塑料包装应用现状及热点方向

   2015-03-08 CPRJ 中国塑料橡胶韩永生624
核心提示:随着人们生活水平不断提高,未来的被包装物尤其是多种多样不同类型的食品对塑料包装材料提出了越来越高的要求,如要求高阻隔、防腐抗菌、保鲜。与此同时,大量一次性塑料包装材料使用后被废弃,容易造成白色污染,处理不当还会造成对空气、水等环境的破坏,因此对塑料包装材料的开发应用还进一步要求其必须以节省资源、节约能源、用后易回收利用或易被环境降解为技术开发的出发点。科学技术的发展致使塑料包装材料正向高性能、多功能、绿色环保等方向发展。
 随着人们生活水平不断提高,未来的被包装物尤其是多种多样不同类型的食品对塑料包装材料提出了越来越高的要求,如要求高阻隔、防腐抗菌、保鲜。与此同时,大量一次性塑料包装材料使用后被废弃,容易造成白色污染,处理不当还会造成对空气、水等环境的破坏,因此对塑料包装材料的开发应用还进一步要求其必须以节省资源、节约能源、用后易回收利用或易被环境降解为技术开发的出发点。科学技术的发展致使塑料包装材料正向高性能、多功能、绿色环保等方向发展。

 

高性能、多功能性塑料包装材料

 

高性能、多功能性塑料包装材料正成为热点开发的包装材料,并有许多品种投入了工业化生产,包括高阻隔性、选择透过性、耐热性以及能再封、易开封性等塑料包装材料,其中以高阻隔性、选择透过性和耐热包装材料发展更为迅速。

 

高阻隔性塑料包装材料

 

高阻隔性塑料包装材料是随着食品工业发展起来的,它对食品起到了保质、保鲜、保风味以及延长货架寿命的作用。保存食品的技术多种多样,像真空包装、气体置换包装、封入脱氧剂包装、食品干燥包装、无菌充填包装、蒸煮包装、液体热充填包装等,在这些包装技术中许多都要使用塑料包装材料,虽要求其具备多种性能,但重要的一点是都须具备良好的阻隔性。典型的高阻隔性塑料材料及其加工方法有如下六种:

 

1. 聚偏氯乙烯类材料(PVDC)

 

PVDC常作为复合材料或单体薄膜材料及共挤薄膜片,是目前大量使用的高阻隔性包装材料。其中PVDC涂覆包装容器的使用值得推介。

 

PVDC涂覆薄膜或容器是使用聚丙烯(OPP)、聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)等作为基材的,它克服了单纯PVDC材料加工不便、废弃物的含氯量高,燃烧处理污染环境的缺点,而其制品阻隔性与PVDC接近。

 

2. 尼龙类包装材料

 

尼龙类包装材料通常使用的是尼龙-6,但是气密性不理想。有一种从间二甲基胺和已二酸缩聚而成的尼龙(MXD6)的气密性比尼龙-6高10倍之多,同时还有良好的透明性和耐穿刺性,主要被用于阻隔性要求很高的食品软包装,材料的卫生性也得到FDA的许可。它作为薄膜的最大特点是阻隔性不随湿度的上升而下降。在欧洲,由于环境保护问题突出,作为PVDC类薄膜的替代产品,MXD6尼龙的使用量很大。

 

3.乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)

 

EVOH最突出的特性就是能提供对O2、CO2或N2等气体的高阻隔性,使其在包装中能充分提高保香和保质作用。由于EVOH分子中存在较多的羟基,因而材料亲水和吸湿。当相对湿度大于80%时,其气体透过性会大大增加,这时可将EVOH薄膜与高阻湿性树脂(如聚烯烃材料)复合,则能使EVOH仍保持最高的阻隔性。

 

EVOH具有非常好的耐油性和耐有机溶剂能力,将EVOH在20℃下浸泡于一般溶剂中一年,增重为零;在乙醇中增重2.3%;在沙拉油中增重为0.1%。EVOH还有非常好的保香性能。它的这些性质使它被优先选做油性食品、食用油等要求高阻隔性能的食品包装材料。EVOH树脂与聚烯烃、尼龙等其它树脂共挤制得的薄膜以及瓶类容器还用于畜产品、医药品、农药等产品的包装。

 

4. 无机氧化物镀覆薄膜

 

作为高阻隔性的包装材料被广泛应用的PVDC,由于其废弃物在燃烧处理时会产生HC1而导致环境污染问题,现有被其它包装材料替代的趋势。如用类似真空镀铝的方法,在塑料薄膜表面蒸镀Si0x,被镀薄膜基本也为PET、BOPP、PA等。Si0x镀膜材料的优点为涂层透明性高,且由于蒸镀材料对微波无反射作用,尤其适合于制作需要直接在微波炉中加热的微波食品的包装袋。

 

5. 塑料包装容器涂无定形碳

 

这种方法主要用于提高塑料包装瓶的阻隔性。用等离子处理的方法对PET瓶进行处理,可在瓶内涂上厚度为0.1μm高度氢化的无定型碳,从而使瓶体对O2的阻隔性提高30倍,对CO2气体的阻隔性提高7倍。用处理后的PET涂层瓶盛装啤酒,经过6个月CO2气体损失率仅为6%,啤酒口感与玻璃瓶包装的口味无差别。

 

6. 化学处理改性

 

表面化学处理是指在塑料制品表面进行化学反应,改变其表面化学性质,通过提高其表面极性等而达到提高阻隔性的目的。表面化学处理的化学反应主要包括磺化、氯磺化、氟化、等离子体处理及渗氮等。如以稀薄的氟气作为吹塑气体进行吹塑,或在产品上用含氟物质进行处理,都可在制品内表面形成一层氟碳层(氟化烃),从而改变了聚烯烃容器的表面极性和表面张力,降低了小分子气体的扩散作用,从而提高其阻隔性。


 
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