塑料包裝薄膜的性能特點與選擇使用

汪文忠

（杭州市塑料制品研究所）

塑料包裝薄膜的性能特點與選擇使用

汪文忠

（杭州市塑料制品研究所）

塑料是以合成或天然的高分子樹脂為主要材料，添加各種助劑后，在一定的溫度和壓力下具有延展性，冷卻后可以固定其形狀的一類材料。隨著塑料的快速發(fā)展，塑料包裝越來越多地得到廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為人類生活中不可分割的一部分。本文介紹了塑料包裝材料的分類，分析了塑料包裝主要應(yīng)用性能，探析了合理選用基材制作塑料包裝薄膜和合理選擇助劑制作塑料包裝薄膜的理論，并在使用的時候根據(jù)其性能進行選擇。

塑料包裝材料 薄膜 性能特點 選擇使用

目前，市場上銷售的保鮮膜大多是以PE為原料制造的保鮮膜，這種保鮮膜由于不添加任何增塑劑，被公認是最安全的。聚乙烯的優(yōu)點是具有抗震性能和耐腐蝕性能。例如在聚乙烯保鮮膜配方中添加具有防霉功能的MIT分子，減少微生物增殖造成的果蔬腐敗，以達到保鮮的目的。

一、塑料包裝材料的分類

我國用于包裝的塑料種類紛繁，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚對苯二甲酸乙二醇脂（PET）、聚酰胺（PA）、聚氯乙烯（PVC）、聚偏二氯乙烯（PVDC）、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）、聚乙烯醇（PVA）、聚碳酸酯（PC）、離子鍵樹脂等。其中高阻濕的有PE、PP、PVDC等；耐射線輻照的有PS、芳香類尼龍等；耐低溫的有PE、EVA、POPET、PA等；耐油性和機械性能好的有離子鍵樹脂、PA、PET等；既耐高溫滅菌又耐低溫的有PET、PA等。此外，還可通過先進加工工藝將塑料制成多層復(fù)合材料，一般復(fù)合材料用2～7層，也可達到10層甚至更多。將塑料與紙、鋁箔等基材科學(xué)合理的進行復(fù)合制成的包裝材料，幾乎可滿足各種不同食品對包裝的需求。例如：用塑料、紙板、鋁箔、塑料等多層材料制成的利樂包裝牛奶的保質(zhì)期可長達半年到一年。高阻隔軟包裝肉罐頭的保質(zhì)期可長達3年。

由于各種塑料的單體分子結(jié)構(gòu)不同，聚合度不同，添加劑的種類和數(shù)量不同，導(dǎo)致各種塑料的性能也不相同。因此，使用塑料包裝材料時必須根據(jù)要求選用合適的塑料，或選用匹配的塑料組合，如果選擇不當會嚴重影響食品的質(zhì)量和安全性，對食品造成污染將威脅人體的健康，同時也違背了使用塑料包裝材料的初衷。

二、塑料包裝的主要應(yīng)用性能

塑料包裝材料體現(xiàn)出以下幾大分類及特點：

產(chǎn)品分類與特點。塑料包裝產(chǎn)品種類較多，應(yīng)用廣泛，主要類別與特點如下：容器，品種較多、有功能化趨勢，產(chǎn)量穩(wěn)步增長；薄膜和片材，具有復(fù)合化、功能化、多樣化，產(chǎn)量大的特點；泡沫制品，產(chǎn)量穩(wěn)步增長，品種有限；編織制品，材料品種單一，產(chǎn)量大、應(yīng)用廣泛；其他如膠黏帶、打包帶等輔助包裝制品產(chǎn)量較小、不可或缺。

塑料包裝應(yīng)用功能要素。塑料包裝容器、材料的種類涉及到外包裝、個體包裝和內(nèi)包裝各個方面，品種多樣。這些包裝類型均具有自身的包裝功能，通常以其功能要素進行評價包裝材料。塑料包裝制品主要包裝功能要素如下：

內(nèi)裝物質(zhì)量的保全性，包括：機械保護性（沖擊、振動、堆碼強度等機械性保護）；阻隔性（水蒸氣、水分、光、香味、氣體、絕熱性能等）；穩(wěn)定性（包括耐油脂性、耐化學(xué)品性能、劣化老化、耐寒耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等）。安全性，包括：作業(yè)的安全性（特別是危險品處置上的安全性）；衛(wèi)生性（有害物質(zhì)的遷移、微生物的影響、鼠害的防止、防蟲等）。加工適應(yīng)性，包括：印刷適應(yīng)性（耐磨性、附著性、印刷精度等）；機械加工性（材料的力學(xué)性能：伸長、剛性、拉伸強度、撕裂強度等）；密封、黏合性（熱封強度、時間、壓力、高頻加工性和超聲波）。方便性，包括：消費過程（開封后的保存性、再包裝、后使用性、廢棄處理性等）；物流過程（運輸裝卸、機械裝卸的方便性）；商品性，包括：標志性（內(nèi)裝物的名稱、特征、標志、制造者的標注等）；標準化（質(zhì)量、尺寸單位的標準化等）；展示性（圖文效果、透明性、展示形式等）；經(jīng)濟性（易生產(chǎn)、價格低、便于保管、運輸方便等）。

（一）阻隔性能

阻隔性指塑料薄膜防止氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體及水蒸氣、香氣等物質(zhì)透過的性能。阻隔性表示方法：采用一定濕度、一定溫度條件下，塑料薄膜阻隔性最常用的表示方法是在一定時間內(nèi)單位面積薄膜透過某種物質(zhì)的量來加以度量。

水蒸氣透過量常以g/（m224h）表示，二氧化碳、氧氣、氮氣等透過率常以cm3/（m224h

0.1MPa）來表示。薄膜對某氣態(tài)物質(zhì)的透過量愈大，表示對該物質(zhì)的阻隔性能愈差。

（二）物理機械性能

可靠的機械保護作用包括防止外界物質(zhì)進入包裝對商品的污染與破壞或者包裝內(nèi)商品泄漏。直接反映塑料薄膜的機械保護功能的性能指標，

主要是薄膜的力學(xué)強度，如撕裂強度、拉伸強度、剝離強度、封合性能、抗穿刺強度以及落體沖擊強度等，強度值愈大，保護效果愈佳。依據(jù)產(chǎn)品特性和功能還應(yīng)注重霧度、透光率、表面潤濕張力、光澤度、摩擦系數(shù)、表面電阻系數(shù)、包裝袋的耐熱耐介質(zhì)、跌落和耐壓等性能的評價。

三、合理選用基材制作塑料包裝薄膜

（一）PC樹脂

聚碳酸酯（PC）是一類分子鏈中含有碳酸酯基的聚合物，酯基可有多種結(jié)構(gòu)，其中雙酚A型PC應(yīng)用最為廣泛。有研究認為雙酚A會影響生殖能力和神經(jīng)系統(tǒng)，尤其影響嬰幼兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和免疫力，因此，西方多國科學(xué)界、環(huán)保組織和消費者團體紛紛呼吁或請求禁用雙酚A。我國衛(wèi)生部等六部委也于2011年5月發(fā)布公告禁止雙酚A在嬰幼兒奶瓶中使用。

（二）蜜胺餐具使用的MF和UF樹脂

MF和UF分別是由三聚氰胺和尿素甲醛反應(yīng)制得。在MF和UF樹脂中常含有殘留的甲醛單體，特別是UF樹脂因反應(yīng)產(chǎn)物易分解，合成過程中往往要使用過量的甲醛。甲醛是具有刺激性的細胞毒物，2004年世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)將甲醛確定為致癌物。MF和UF樹脂的耐熱性相對較差，制品在超過80℃的溫度下長時間使用，表面會出現(xiàn)裂紋，易釋放出甲醛。因此，不宜用MF和UF制造碗、杯子、烹調(diào)用具，以及在微波爐中使用的容器。

（三）ABS和AS

ABS和AS都是丙烯腈共聚物，其中丙烯腈和其他單體的比例在一定范圍內(nèi)變化，得到不同性能的聚合物。丙烯腈為高毒的可疑致癌物，國內(nèi)外都對其含量或遷移量進行限制，如歐盟規(guī)定丙烯腈遷移量不得檢出，檢出限為0.01mg/kg。據(jù)我國檢驗監(jiān)管部門的實驗室檢測結(jié)果，ABS和AS制品的丙烯腈單體殘留量不合格率較高，主要原因在于所用的樹脂原料。

（四）PVC樹脂

PVC單體氯乙烯早已被認定為致癌物，各國普遍認同的殘留量指標是1mg/kg以下，有的還規(guī)定了遷移限量指標。食品包裝材料使用PVC的主要有薄膜類，如保鮮膜和罐頭密封的PVC膠等。對PVC制品來說，切勿為了降低成本使用來路不明的回收廢塑料。

四、合理選擇助劑制作塑料包裝薄膜

高分子聚合物是塑料的主要成分，為改進塑料的性能，還需在制作塑料包裝材料時添加各種添加劑，而這些化學(xué)添加劑也存在不同程度向食品遷移溶出的問題，由于某些添加劑或者添加劑降解物對人體具有一定毒性，因此，大多數(shù)加工助劑都可能構(gòu)成包裝材料的安全風(fēng)險。常用的加工助劑有：增塑劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、著色劑、發(fā)泡劑、阻燃劑、相容劑等。下面列舉幾種常見的存在安全風(fēng)險隱患的加工助劑。

（一）著色劑

一些企業(yè)由于色粉選用不當造成塑料制品鉛、鎘、鉻含量或遷移量超標，還有些企業(yè)使用的無機顏料所含的重金屬受到限制，如銻白中的銻，鋅鋇白中的鋅和鋇。塑料制品使用有機著色劑相對較多，包括有機顏料和染料，其中一些偶氮染料會裂解，釋放出如苯胺、聯(lián)苯胺、4-氨基聯(lián)苯類致癌芳香胺。

（二）增塑劑

增塑劑在塑料包裝產(chǎn)品特別是PVC中大量使用，其中鄰苯二甲酸酯類應(yīng)用廣泛。由于增塑劑與塑料主體結(jié)構(gòu)間不發(fā)生化學(xué)結(jié)合，在使用過程中會不斷從塑料中釋放出來，污染環(huán)境。已有大量研究明確表明鄰苯二甲酸酯類具有類雌激素的作用，會影響內(nèi)分泌系統(tǒng)，干擾生殖系統(tǒng)，損害肝臟和腎臟。鄰苯二甲酸酯具有脂溶性，在含油脂多的食品中容易遷移出來。因此我國GB9685《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標準》中規(guī)定鄰苯二甲酸酯類僅用于接觸非脂肪性食品的材料，不得用于嬰幼兒制品。

（三）熱穩(wěn)定劑

一般塑料包裝材料常用的熱穩(wěn)定劑品種主要有金屬皂類、鉛鹽類、有機錫類等。有機錫中有一部分有毒，以三烴基錫和四烴基錫居多，如：三甲基烴、三乙基氯化錫、三苯基錫、四乙基錫、四苯基錫等。食品接觸產(chǎn)品中不應(yīng)使用鉛鹽類。

五、結(jié)束語

目前，世界各國嚴格制定了的衛(wèi)生限量標準和安全衛(wèi)生法規(guī)，而我國對塑料包裝材料的監(jiān)管還只是檢測蒸發(fā)殘渣、高錳酸鉀耗氧量、脫色試驗等簡單的衛(wèi)生安全指標，對塑料包裝材料存在的殘留單體、添加劑的遷移、溶劑遷移、濫用回收料等問題的檢測手段還比較落后。因此，必須繼續(xù)重視塑料包裝材料的安全性，加大科研投入和相關(guān)標準的研制工作，盡早解決有毒有害物質(zhì)向食品的遷移問題，確保塑料食品包裝材料的安全性，不僅保障了食品安全，更保障了消費者的健康和社會的安定和諧。

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[1]江谷.復(fù)合軟包裝材料與工藝[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2002：56-60.

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The performance characteristics of plastic packaging film and choose to use

Wang Wenzhong
（Hangzhou institute of plastic products）

The plastics are synthetic or natural high polymer resin as main material and adding various additives，has the ductility under certain temperature and pressure，cooling can be fixed after the shape of material.With the rapid development of plastic，plastic packaging more and more widely used，has become an integral part of human life.This paper introduces the classification of plastic packaging materials，plastic packaging main application performance is analyzed，discusses the reasonable choice base material production of plastic packaging film and the reasonable choice fertilizer production of plastic packaging film theory，and according to its performance in use.

plastic packaging materials Thin film Performance characteristics Choose to use