PLA作为环保材料在物流中的应用的环境效益及经济效益

颜诗桐 冯歆然 佟超

【摘要】PLA环保材料无毒无污染无公害的特性，引起了相关行业的广泛关注。在绿色低碳的时代背景下，本文深入分析了PLA作为环保材料在物流包装中应用的环境效益及经济效益，解读了环境效益在现代经济社会的重要性。

【关键词】PLA;环保材料;物流

一、PLA环保材料的环境效益

PLA是生物降解材料塑料聚乳酸的英文简写，全称是：polylactide。聚乳酸也被称为聚丙交酯，是一种新型的运输材料，并开始得到广泛地使用。PLA材料之所以被广泛使用的主要原因之一是它具有较高的环境效益。PLA在原材料获得，制作，使用以及废物处理方面，与其它材料相比，对周围环境的影响较小。本文将从原材料采购、制造、使用以及废弃物的处理入手，证明PLA在环境效益方面的巨大优势。

首先是原材料的采购。PLA的主要原材料是玉米等可再生的资源。这种资源的获得不会对自然环境造成影响，同时此类植物也不是稀缺资源，人类可以大量获取并对环境进行修复。但是，其它包装材料的原材料获取则会对自然环境造成影响。例如合成塑料也是一种用于包装的材料，它以通过石油的裂化裂解的乙烯为原料。石油是一种不可再生资源，深埋于地壳上层，需要通过人工挖掘才能得到，而在挖掘的过程中会对地壳造成危害，发生坍塌。相比之下，PLA的原材料既方便获得也不会对自然环境造成危害。因此，PLA材料在原材料方面拥有巨大的环境效益。

在制作过程中，PLA材料也具有环境效益。PLA是通过对原材料提取淀粉原料并糖化得到葡萄糖，再进行发酵形成的高分子材料。制作过程相对简单，并且无需加热。与此相比，某些塑料的制造需要将化学产物加热而产生有害气体。例如，聚乙烯制品在制作过程中，需要把高低压乙烯加热到150℃，在这一过程中会分解出许多甲醛，一氧化碳等有害的气体。相比之下，PLA制作过程中产生的化学物质也不会对自然环境造成影响。因此PLA材料在制作过程中的环境效益大于其它包装材料。

在使用过程中，PLA在也有优势。包装材料需要接触各种各样的物品，PLA作为新兴的环保材料，最显著的一个特点便是无毒。传统材料在使用的过程中会产生一些毒素。例如聚氯乙烯塑料的增塑剂便是有毒性的。一些塑料制品中用的稳定剂是硬脂酸铅，这也是毒性的，在进入人体后会造成铅中毒。而PLA不会对包裹的物品造成危害，同时更不会对人体造成危害，因为PLA是以乳酸为主要材料，这本身便是无毒的，在制作过程中也未加入有害物质，再加上自身的稳定。因此，PLA的使用也是有巨大的环境效益的。

最后就是使用过后的废弃物的处理，这是人们最关注的一点。传统塑料因为其独特的优势被人们大量使用，但是在使用后就被人们随意丢弃，或者被收集起来进行集中处理。但是这两种解决方式都有各自的弊端：被人们随意丢弃的塑料无法自行分解，造成“白色污染”，而且一些动物可能会食用这些塑料制品，导致死亡。而将塑料进行集中处理也不是有效方法。一是将塑料埋于地下很难腐烂。二是塑料燃烧后会产生有害气体，例如聚苯乙烯被燃烧后会产生甲醛，令人体产生呕吐等症状。而PLA则不同。它可以被收集运送到堆肥厂进行堆肥处理，可在短时间内达到完全分解的效果。若是随意丢弃也无妨，在微生物的作用下，PLA材料会在短时间内被分解成简单成二氧化碳和水，最终被土壤的有机质或植物吸收，不会排入空气中，因此也不会造成温室效应。所以说，PLA在废弃物的处理方面也有巨大的环境效益。

二、PLA绿色物流材料的经济效益

（一）模型建立

l、物流材料经济效益涵盖内容

经济效益，是通过商品和劳动的对外交换所取得的社会劳动节约，即以尽量少的劳动耗费取得尽量多的经营成果，或者以同等的劳动耗费取得更多的经营成果。经济效益是资金占用、成本支出与有用生产成果之间的比较。所谓经济效益好，就是资金占用少，成本支出少，有用成果多;提高经济效益对于社会等具有十分重要的意义。以供应链的整体思想，从物流包装的生产成本、运输成本、储存成本及末端处置成本，定量及定性计算整个链条所产生的资源消耗和资金节约及占用。本文针对物流包装材料最广泛使用的塑料物流包装袋进行分析，对比普通塑料物流材料与PLA环保物流材料的经济效益。

2、物流材料经济效益计算思路

物流材料经济效益=贡献量（产出量，所得量）/投入量（消耗量，占用量）×100%=每单位物流交易利润/（每单位物流包装及材料成本+每单位储存成本+每单位运输成本+每单位末端处置成本）

3、普通塑料及PLA绿色物流材料成本：

塑料袋材料成本计算公式：长×宽×层数×厚度×比重×价格一材料成本双层长40cm，宽30cm，4丝的PP料，17000元每吨，每个袋子的材料成本得出PP材料快递包装袋成本为0.1275元＼个。相同的的PLA料，24000元每吨，比重1.3，得出PLA材料快递包装袋成本为0.2995元＼个。

（二）普通塑料及PLA材料物流包装废物处理成本及污染物处理成本

1、普通塑料包装处理成本

对于普通塑料物流包装的处理方式为无序堆放，后清运，后焚烧或填埋。一公斤PP材料，产生70公斤废水，0.12KWh电能，产生烷烃类及烯烃类气体，以非甲烷总烃表征。

国内平均垃圾焚烧总成本在250元/吨，工业用电成本约l.8元/千瓦时，工业废水中COD：200mg/m3。以PP材料为例，其每单位末端处理成本=焚烧成本+工业用电成本+废水中污染物的虚拟成本+清运成本+焚烧成本。则其每单位末端处理成本=250+1.8×120+0.2×10.8×70+25+60=702.2元/吨

2、PLA环保物流包装处理成本

PLA在常温下性能稳定但在高于55℃或富氧及微生物的作用下会迅速自动降解，最终生成CO2和水;随后在光合作用下，它们又成为淀粉的起始原料，是一种完全自然循環型的绿色材料。所以PLA材料的主要处理方法为无序堆放，后清运后简易填埋。则每单位PLA包装材料的废物处理成本为：25+8=33元。污染物处理成本为0元。

三、结论分析

假设为单位物流交易利润为a元，则普通塑料包装的经济效益=每单位物流交易利润/（每单位物流包装及材料成本+每单位储存成本+每单位运输成本+每单位末端处置成本），得a/17702.2。则PLA环保材料物流包装的环境效益=每单位物流交易利润/（每单位物流包装及材料成本+每单位储存成本+每单位运输成本+每单位末端处置成本）得a/24033。PLA环保物流包装材料经济效益略低于普通塑料物流包装。虽然PLA新型环保物流材料的经济效益略低于普通塑料，但是从长期来看，它的环境效益将大大程度上为整个物流行业乃至社会带来益处，改善白色污染在物流行业的严峻现状。