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近年来,塑料在食品包装中起着重要的作用,广泛用于食品及其他产品的包装。食品塑料包装已成为包装材料领域中最为活跃的一个领域。塑料聚合技术的发展将不可避免地对食品或饮料的防护产生重大影响。
一、食品塑料包装大受青睐 有资料显示,塑料用于食品包装的量占塑料总产量的1/4,可以这样说,用于食品包装的塑料一出现,就有垃圾产生。在超市及商场,很多食品包装均是塑料做的。膨化食品的塑料充气包装可防潮,防氧化,保香味,阻隔阳光照射,防止受挤压,但那么大的包装在资源上是极大的浪费;还有方便面的包装,塑料包装远远多于纸质碗(或桶)的包装,市场上碗或桶装方便面的销售价一般高于同质量袋装方便面销售价的1/3。由于这种包装方式食用方便,尤其在外出旅游时,开盖后直接冲热水泡即可食用,不必带其他盛装容器,所以很受消费者欢迎。
据2004年12月31日媒体报道,一份市场预测报告显示:近几年来及未来几年后,欧洲食品、饮料塑料包装用量呈上升态势。到2007年欧洲的食品、饮料包装用塑料的市场销售额将由2000年的49.1亿美元增长到71.5亿美元,年均增长率为5.5%。业内人士分析:欧洲市场食品、饮料塑料包装销售额增长速度最快的将是聚丙烯包装市场,其中热塑性聚丙烯平均增长率将达10.7%,透明聚丙烯将增长9.5%;其次是PET,年均增长率为9.2%左右,而发泡聚苯乙烯和软质;PVC的市场增幅最小,甚至可能停止增长。欧洲食品饮料工业使用塑料包装材料最多的国家是法国(18.7%),其次为意大利(18%)、德国(17.2%)等。随着人们生活水平的提高,新的包装技术、产品和材料不断涌现。但目前在美国市场上流行新的食品包装大多以塑料包装为主,其主要以高温杀菌塑料罐、高阻隔材料食品包装、无菌包装、柔性包装材料和集装包装为主体。
在饮料市场上,塑料瓶,特别是PET瓶是最主要和最引人注目的包装。在碳酸饮料、水、啤酒市场上,完全没有纸包装的市场;在果汁市场上,纸复合容器与塑料容器相比有较为接近的市场份额;白酒市场上已经出现PET瓶,比如五粮液集团生产的尖庄酒已经全部使用PET塑料瓶。塑料啤酒瓶也正在紧锣密鼓地研制中,在美欧已经有产品上市。塑料袋装酱油也已经出现,塑料桶装酱油、醋等已经打破玻璃瓶的一统天下。味精、胡椒粉等小包装基本是塑料袋的市场,纸包装很少采用。
目前,用于饮料包装的塑料种类主要有几种:一是聚乙烯(PE);PE是世界上产量最大的合成树脂,也是消耗量最大的塑料包装材料。聚乙烯产品又分为低密度、中密度和高密度三种。其中高密度聚乙烯(HDPE)因具有较高的结晶度,其硬度、气密性、机械强度、耐化学药品性能都较好,所以被大量采用吹塑成型制成瓶子等中空容器。利用PE热封性能好的特点,生产的各种复合材料制成的容器,可盛装柠檬汁、果汁等各种饮料。二是聚氯乙烯(PVC):PVC大致可分为硬质品、软制品和糊状制品三类。用注拉吹法生产的PVC瓶无缝线,瓶壁薄厚均匀,可盛装含气饮料如可口可乐、汽水等,采用挤出吹塑法生产的PVC瓶只适用于盛装果汁和矿泉水。三是聚丙烯(PP):因其透明度高、光洁、加工性好,与其它材料复合可制作多种饮料包装容器。四是聚酯(PET或PETP):采用二轴延伸吹塑法生产的PET瓶,具有良好的透明度,表面光泽度高,呈玻璃状外观,是代替玻璃瓶最合适的塑料瓶。近年来,我国PET瓶生产发展迅速,广泛应用于各种茶饮料、果汁等需要热灌装的饮料。现在也用于可口可乐的包装。五是聚偏二氯乙烯(PVDC):这种材料的特点是柔软并具有极低的透气、透水性能,保鲜、保香性能好,是较好的热收缩包装材料。玻璃纸涂以PVDC后再与PE复合,常用于包装桔汁。此外,涂布在尼龙上或聚酯上再与PE复合,成为多种饮料包装容器。
任何一次性消费材料,其废弃物如不妥善处理,不建立一个合理的消费使用的系统,都会造成环境污染。欧洲是环境保护做得最好的地区,但仍然在大量使用塑料材料做食品包装。我国没有形成合理的废弃物处理体系,也没有在塑料废弃物处理技术开发和应用上加以扶持,简单地认为塑料材料不如纸环保是不科学和不严肃的。在环境材料的评价上,欧洲人采用全过程评估的方法,并不认为纸比塑料更符合环保要求。从资源和能源消耗上看,塑料比纸少1/2以上;在材料用量上少1/6—1/5;在加工过程对水体的污染程度上,300个塑料瓶才和一个同容量的纸罐相当。
人们对塑料食品包装总有着这样那样的担忧,甚至有人认为塑料“有毒”。对塑料食品包装的这种担心可能来自人们的认识误区,也就是把所有的塑料都等同于聚氯乙烯。很多人都已经知道,软聚氯乙烯薄膜因为含有易挥发的增塑剂,不宜用于食品包装,目前已被淘汰。现在用于包装食品的塑料聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯等,其卫生性能是合格的。而且,近年来随着分析、鉴别技术的进步,已能对塑料中的成分以及在各种条件下的变化做出精确的鉴定,结果表明,用于食品包装的塑料是安全的。
二、食品包装的优质塑材 1、茂金属聚烯烃 茂金属是过渡金属与环二烯相连所形成的有机金属配位化合物(METAL-LOCENE)。茂金属化聚烯烃即是以茂金属配位化合物为催化剂,进行烯烃聚合反应所制得的聚合物。与传统材料热塑性塑料和弹性体、玻璃、纸和纸板、金属比,茂金属和单中心聚合物在加工性和性能方面具有明显的优势。茂金属聚合物具有诸多优点,如加工性能好,强度高、高刚性及透明性好等,因而受到人们的关注,也因此推出了许多新品种。茂金属塑料光泽好、熔体强度高及薄膜稳定性好,适用于食品包装领域。茂金属塑料将直接冲击PP、MKPE、LLKPE、弹性体等塑料市场。
在当代的注塑工艺中,各国正以VLDPE(Very Low Density Polyethylene,超低密度聚乙烯)取代 LLDPE、PP、EVA、PVC。这种乙烯和丁烯的共聚物具备橡胶和塑料的特性,属于热塑性弹性体,有着非常高的柔韧和回弹性能,与聚乙烯和聚丙烯树脂共混可显著提高抗冲击强度。同时,具有高熔体强度和手感柔软等特性,可以在较宽的温度范围内,保持良好的拉伸强度和弹性。VLDPE用于生产单层膜和共挤膜产品时,可提高膜的韧性,并在用户原有的设备条件下,提高吹膜的速度和效率。与其他聚烯烃聚合物共混改性,可提高产品的拉伸强度、抗撕裂性,抗冲击性。同时,能消除塑料制品中应力发白现象,增加防滑性,改善表面手感性。在挤塑、注塑、吹塑上艺中,VLDPE将冲击食品包装领域。专家认为,当代世界塑料行业的发展重点在于塑料改性、塑料制品的涂布、塑料的快速生物降解以及塑料的回收再利用等。欧美一些厂商已以线性烯、烯共聚物与烯—醋酸、烯共聚物混料生产PA袋,产品适于包装冰淇淋、乳脂类等食品。
目前聚乙烯(PE)在世界市场上的需求量为4000万吨,预计到2005年将增至5000万吨,所增加部分大多为茂金属聚烯。预计到2006年,茂金属和单中心催化剂生产的聚烯烃将占聚烯烃总市场的10%,比2001年的占有份额高一倍,薄膜和片材,特别是包装薄膜仍是其主要市场,2006年总需求量将达118万t,比现在高一倍。主要应用制品包括:拉伸薄膜、收缩薄膜、缠绕薄膜、垃圾袋、重包装袋和肉类,奶制品、水果和冷冻食品包装膜。茂金属聚丙烯(mPP)的欧洲销量将从2002年的2万吨增加到2005年的50万吨,全球将达500万吨。美国咨询公司Freedonia集团的最新研究报告“茂金属和单中心聚合物”预计,2006年前用茂金属和单中心催化剂生产的聚合物需求年均增长率将超过20%,2006年总营业额要达50亿美元。
2、OPP 受国际上包装潮流的影响,国内啤酒、饮料生产企业开始在产品组合包装过程中使用塑膜包装,逐步取代传统的纸箱包装和塑料周转箱。在目前众多的塑料薄膜中,定向聚丙烯(OPP)薄膜异军突起,需求量正呈现快速上涨趋势。定向聚丙烯薄膜可用作标签和各种消费品,如快餐食品、糖果、软饮料及烤制食品的包装材料,可满足各种不同要求,印刷性能、机械加工性能以及防潮避光性能均十分优异。
一种有着更多科技含量,更高工艺制作水平的OPP膜已经面市,给包装业带来新的亮点,给市场增添了新的活力。新型OPP由三层膜合制而成,其底层采用先进的蒸汽熏蒸工艺,使其呈银色,表面光泽鲜亮;中间层为印刷提供基础面,经特殊工艺加工后,可为直接在OPP膜上印刷提供可靠的保证;最上层是印刷面,目前能直接套印十六种色彩。新型的OPP膜具有密封性好、防伪性强和无害等优点。
据PCI薄膜公司预计,2007年之前,全球OPP市场需求量将以7.7%的平均速度增长,这在膜类产品中属于增速较快的品种。现在OPP薄膜在软包装领域的使用越来越广,并有可能替代纸张、喷镀金属薄膜及铝箔等材料的使用,其市场需求量将不断增长。东南亚地区的包装市场发展将推动这一地区OPP需求增长速度高于世界平均增长速度,达到10%。西欧定向聚丙烯薄膜需求量将以年均约5%的速度增长,到2007年达到110万吨;东欧增长前景良好,2007年需求量将达到12.4万吨,产能将达到15.7万吨/年。定向聚丙烯薄膜工业将加强合理化改组,欧洲公司极有可能收购或参股亚洲公司。
中国定向聚丙烯薄膜生产能力将大幅度增长,到2007年将占世界总生产能力的29%,对世界市场的影响日益显著,中国将增加对东南亚国家和北美的出口,供需平衡局面将有可能被打破,价格将呈下降之势。 |