21世纪初世界塑料包装材料发展展望(3)

   2011-06-03 840
核心提示:4. 高耐热性塑料包装材料 耐热性塑料包装材料大致分为可蒸煮杀

4. 高耐热性塑料包装材料

耐热性塑料包装材料大致分为可蒸煮杀菌用和电磁灶、微波炉加热烹调用两大类。前者的要求在120℃、10~20分钟蒸煮杀菌情况下,外观形状、品质均无明显的变化,包装食品在贮存过程中不产生容器破损、内容物泄漏、微生物二次污染以及光和热使内容物变质等情况。为此以具有遮光性的铝箔为中间层、阻气性塑料PA、PET为外层,具热封性的PE、PP为内层的多层复合蒸煮膜获得了迅速发展,90年代以来含高阻渗性的EVOH、PVDC、MXD6、硅氧化物涂层膜等的多层复合材料获得了更大发展。近年来日本开发了在表面上蒸镀金属氧化物膜层,透明性及阻氧性优良的蒸镀膜,当Al2O3含量超过30%(重量)时,表现出与二氧化硅涂复膜相同的阻渗性,与以往的透明蒸镀膜比较,成本低,印刷性和二次加工性良好。这类透明蒸镀膜可用作箔铝、镀铝膜及PVDC涂布膜的替代品,适用于高级点心及鱼类等干燥食品、蒸煮食品以及火腿片等食品包装。氧化铝蒸镀膜在日本销售额每年均以50%的速率增长,是一类很有前途的耐热包装材料。电磁灶、微波炉的要求是在高温下使用不显著变形、破损、内容物(添加剂)不挥发,在输出功率500~600W的电磁灶中,能满足不含油脂的食品加热3~10分钟后温度100℃以上;含油脂食品2分钟后温度80~90℃,3分钟后达130~140℃,5分钟后达165~180℃的使用要求,当前以PP、无机物填充PP的多层复合材料及结晶聚酯(CPET)片材、PET/纸板以其性能价格比优良而获广泛应用,近年来开发了耐更高温度的新型耐热包装材料如聚砜薄膜(180℃)、液晶聚合物薄膜(250~260℃)、聚醚酰亚胺(220℃)、聚4-甲基戊烯(TPX)/纸板(220℃)等。展望21世纪,上述耐高温包装材料可望获较大的发展。另外PEN具有优异的耐热性,玻璃化转移温度121℃。与PET共混制造饮料瓶,可满足多次重复利用消毒罐装的要求,由于环保适性好而倍受关注。

5. 多功能热收缩包装材料

热收缩包装膜从单功能向多功能发展,如有凹凸波纹的热收缩膜,利用二层不同拉伸比或不同热收缩温度的薄膜组合的收缩膜,具缓冲性的双层热收缩膜以及含阻渗层和自封层的多层热收缩膜等,均获得了较迅速的发展。

6. 选择透过性及其它特殊功能性包装材料

食品包装很重视气体的透过性,并以此选择不同的塑料材料。近年来随着食品工业的发展以及材料的科技进步,作为一种高机能包装材料不仅要求高阻气性,而是进一步要求发展选择透过性的功能,即根据包装内容物的要求,仅仅允许需要的(或不需要的)气体分子通过,建立一个适宜的气调环境。这类选择透过性包装材料在国外已进入实用化阶段,主要有添加溶解气体物质的薄膜,添加多孔沸石或氧化硅等粉末的薄膜、用咖玛射线照射使薄膜性质发生变化以及利用扩散系数对含水率的依存性、引入含有羟基基团和酰胺基基团的薄膜等。主要用于天然乳酪、焙烧咖啡豆及烟熏食品等。

其它特殊功能性包装材料包括吸湿、吸氧、脱臭、除味、抗静电、防锈、阻隔紫外线,释放或吸附挥发性气体、以及方便性(易开封、易再封)及可食性等材料也方兴未艾。如近年来开发的于PE、PP、PVC中加入铁、抗坏血酸等化合物或活性炭、沸石等制得的薄膜,具有可除氨气、硫醇、硫化氢、二甲胺等恶臭的效果,适用于包装具特殊气味的农副产品、水产品、生鲜食品等,不会串味,另也适用于垃圾袋等。

7. 纳米复合包装材料

纳米技术是近年来兴起的一门高新科学技术,科学家把它称为跨世纪新技术,随着它的发展预计将会带来一场新的“产业革命”,并将使传统的包装材料产生巨大的变革。近来研究最多的纳米复合包装材料是聚合物基纳米复合材料(PNMC)。常用的聚合物有PA、PP、PVC、PET、LCP等,常用的纳米材料有金属、无机物、聚合物等。据报导,纳米复合塑料包装材料的可塑性、耐磨性、硬度、强度都有明显的提高和增强。日本首先研制成功的PA6纳米复合包装材料与普通复合PA包装材料比较,拉伸强度和拉伸模量分别提高110MPa和2.1GPa,热变形温度150%,热膨胀系数和吸水率大幅度降低。纳米复合包装材料主要用于食品包装,有的还可用于特种包装如防静电、防电磁、防殉爆、隐形及危险品包装等。展望21世纪,纳米复合包装塑料随着纳米复合材料生产规模的进一步扩大,材料成本的不断降低,在包装行业将展现光明、美好的前景。

 
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