文/李文洁 顾珈瑗 江佳穗 成淑慧 陈杨
摘 要:随着绿色产业的发展,我国在减塑、减排、绿色发展方面作出了巨大贡献。本文从芦苇吸管产业的发展现状与问题、其产业链构建研究、创新路径研究和具体案例等方面,对芦苇吸管替代传统塑料吸管进行可行性分析,围绕芦苇吸管的生态产业链建设与创新技术展开讨论,旨在分析如何利用当前芦苇资源构建生态产业链模式,以及研究创新技术发展对产业发展的影响,并提出相应的发展策略。
关键词:芦苇吸管;生态产业链;技术创新;循环经济
环保已成为日常生活中不可或缺的一部分,塑料吸管作为消耗品,其带来的隐患不可小觑。使用芦苇吸管不会产生任何负担,也不影响饮用的体验感,可谓两全其美。但如何推广芦苇吸管进入市场以及实现其生产和量产仍是个挑战。在此背景下,探索和发展芦苇吸管生态产业链构建与技术创新,实现其构建与研究是绿色产业的一笔重彩,更能潜移默化促进绿色发展。
1 研究背景与意义
芦苇是一种高大的草本植物,其根茎能够达到3~5m高且坚实直挺。常生长在灌溉沟渠旁、河堤沼泽地等低湿地或浅水中[1]。芦苇最为适应湿地环境,在淡水湖泊、河流和沼泽等湿地中生长较为旺盛。芦苇根茎四布,有固堤之效,能吸收水中的磷,抑制蓝藻的生长。苇的叶、茎、根状茎都具有通气组织,有净化污水的作用。如果将芦苇合理利用制作成吸管,将在环保、经济和社会等方面带来积极作用。
芦苇吸管作为一种可降解吸管,能替代传统的塑料吸管,减少对环境的污染,还能促进资源的循环利用,帮助实现资源的可持续发展[2]。另外,其生产和推广可以带动其种植、加工、销售等一系列产业链的发展,其生产成本低的优势还有利于提高市场竞争力。芦苇吸管的推广使用将引导公众更加关注环保问题,提高公众的环保意识,能够满足消费者对环保产品日益增长的需求。
2 芦苇吸管产业发展现状与问题
随着环保意识提升和塑料污染问题日益严重,芦苇吸管作为一种可持续、可降解的替代品,受到了广大消费者的青睐[3]。塑料污染已成为全球关注的环境问题,加强生物降解塑料的研发和推广是根治塑料污染的途径之一。为完善我国的塑料管理策略,对国内外的塑料管理政策现状进行了调查研究。
目前,针对禁止塑料污染的政策较多,针对性较强,而关于生物降解塑料的政策较少,且规定较为抽象化。2020年1月,国家发改委、生态环境部发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,要求到2020年年底全国范围餐饮行业禁止使用不可降解的一次性塑料吸管。在餐饮等领域,芦苇吸管已开始逐渐替代传统的塑料吸管[4]。
通过市场分析,本研究对172位消费者进行了问卷调查,以深入了解他们对芦苇吸管取代传统塑料吸管的态度。调查结果显示,高达77.91%的消费者表示支持芦苇吸管替代塑料吸管,这一数据充分反映了消费者对环保和可持续发展的高度关注。
从年龄层分布来看,这172位消费者涵盖了各个年龄段。其中,年轻消费者占据了相当大的比例,他们更倾向于选择环保产品来减少对环境的伤害。中年消费者也表现出对环保的积极态度,而老年消费者可能更注重产品的实用性和舒适性。芦苇吸管是一种天然材料制成的环保替代品,具有淡淡的植物清香,能为消费者带来愉悦的饮用体验。如果可以快速投入市场使用,肯定会在吸管市场占据一定的地位。其主要生产地区分布广泛,且易种植性利于其生产并推广,因此,芦苇吸管有望在未来成为吸管市场的重要力量。
从调查问卷的数据中可以看到,许多人没有了解过芦苇吸管这一课题,并且有20%的人对本研究提出的想法不感兴趣,因此,后期如何将它推广市场并被大众接受是一巨大挑战。此外,芦苇作为芦苇吸管的主要原材料,地域和气候等自然条件会对其分布造成一定的影响,资源分布不均可能导致原材料供应的不稳定。
3 芦苇吸管生态产业链构建研究
需清洗收割后的芦苇,去除污染物。本研究把芦苇剪切或切割成需要的吸管长度,把成型后的芦苇吸管晒干,减少水分并增加耐用性。干燥采用自然晾晒或人工烘干设备,并把芦苇吸管经过抛光处理增加用户舒适度。为确保吸管能够插入饮料中,需确定吸管直径,并进行包装消毒,确保产品质量和卫生安全。在整个生产过程中,严格控制质量,确保芦苇吸管符合所需的标准和规格,包括检查吸管的尺寸、强度和整体质量等。主要以供应为主,零售为辅。与各大商超建立合作,并尝试打入奶茶市场,替代传统的塑料吸管。城市就近建立仓储,使用自建物流模式,建立自我服务模式。建立芦苇吸管回收机制,鼓励消费者和企业将使用后的吸管进行回收。一部分清洗消毒收集的芦苇吸管,被打碎成纤维生产工艺品或其他二次消费品;另一部分可用于能源发电或是堆肥(图1)。
图1 芦苇处理流程图
4 芦苇吸管技术创新路径研究
本研究主要应用了生命周期评估(LCA)理论[5],分析芦苇从生长、收割到加工全过程的环境影响,有助于量化芦苇吸管的环保效益,并优化其生产过程。
采用芦苇吸管自动生产线,如包括自动进料、固定、抛光、集绒、下料和包装等功能的一体化设备[6]。这一设计创新性地通过输送带和上料架实现芦苇杆的自动上料,利用固定双向丝杆滑台、固定电机等组件固定芦苇杆,防止其在抛光时滑动。
目前的设备在将芦苇加工成吸管的过程中,都是采用半自动化加人工的模式,这样不仅效率低下增加了操作人员的劳动量,且在现有的设备对芦苇内壁抛光去毛时,无法收集绒毛,进而使绒毛掉落到设备上,影响作业环境。使用抛光电机、抛光钻头等进行抛光处理,并通过集绒电机、集绒扇叶、集绒箱等收集抛光产生的绒毛,避免其黏附在吸管上(图2)[7]。
图2 一种芦苇吸管内壁自动化抛光去绒毛机的制作方法
利用激光切割设备对芦苇进行切割,可以更精确地控制尺寸和形状,提高切割效率,并且能一次性切割芦苇节,实现自动连续切割,同时可任意设定尺寸及切割形式。引入智能控制与监测系统,实时监控生产过程中的各项参数,如温度、压力、速度等[8]。本研究计划从材料选择、外观设计、功能提升及用户体验四个核心方面出发。在材料选择上,精心挑选优良生长的芦苇,辅以独特的物理手法确保色泽和触感,并探索与其他天然成分融合的新工艺。在功能上,主要针对传统塑料吸管问题加以改进,优化插入方式和直径弯曲程度,添加保温或隔热特性[9]。研究新的除絮装置、打磨工具,实现纯流水线式生产。
5 国内外环保吸管案例分析
(1)上海交泰通达科技应用有限公司。该公司推出的“鲁苇”吸管,在国内芦苇吸管产业中算是佼佼者。其成功主要体现在以下几个方面:交泰公司充分利用长三角地区丰富的芦苇资源,建立了一个稳定的原材料供应链,以确保芦苇吸管的持续生产。根据其年报,每年采购的芦苇超过5000t,大大节省了原材料成本。而在技术创新上,该公司大力投入研发,不断改进和优化芦苇吸管的制造流程。
(2)FinalStraw。这是一家美国的环保吸管品牌,其成功之处在于:设计理念上,FinalStraw坚持“零废弃”原则,推出的可多次使用吸管受到消费者热烈欢迎。他们研发的新型可回收吸管可直接放入杯中饮用,无须更换或重新消毒即可再次使用,非常实用。在产品创新角度上,FinalStraw不断推出新产品,如便携式吸管套装和可伸缩吸管等,满足了消费者在不同场景下的需求。
本研究看到“鲁苇”吸管与FinalStraw品牌相比,他们的优势有相似之处,也存在相同的问题,一是吸管的成本高昂,与一次性塑料吸管相比,FinalStraw的可重复使用吸管成本较高,这限制了部分消费者的购买意愿。二是产品的回收体系并不完善,如何建立完善的回收体系以延长产品生命周期仍是一个挑战。
通过以上案例,本研究可以得出以下成功要素和经验:要完善产业链,加强产业链上下游的协同合作,建立完整的芦苇吸管生态产业链,加强技术创新,积极推广芦苇吸管在餐饮、旅游等多种市场领域的应用。
6 结论与展望
本文通过调查问卷、建立运营体系的方法对芦苇吸管产业的系统研究,研究内容包括构建芦苇吸管生态产业链的、探索技术创新路径及分析国内外案例,总结出芦苇吸管打入市场的经营模式与策略。在研究过程中也存在一定局限性,一是没有国家对芦苇吸管的市场安全标准,二是本研究主要集中于芦苇吸管流入市场的可行性分析和设备研究,理论与实践结合较少。
为解决本研究存在的不足之处,提出了未来发展方向。建议加强健全相关法律法规,鼓励芦苇吸管产业的发展,且在理论实施性高的前提下与实践相结合。总之,本文对绿色产品的发展具有一定的意义和价值,也为未来的研究提供了新的思路和方向。
参考文献
[1]Cichocki, P., Jabkowski, P.,&Baranowski,M.(2024).The wealth of nations matters: A cross-national analysis of how political orientation and household income affect attitudes toward environmental protection[J]. International Journal of Comparative Sociology,65,231-246. https://doi.org/10.1177/00207152241229395.
[2]唐娜,崔保山,赵欣胜.黄河三角洲芦苇湿地的恢复[J].生态学报,2006,26(8):2616-2624.
[3]贺震.禁用塑料吸管既要坚持目标导向也要坚持问题导向[J].中华环境,2021(4):30.
[4]李新玥,牟行翠.一次性塑料吸管的替代研究[J].广州化工,2023,51(18):17-19.
[5]王山,谭宗颖.技术生命周期判断方法研究综述[J].现代情报,2020,40(11):144-153.
[6]赖铭辉.一种芦苇吸管自动生产工艺:CN202011074764.7[P].2024-09-24.
[7]叶大鑫.一种芦苇吸管内壁自动化抛光去绒毛工艺:CN202011074758.1[P].2025-03-20.
[8]李玉勤.红参芦头的应用研究[J].遥感技术与应用,1988(2):46-48.
[9]苏庆刚,苗凯.芦苇吸管加工用原材料裁切装置:CN202121217123.2[P].2024-09-24.
基金项目:2024年江苏省大学生创新创业训练计划项目(项目编号:202413905044Y)。
(作者单位:南京工业大学浦江学院)