧释放的二氧化硫、二恶英等更易造成人体的呼吸系统感染和身体病变，带来严重的空气污染[8]。 1.2 一次性塑料制品的限用、禁用政策 塑料餐具带来的环境污染问题促使国内外陆续出台一系列“限塑”到“禁塑”的政策(表1和表2)。中国国家发展改革委计划出台在2025年前用可降解餐具替代一次性塑料餐具30%以上的政策措施，这将提高对植物纤维餐具的需求[9]。2020 年9 月主席在第75 届联合国大会上提出，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施达到碳达峰和碳中和目标。“减碳”概念的推行也在逐步制约塑料餐具的使用。 表1 国外限制一次性塑料餐具的相关政策Tab.1 Relevant foreign policies banning disposable plastic tableware 表2 中国限制一次性塑料餐具的相关政策Tab.2 Policies banning disposable plastic tableware in China 表2 (续) 在全球禁塑的大背景下，植物纤维餐盒相关领域不断涌现出新产品和新技术，新阶段其发展面临着巨大的机遇。植物纤维餐盒是以甘蔗渣、玉米秆、麦秸和竹纤维等为原料，混合适量的天然助剂(甲基纤维素、大豆蛋白、甘油等)，注入模具高温高压压制成型。这类餐盒不仅充分利用了农村秸秆、蔗渣等废弃的植物资源，成本低廉，而且废弃后可以降解，具有巨大的代替塑料餐盒的潜力。 2 可降解植物纤维餐盒 2.1 一次性植物纤维餐盒种类 目前的植物纤维餐盒主要可以分为植物淀粉餐盒、纸板成型餐盒、纸浆模塑餐盒和植物纤维压制餐盒。 淀粉餐盒：以植物淀粉为主要原料，采用生物复配、聚糖交联等技术精制而成。淀粉类餐盒因植物淀粉具有来源广泛、无毒、价格低廉、可降解等优点，已经越来越多地被用于制备一次性餐盒[10]。但是，淀粉餐盒由于自身所具备的高吸湿性、易被微生物污染等因素，其在长时间储放的过程中易发生霉变，且受储藏环境的温度、湿度等因素的影响较大[11]。 纸板成型餐盒：以木浆和草浆为原料，先抄造成满足要求的纸，再在其表面涂覆聚乙烯塑料薄膜，使其具有防水、防油的功能。该类餐具使用安全、卫生，但生产成本较高，且涂覆的聚乙烯膜降解困难[12]。 纸浆模塑餐盒：以木浆、竹浆、芦苇浆、蔗渣浆等为主要原料，添加适量的功能性化学药品，经过真空抽滤成型、加热干燥而成。这类餐具生产工艺流程简单，是目前发泡餐具替代品中生产能力最大、企业生产最多的产品。 植物纤维压制餐盒：以植物纤维如甘蔗渣、小麦秸秆、稻壳、玉米秸秆等为原料，粉碎后加上特质的胶黏剂热压压制成型，通过表面处理使其具有防水、防油、耐高温等性能。该方法大大提高了农产品的附加价值，丢弃后易降解。但生物质纤维餐盒也具有一定的吸湿性，郭元新等[13