楊 濤

（宜興市光輝包裝材料有限公司）

技術(shù)發(fā)展方向——技術(shù)研究

用水溶性PVA（聚乙烯醇）內(nèi)袋包裝形式解決農(nóng)藥包裝危害的設(shè)想

楊 濤

（宜興市光輝包裝材料有限公司）

本文提出了用水溶性聚乙烯醇內(nèi)袋包裝農(nóng)藥，以解決農(nóng)藥包裝廢棄物危害問題的辦法。并對(duì)該種包裝方式的可行性進(jìn)行了較全面的分析，證明這種包裝方式具有很好的實(shí)用價(jià)值和社會(huì)意義。

農(nóng)藥包裝 水溶性 聚乙烯醇薄膜 包裝內(nèi)袋

前言

隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，但同時(shí)也產(chǎn)生了數(shù)量龐大的農(nóng)藥包裝物。在許多農(nóng)村，農(nóng)民在使用完農(nóng)藥后，大多數(shù)都會(huì)把這些塑料袋、塑料瓶、玻璃瓶等包裝一扔了之，由于沒有相應(yīng)的回收地點(diǎn)和管理制度，這些農(nóng)藥廢棄物不僅帶來了農(nóng)村環(huán)境的臟亂差，而且刮風(fēng)、下雨還會(huì)把這些包裝中殘留的農(nóng)藥傳播到更多的地方，滲入到土壤里、揮發(fā)到空氣中，最終威脅到人類自身的健康。

根據(jù)一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前，我國每年農(nóng)藥制劑需求總量250萬噸左右，產(chǎn)生的農(nóng)藥包裝廢棄物以容量為250毫升計(jì)，有100億個(gè)之多，約10萬噸至15萬噸。這些數(shù)量驚人的農(nóng)藥廢棄物，如果沒有進(jìn)行回收利用，將會(huì)帶來不可估量的環(huán)境污染和安全隱患。

農(nóng)藥包裝廢棄物的回收處理，在國際上已經(jīng)積累了很多經(jīng)驗(yàn)，美國、巴西、東南亞等國家和地區(qū)都有很好的回收機(jī)制。但環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所單正軍主任認(rèn)為，由于我國是以一家一戶的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)為主，農(nóng)民環(huán)保意識(shí)淡薄，農(nóng)藥廢棄物包裝處置難度非常大。近幾年，北京、浙江、廣西等地方農(nóng)業(yè)部門及農(nóng)藥企業(yè)也嘗試進(jìn)行農(nóng)藥廢棄物回收工作，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，為國家制定農(nóng)藥包裝廢棄物處置管理辦法和政策的出臺(tái)奠定了基礎(chǔ)。但是也存在不足，表現(xiàn)為沒有建立長效的機(jī)制，回收率低，廢棄農(nóng)藥包裝物處置難度大等。

因此，在加強(qiáng)廢棄農(nóng)藥包裝回收處置管理的同時(shí)，在包裝方面尋找從根本上解決農(nóng)藥包裝污染危害的方法，對(duì)當(dāng)前保護(hù)環(huán)境和消除農(nóng)藥包裝廢棄物安全隱患具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

1 采用水溶性PVA內(nèi)袋包裝農(nóng)藥的可行性分析

1．1 農(nóng)藥類型及對(duì)包裝材料的要求

1．1．1 農(nóng)藥定義及分類

廣義的農(nóng)藥定義是指用于預(yù)防、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病、蟲、草和其他有害生物以及有目的地調(diào)節(jié)、控制、影響植物和有害生物代謝、生長、發(fā)育、繁殖過程的化學(xué)合成或者來源于生物、其他天然產(chǎn)物及應(yīng)用生物技術(shù)產(chǎn)生的一種物質(zhì)或者幾種物質(zhì)的混合物及其制劑。是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為保障、促進(jìn)植物和農(nóng)作物的成長，所施用的殺蟲、殺菌、殺滅有害動(dòng)物（或雜草）的一類藥物統(tǒng)稱。特指在農(nóng)業(yè)上用于防治病蟲以及調(diào)節(jié)植物生長、除草等藥劑。

根據(jù)原料來源可分為有機(jī)農(nóng)藥、無機(jī)農(nóng)藥、植物性農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥。此外，還有昆蟲激素。根據(jù)加工劑型可分為粉劑、可濕性粉劑、可溶性粉劑、乳劑、乳油、濃乳劑、乳膏、糊劑、膠體劑、熏煙劑、熏蒸劑、煙霧劑、油劑、顆粒劑和微粒劑等。大多數(shù)是液體或固體，少數(shù)是氣體。

根據(jù)害蟲或病害的類型以及農(nóng)藥本身物理性質(zhì)的不同，采用不同的用法。如制成粉末撒布，制成水溶液、懸浮液、乳濁液噴射，或制成蒸氣或氣體熏蒸等。

1．1．2 農(nóng)藥對(duì)包裝材料的要求

按照國標(biāo)GB3796-2006《農(nóng)藥包裝通則》中的有關(guān)要求，農(nóng)藥包裝材料應(yīng)保證農(nóng)藥在正常的貯存、運(yùn)輸中不破損，并符合相應(yīng)包裝材料標(biāo)準(zhǔn)的要求。農(nóng)藥內(nèi)包裝材料應(yīng)堅(jiān)固耐用，不與農(nóng)藥發(fā)生任何物理和化學(xué)作用而損壞產(chǎn)品、不溶脹、不滲漏，不影響產(chǎn)品質(zhì)量。農(nóng)藥外包裝材料應(yīng)堅(jiān)固耐用，保證內(nèi)裝物不受破壞。

龔曉燕［1］研究表明，農(nóng)藥引起包裝材料滲漏主要是農(nóng)藥中的溶劑溶脹、溶解包裝材料的封合層，溶劑透過封合層使粘結(jié)劑粘合力下降，封口破裂。

因此，農(nóng)藥如果采用內(nèi)外雙層包裝形式，外層主要起防護(hù)和保護(hù)作用，內(nèi)層材料需要注意的問題會(huì)比較多，需要避免與包裝農(nóng)藥之間發(fā)生反應(yīng)、避免被溶脹、溶解等，還需具有一定的包裝強(qiáng)度。

1．2 聚乙烯醇（PVA）薄膜包裝特性

PVA薄膜作為包裝材料，具有以下優(yōu)異的性能：1）極好的透明度和光澤性；2）不吸塵、不帶靜電、印刷適應(yīng)性好；3）較高的拉伸強(qiáng)度和伸長率，良好的耐磨性；4）低濕度下，極好的氣體阻透性和保香性，其阻氧性甚至優(yōu)于EVOH和PVDC；5）透濕性較大，對(duì)水敏感；6）有良好的金屬蒸鍍性、熱粘合性；7）耐油性極好，耐輻照，可用于耐輻射的食品包裝；8）可在120～200℃下使用。其主要不足是具有透濕性。

對(duì)應(yīng)農(nóng)藥包裝的具體要求，PVA薄膜的包裝性能為：

PVA薄膜韌性好，拉伸強(qiáng)度大，抗撕裂強(qiáng)度居各類薄膜之首，其雙向拉伸強(qiáng)度優(yōu)越，耐曲折數(shù)是其他薄膜的10倍，耐候性好，使用壽命長；

PVA薄膜具有極好的耐油性（植物油、動(dòng)物油、礦物油）耐脂肪性、耐有機(jī)溶劑和碳水化合物等。但強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、氯自由基及其它可與PVA發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)（如硼砂、硼酸、某些染料等），這類物質(zhì)不適合采用PVA薄膜包裝。經(jīng)過改性處理的PVA薄膜，耐油、耐有機(jī)溶劑性更佳，對(duì)動(dòng)物油、植物油、礦物油、醇類、醚類、酮類、酯類都是不溶的，適宜于化工原料及中間體的包裝和油脂食品的包裝；

PVA薄膜的保香性及防止包裝物升華的性能極佳，采用PVA薄膜包裝，不僅能很好地保持包裝物的香味，而且也可防止包裝物受到外界異味的影響；

PVA薄膜對(duì)水分及氨氣具有較強(qiáng)的透過性，但對(duì)氧氣、氮?dú)?、氫氣、氦氣、氬氣及二氧化碳等具有?yōu)越的阻隔性，常壓環(huán)境下對(duì)氧氣的阻隔率約為常用聚乙烯膜的1000倍，聚丙烯膜的300倍，使用PVA薄膜可以完好保持被包裝產(chǎn)品的成分及本身的氣味。

水溶性PVA包裝薄膜具有良好的熱封性，適合于電阻熱封，高頻熱封，熱封強(qiáng)度與溫濕度、壓力、時(shí)間等條件有關(guān)，一般大于20g／cm2。

PVA材料具有水和生物兩種降解屬性，首先溶于水形成溶液滲入土壤中，可增加土壤的團(tuán)粘化、透氣性和保水性，特別適合于沙土改造。在土壤中的PVA材料可被土壤中分離的細(xì)菌的菌株分解，最終可降解為CO2和H2O。

1．3 水溶性PVA薄膜作為農(nóng)藥包裝內(nèi)袋

PVA的溶劑是水，但對(duì)水的溶解性很大程度上受聚合度的影響，特別是受醇解度的支配。完全醇解的PVA在水中的溶解極微，醇解度在88%以下時(shí)，在20℃常溫下幾乎完全溶解，但隨著醇解度的上升，溶解度則大幅度下降。由于是采用水溶性包裝，所以選用的PVA，應(yīng)該是聚合物和醇解度相對(duì)較低的產(chǎn)品。

為安全使用農(nóng)藥和保護(hù)環(huán)境，將水溶性PVA薄膜作為內(nèi)包裝袋包裝農(nóng)藥，做成一次性最小使用量的小包裝，再按照一定重量，將這些內(nèi)袋包裝的農(nóng)藥小包裝，集中到大袋或容器外包裝中，作為商品運(yùn)輸和銷售。使用時(shí)，打開外包裝，取出帶有水溶性外包裝的小袋農(nóng)藥，整袋投入適量水中，包裝袋即可自行溶化，配成所需濃度的農(nóng)藥溶液，避免了操作者與農(nóng)藥直接接觸，又無殘留農(nóng)藥的包裝袋回收問題。

很多年以前，英國帕拉格安公司就已經(jīng)推出了這種薄膜產(chǎn)品，被用作準(zhǔn)確定量的兌水使用前的農(nóng)藥包裝。

近年來，隨著國內(nèi)PVA水溶性薄膜制作及應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)一些廠家也有將PVA薄膜應(yīng)用于農(nóng)藥包裝的成功案例及產(chǎn)品。如深圳的安信達(dá)采用日本技術(shù)及原材料生產(chǎn)的PVA水溶性農(nóng)藥內(nèi)包裝袋（壓紋透明水溶袋、壓紋香味水溶袋、無紋透明水溶袋），廣州易海環(huán)保材料廠生產(chǎn)的農(nóng)藥、化工用PVA水溶性薄膜及水溶袋等。

2 水溶性PVA內(nèi)袋包裝農(nóng)藥注意事項(xiàng)

水溶性PVA內(nèi)袋可以包裝粉劑農(nóng)藥，也可以包裝液體農(nóng)藥。但農(nóng)藥是需要溶解后噴灑的品種，直接粉末撒布的品種，采用此種包裝方式無法發(fā)揮其功效。

包裝設(shè)計(jì)時(shí)，除滿足常規(guī)要求外，還需要計(jì)算好最合適的最小包裝量。因?yàn)橐坏┳钚“b量不合適，使用過程中需要分拆內(nèi)包裝時(shí)，那該種設(shè)計(jì)就失去了作用和意義。

由于農(nóng)藥品種眾多，成分千差萬別，所以采用水溶性PVA內(nèi)包裝方式時(shí)，一定要格外小心，必要時(shí)，需要先進(jìn)行樣品包裝測試，再應(yīng)用于具體產(chǎn)品，以保證運(yùn)輸、儲(chǔ)存及使用前的內(nèi)包裝的完好性，避免由于破包、滲漏問題帶來二次污染。

此外，需要重點(diǎn)注意的問題還有：（1）農(nóng)藥成分中水分及有可能與PVA發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)。PVA內(nèi)包裝袋由于具有良好的水溶性，所以所包裝的農(nóng)藥中水分需要嚴(yán)格控制。此外，農(nóng)藥中含有的其它一些有可能與PVA發(fā)生反應(yīng)的成分，也需要避免。不好確認(rèn)時(shí)，需進(jìn)行溶解性試驗(yàn)驗(yàn)證；（2）保證PVA薄膜足夠的厚度和強(qiáng)度，避免薄膜薄弱點(diǎn)處出現(xiàn)泄露問題；（3）注意農(nóng)藥對(duì)熱封層或粘結(jié)劑的溶脹或反應(yīng)；（4）注意PVA薄膜水溶性溫度特性，保證農(nóng)民在室外使用過程中，PVA包裝袋投入水中后能迅速溶解。選用PVA薄膜時(shí)，要盡量考慮極端環(huán)境條件下的水溶性。實(shí)在無法滿足時(shí)，可以在外包裝尚標(biāo)明具體使用方法和條件。

3 水溶性PVA內(nèi)袋包裝農(nóng)藥的外包裝

由于內(nèi)袋是采用水溶性PVA薄膜，所以一定要在外面再配一層外包裝，不僅對(duì)農(nóng)藥起到雙層保護(hù)作用，同時(shí)也能隔絕空氣中水汽和環(huán)境中水，避免其對(duì)內(nèi)包裝層PVA薄膜的侵蝕。外包裝可以選用原來的包裝材料，也可以重新按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行選用。如GB3796-2006《農(nóng)藥包裝通則》中列出的木材、金屬、合成材料、復(fù)合材料、帶防潮層的瓦楞紙板、紙袋紙、紡織品以及經(jīng)運(yùn)輸部門、用戶同意的其他包裝材料，都可采用。

4 結(jié)束語

采用PVA水溶性薄膜作為內(nèi)包裝袋，傳統(tǒng)材料作為外包裝袋的農(nóng)藥包裝，能適用于大多數(shù)農(nóng)藥品種。該種包裝模式的使用和全面推廣，可以有效解決農(nóng)藥包裝物的危害問題，并能使農(nóng)藥使用更安全。但這種包裝方式的采用，不僅要增加農(nóng)藥包裝的直接成本，還需要改進(jìn)一些農(nóng)藥的包裝方式和裝備，同時(shí)也對(duì)農(nóng)藥包裝用PVA水溶性薄膜的生產(chǎn)，提出了更高的質(zhì)量和產(chǎn)量的要求。該種農(nóng)藥包裝方式的推行，更需要政府和相關(guān)部門的大力幫助和扶持。

該種包裝方式，還可向其它一些毒性較大或不宜直接接觸的化工、化學(xué)藥品行業(yè)推廣，當(dāng)然前提是其應(yīng)用過程中必須允許或需要先變成水溶液。

該種包裝方式能否在改觀農(nóng)藥包裝危害方面發(fā)揮大多作用，還有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

［1］龔曉燕，簡述農(nóng)藥包裝，中國包裝技術(shù)協(xié)會(huì)研討推廣會(huì)暨塑料包裝委員會(huì)第六屆第三次年會(huì)論文集［C］，2004年：154-155。

Using water-soluble PVA bag packaging is solutions for the harm of pesticide packaging

Yang Tao
（Yixing Guanghui Package Co．，LTD）

This paper presents a water soluble PVA bag packaging of pesticides，in order to solve the problem of pesticide packaging waste hazard．And the feasibility of this kind of packing has been analyzed comprehensively．Thisway of packing has been good practical value and social significance．

Pesticide packaging Water soluble Polyvinyl alcohol film Inner packing bag