王學文 張和平 胡鴻波 胡繼超
(黃山永新股份有限公司)
行業(yè)論壇
塑料軟包裝行業(yè)十三五發(fā)展規(guī)劃建議(下)
王學文 張和平 胡鴻波 胡繼超
(黃山永新股份有限公司)
(上接《塑料包裝》2016年第5期)
貫徹落實黨的十八大和十八屆三中、四中、五中全會精神,貫徹落實習近平總書記系列重要講話精神和《中共中央國務院關于加快推進生態(tài)文明建設的意見》,以《中國制造2025》為綱領,把準產(chǎn)業(yè)升級的路徑方向,推進信息化與塑料軟包裝工業(yè)深度融合,提升包裝工業(yè)基礎能力,并著力增強自主創(chuàng)新能力,全面推廣綠色制造,實現(xiàn)塑料軟包裝行業(yè)持續(xù)發(fā)展、健康發(fā)展。
1、堅持創(chuàng)新驅(qū)動原則;
2、堅持質(zhì)量為先原則;
3、堅持綠色發(fā)展原則;
4、堅持優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構原則。
“十三五”末,我國塑料軟包裝工業(yè)發(fā)展目標是:產(chǎn)業(yè)規(guī)模在“十二五”末基礎上產(chǎn)值增加65%以上,產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)居世界首位;技術創(chuàng)新能力有顯著提升,通過自主科技研發(fā),使重要基本原料樹脂、基礎薄膜和產(chǎn)成品的生產(chǎn)技術、產(chǎn)品質(zhì)量達到國際領先水平;結構調(diào)整穩(wěn)步加快,淘汰落后產(chǎn)能和生產(chǎn)模式,初步形成布局趨于合理,綠色環(huán)保、低碳高效的塑料軟包裝工業(yè)新體系。
1、緊緊圍繞以提高生產(chǎn)效率為核心培養(yǎng)新的競爭優(yōu)勢,保持塑料軟包裝材料總產(chǎn)值增長速度與國民經(jīng)濟發(fā)展同步,建設成為具有國際影響力的世界塑料軟包裝制造大國,同時為建成世界強國打下堅實基礎。
2、加快加工裝備智能、數(shù)字化改造力度,大力發(fā)展小型、超高精度、超高速和智能控制的加工設備,為智能制造、數(shù)字制造、網(wǎng)絡制造提供先進裝備和生產(chǎn)線,推動互聯(lián)網(wǎng)+塑料軟包裝行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,并不斷創(chuàng)造出新產(chǎn)品、新業(yè)務與新模式。
3、加快綠色、節(jié)能、高效新型加工成型工藝的開發(fā),提倡無溶劑排放生產(chǎn)工藝,規(guī)定有溶劑排放工藝的回收裝置必須配套使用,獎勵節(jié)能創(chuàng)新,加快熱泵技術、電磁感應節(jié)能技術等的推廣。
4、普及生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量管理體系、環(huán)境管理體系、職業(yè)安全健康認證體系建設,規(guī)范產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。從行業(yè)層面,對產(chǎn)品結構、規(guī)格、質(zhì)量和檢驗方法進一步完善技術規(guī)定,制定健全、有效的行業(yè)產(chǎn)品標準,使產(chǎn)品質(zhì)量更有保障。
“十三五”期間,在國家“調(diào)結構、轉(zhuǎn)方式、促發(fā)展”的政策指引下,中國經(jīng)濟將進入穩(wěn)定增長新周期,塑料軟包裝行業(yè)也將面臨著增速放緩、結構調(diào)整加速的新形勢,未來行業(yè)發(fā)展將越來越依賴技術能力的創(chuàng)新和提升,塑料軟包裝行業(yè)應大力發(fā)展以下六個方向:加快產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)型升級,拓寬或延伸產(chǎn)業(yè)鏈;加快“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展,創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài);大力建設體系、標準,規(guī)范生產(chǎn)過程、保障產(chǎn)品品質(zhì)和提升品牌建設;增強知識產(chǎn)權保護意識,及時完成專利布局;改善裝備及生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)進一步的節(jié)能、環(huán)保;結合納米技術創(chuàng)新,開發(fā)更安全、更智能、豐富功能的新塑料軟包裝材料。
“十三五”期間,塑料軟包裝行業(yè)的產(chǎn)業(yè)將以龍頭包裝企業(yè)為基礎,從包裝制造到包裝創(chuàng)造的重大轉(zhuǎn)型,轉(zhuǎn)型的必由之路是強推產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)型升級。塑料軟包裝行業(yè)作為中國制造的一個細分類別,要按照中國經(jīng)濟已達成共識的合理軌跡去運行,才能有效完成轉(zhuǎn)型升級。就塑料軟包裝行業(yè)而言,可以通過延伸產(chǎn)業(yè)鏈來實現(xiàn)上、下游的跨界轉(zhuǎn)型升級和拓寬行業(yè)領域?qū)崿F(xiàn)個性化、智能化生產(chǎn)來平行轉(zhuǎn)型升級。
延伸塑料軟包裝行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,首先在軟包裝高新技術企業(yè)建立“包裝制造+包裝物流+包裝服務”的“三位一體”的整體運行模式,使包裝產(chǎn)業(yè)的目標從客戶延伸到客戶的客戶,實現(xiàn)服務型制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。服務型制造業(yè)的優(yōu)勢:容易形成市場競爭差異化;產(chǎn)品利潤、附加值高;市場發(fā)生變化,制造業(yè)隨著應變;與客戶和前方行業(yè)的接觸期延長;后期服務的利潤更高。
利用自動化智能制造技術組合而成的個性化生產(chǎn)線,制造出每一件都完全不同的個性化產(chǎn)品,是“中國制造2025”對于智能化生產(chǎn)的愿景之一。如可變二維碼,是未來物聯(lián)網(wǎng)的主要入口,其背后隱藏著的,是每一個產(chǎn)品的獨特ID和身份,塑料軟包裝行業(yè)的印刷要及時跟上這一巨大的變革。
從行業(yè)角度看,我國塑料軟包裝企業(yè)的現(xiàn)狀是民營企業(yè)較多,行業(yè)分散,信息渠道不暢,導致一些產(chǎn)品產(chǎn)能過剩,需及時建立有效的互聯(lián)網(wǎng)信息交流平臺。通過信息交流平臺,可以在很大程度上促進各個企業(yè)之間快速了解行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,并可以直接反饋市場給出的真實信息。
“互聯(lián)網(wǎng)+”是工業(yè)化和信息化融合的升級版,將互聯(lián)網(wǎng)作為當前信息化發(fā)展的核心特征提取出來,并與工業(yè)、商業(yè)、金融業(yè)等服務業(yè)的全面融合。未來,更深層次的結合將會是全自動、智能伸縮的個性化產(chǎn)品生產(chǎn)流水線與互聯(lián)網(wǎng)的深度、緊密的結合。塑料軟包裝行業(yè)“十三五”期間,要從基于互聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)、數(shù)字資源云平臺、互聯(lián)網(wǎng)營銷系統(tǒng)等方面做好進一步完善,將設備、生產(chǎn)線、工廠、供應商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)系在一起,逐步實現(xiàn)從2.0、3.0的工廠轉(zhuǎn)型到4.0的工廠,整個生產(chǎn)形態(tài)上,從大規(guī)模生產(chǎn),轉(zhuǎn)向個性化定制,形成整個生產(chǎn)過程更加柔性化、個性化、定制化的新發(fā)展生態(tài)。
健全的體系、匹配的標準是產(chǎn)品質(zhì)量保證的技術支撐,是企業(yè)規(guī)范生產(chǎn)過程、制造合格產(chǎn)品的基本保證。我國目前缺乏獨立、完善的包裝法規(guī)體系,缺乏強有力的政策干預和法律處罰手段,劣質(zhì)包裝、假冒包裝、欺詐包裝、過度包裝等現(xiàn)象嚴重擾亂了市場秩序,損害了消費者利益,造成了嚴重的環(huán)境污染和資源浪費,嚴重影響塑料軟包裝行業(yè)的品牌聲譽。特別是我們有的不規(guī)范企業(yè)一味的追求效益,大量使用不合格的原料來進行加工生產(chǎn),從而導致了市場混亂;另外一些小型作坊式工廠,本身其使用的原料是正規(guī)的,由于在工藝流程中,達不到食品包裝生產(chǎn)的工藝要求,其所生產(chǎn)的最終產(chǎn)品不符合要求,給整個市場帶來誤導。
多年來,塑料軟包裝行業(yè)產(chǎn)品標準和質(zhì)量、環(huán)境、安全體系正在不斷完善,但仍然存在部分法規(guī)標準的滯后和缺失:新型食品包裝材料和加工助劑缺乏有效的準入和管理機制;部分標準中存在一些指標規(guī)定得不夠明確、不夠細致的問題。目前,還沒有建立相應的技術法規(guī)對接觸食品的材料進行科學分類、統(tǒng)一管理,很多材料中有害物質(zhì)的遷移檢測標準還沒有制定,需要參考歐美標準來進行檢測。新產(chǎn)品的研發(fā)和應用往往由發(fā)達國家引導,一些新材料的安全性評價資料往往掌握在歐美等發(fā)達國家政府或一些跨國企業(yè)手中。我國在新原材料生產(chǎn)食品包裝材料的安全評價和檢測技術標準方面與發(fā)達國家還有一定差距,影響了對新物質(zhì)和新材料的食品安全評價能力,導致了部分食品包裝材料和加工助劑的監(jiān)管還處于空白狀態(tài)。
歐美發(fā)達國家關于包裝材料的法規(guī)標準中,對潛在影響國民身體健康的物質(zhì)作了明確的規(guī)定,而我國只對允許使用的材料作了規(guī)定,但對不允許使用的材料規(guī)定得不清楚,使一些食品包裝材料中隱含的有害成分得不到控制,造成了按現(xiàn)行規(guī)定檢測是合格的,但事實上卻不安全。較為突出的問題是,現(xiàn)行部分食品容器、包裝材料及加工助劑標準的標齡較長,標準的部分內(nèi)容已達不到保障食品安全的要求,也不適應行業(yè)發(fā)展的需要。
“十三五”期間,可以通過對比研究歐美發(fā)達國家與我國的塑料軟包裝料標準,建立有明顯的范圍和定位,包括食品安全法規(guī)、各種相關生產(chǎn)工藝要求,以及材料中成分和遷移測試的檢驗標準。加快、加強食品包裝材料法規(guī)與標準制修訂步伐,根據(jù)當前生產(chǎn)技術發(fā)展現(xiàn)狀,參照或借鑒發(fā)達國家的成功經(jīng)驗,制定更為嚴格的理化檢測項目,提高我國塑料軟包裝材料質(zhì)量。管理部門應盡快完善新材料的安全性評價程序和評價機制,強化風險管理機制建設。亟待制定或完善的標準方向有:透氣膜/保護膜等新產(chǎn)品的標準的制定;塑化劑/雙酚A/壬基酚等檢測方法的完善修訂;復合膜制品不同材質(zhì)的產(chǎn)品標準;修訂食品用復合膜行業(yè)準入制度;復合膜制品的檢測標準;增加或涵蓋歐盟薄膜標準。
1、提升塑料軟包裝行業(yè)整體知識產(chǎn)權戰(zhàn)略管理能力。引導企業(yè)制定實施與其商業(yè)競爭策略相匹配的知識產(chǎn)權戰(zhàn)略,將知識產(chǎn)權作為企業(yè)戰(zhàn)略管理的重要內(nèi)容,建立與其戰(zhàn)略目標相匹配的知識產(chǎn)權管理體系與管理模式,提高知識產(chǎn)權戰(zhàn)略決策能力,以知識產(chǎn)權為導向優(yōu)化企業(yè)技術創(chuàng)新路徑、資源配置和業(yè)務鏈條。
2、提升塑料軟包裝行業(yè)知識產(chǎn)權產(chǎn)出能力。以知識產(chǎn)權為利益紐帶促進產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新,提高創(chuàng)新效率、提升創(chuàng)新質(zhì)量,促進高質(zhì)量知識產(chǎn)權產(chǎn)出,加強國內(nèi)外知識產(chǎn)權戰(zhàn)略布局。引導企業(yè)健全知識產(chǎn)權激勵機制,將知識產(chǎn)權以投資入股、股票期權等形式參與企業(yè)利益共享,實現(xiàn)企業(yè)技術創(chuàng)新的良性循環(huán)。
3、提升塑料軟包裝行業(yè)知識產(chǎn)權國際運營能力。引導企業(yè)持續(xù)運用知識產(chǎn)權參與全球戰(zhàn)略競爭,實現(xiàn)專利運用高端化、規(guī)?;?、國際化。引導企業(yè)以開展專利導航工作試點、構建產(chǎn)業(yè)專利聯(lián)盟等協(xié)同運用形式,運用專利強化對產(chǎn)業(yè)鏈的整體控制力和全球資源的整合配置力,促進知識產(chǎn)權與資本市場的高效對接,實現(xiàn)運用知識產(chǎn)權支撐中國企業(yè)向全球價值鏈高端攀升的目標。
4、提升塑料軟包裝行業(yè)知識產(chǎn)權風險管控能力。引導企業(yè)建立貫穿立項、研發(fā)、采購、生產(chǎn)、銷售全過程的知識產(chǎn)權侵權預警機制和風險監(jiān)控機制,有效降低知識產(chǎn)權風險,綜合運用法律救濟途徑和手段維護企業(yè)合法權益。引導企業(yè)開展專利與標準前瞻研究,積極參與標準化工作,提升知識產(chǎn)權風險應對能力,為企業(yè)參與市場競爭提供法律保障。
5、提升塑料軟包裝行業(yè)知識產(chǎn)權創(chuàng)造和運用。提升塑料軟包裝行業(yè)運用知識產(chǎn)權制度的能力。積極推進企業(yè)實施知識產(chǎn)權戰(zhàn)略,加強面向中小企業(yè)知識產(chǎn)權政策引導和信息服務。進一步完善塑料軟包裝行業(yè)知識產(chǎn)權管理工作規(guī)范,推動制定知識產(chǎn)權資產(chǎn)評估和財務核算制度。鼓勵塑料軟包裝企業(yè)利用知識產(chǎn)權參與市場競爭,支持有條件的企業(yè)實施“走出去”戰(zhàn)略,參與國際標準的制定,大力培育知識產(chǎn)權優(yōu)勢企業(yè)。
6、加強塑料軟包裝行業(yè)人才培養(yǎng)機制。加強塑料軟包裝行業(yè)知識產(chǎn)權人才隊伍建設,持續(xù)開展有針對性的多層級知識產(chǎn)權工作培訓交流。開展專業(yè)性質(zhì)較強的知識產(chǎn)權實務培訓,加強企業(yè)知識產(chǎn)權戰(zhàn)略規(guī)劃、資本運作、法律事務等實務人才培養(yǎng),推進塑料軟包裝行業(yè)知識產(chǎn)權人才隊伍的專業(yè)化、國際化。
1、節(jié)能
(1)設備節(jié)能化改造
設備節(jié)能化改造,主要是通過替換能源及其供給系統(tǒng),并運用智能化的及時控制,來達到提升能源的利用率。目前,應用于塑料軟包裝行業(yè)的加熱方式主要有電加熱、蒸汽加熱(包括燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、生物質(zhì)鍋爐等)、熱泵加熱、太陽能輔助加熱等。其中,電加熱是最傳統(tǒng),也是應用最廣泛的加熱方式,但因電費昂貴,已有部分被其他加熱方式所替代。近年來,熱泵技術在塑料軟包裝行業(yè)開始得到應用。該技術沒有燃煤鍋爐的污染問題,能在較大程度上降低烘箱加熱成本,現(xiàn)已有部分企業(yè)成功應用。印刷高溫冷熱聯(lián)供熱泵不僅可以同時滿足印刷復合設備風箱加熱烘干、新風預熱和工藝制冷的要求,還可以滿足車間冷氣提供和恒溫除濕要求。與太陽能、生物質(zhì)等新能源相比,印刷高溫冷熱聯(lián)供熱泵在加熱高溫熱水滿足設備烘干要求的同時,伴生的恒溫冷水可輸送至印刷機冷卻輥或車間進行降溫處理,而這部分功能的實現(xiàn)是免費的,尤其是熱泵為車間提供的免費空調(diào)系統(tǒng),不僅可以有效降低有機溶劑揮發(fā),還可以省去空調(diào)設備采購及運行成本。熱泵空氣處理系統(tǒng)可以同時生成一部分熱水(或熱空氣)和一部分冷水(或冷空氣),熱水或熱空氣主要用于凹印機、復合機、涂布機等設備印刷復合有機廢氣的排放控制。
(2)材料節(jié)能化開發(fā)
塑料軟包裝行業(yè)的材料節(jié)能化開發(fā)的直接方向就是輕量化和減量化,其實質(zhì)是能源的高效率利用,以及改變大量依賴于資源投入的問題解決模式。輕量化的塑料包裝產(chǎn)品——微孔發(fā)泡塑料材料。它的泡孔直徑只有1~10μ m,泡孔密度達到109~1012個/cm3。與不發(fā)泡塑料相比,微孔發(fā)泡塑料使用壽命延長5年,斷裂韌性提高近5倍,沖擊強度提高6~7倍,吸收的能量增加5~7倍,比強度、比剛度均可提高3~5倍。減量化就是減少過度包裝、降低塑料原材料的使用量。目前塑料軟包裝材料設計采用的安全系數(shù)普遍偏高。在保證材料質(zhì)量、性能使用要求前提下,通過計算機軟件進行強度等性能優(yōu)化設計,將材料厚度減薄,達到質(zhì)優(yōu)價廉、節(jié)約原材料的效果。
(3)工藝節(jié)能化提升
為滿足材料節(jié)能化的開發(fā),必然需要工藝節(jié)能化提升。如薄膜的發(fā)泡技術改善推廣,不同材料共混以及多層共擠工藝的進一步改進,聚乙烯薄膜拉伸減薄工藝等。
2、環(huán)保
(1)開發(fā)應用環(huán)保原材料
大力推廣應用可降解性塑料薄膜、水溶性塑料薄膜、可食性包裝膜等環(huán)保材料。可降解性塑料分為光降解塑料和生物降解塑料,光降解塑料分為共聚型和添加型兩類,前者是用一氧化碳或含碳單體與乙烯或其他烯烴單體合成的共聚物組成的塑料。由于聚合物鏈上含有碳基等發(fā)色基團和弱鍵,易于進行光降解。后者是在通用的塑料基材中加入如二苯甲酮、對苯醌等光敏劑后制得,制造技術簡單。生物降解塑料可分為完全生物降解塑料和生物崩解性塑料。前者如天然高分子纖維素,人工合成的聚乳酸、聚己內(nèi)酯等。后者生物崩解塑料是在塑料基材中加入如木質(zhì)素、纖維素、淀粉、甲殼粉等天然高分子材料助劑而制成。水溶性塑料薄膜,其主要特點是:降解徹底降解的最終產(chǎn)物是CO2和H2O可徹底解決包裝廢棄物的處理問題。這種薄膜力學性能好,可熱封,而且有較高的熱封強度??墒承园b膜,如殼聚糖可食性包裝膜、玉米蛋白質(zhì)包裝膜、改性纖維素可食性包裝膜及復合型可食性包裝膜等,可以用于各種食品的內(nèi)包裝,如裹包糖果、粘性糕點的襯墊,或制成腸衣、果衣與膠囊等。隨著環(huán)境友好材料需求的增長以及包裝減量化的趨勢,可食用薄膜和水溶性薄膜成為活性包裝中具有代表性的新型包裝材料。過去可食用薄膜是用纖維素制成的,最新的進展是用牛奶中的一種成分——乳清蛋白來生成。乳清可食用薄膜既可制成水溶的,還能提供對氣味的高阻隔效果,它光滑、透明、氣味很淡。針對乳清蛋白制成可食用薄膜的研究還在進一步研發(fā)當中??梢灶A見,這將是未來非常成功的一種軟包裝薄膜。
在歐美及日本,無溶劑膠黏劑和水性油墨等包裝輔料能大量降低VOCs排放,其中,無溶劑膠黏劑的使用已占據(jù)塑料軟包裝的50%以上。我國最近五年才開始大力引進與研發(fā)無溶劑技術產(chǎn)品。由于產(chǎn)能不足,無溶劑膠黏劑是“十三五”期間重點發(fā)展的產(chǎn)品與技術。相比,環(huán)保膠黏劑產(chǎn)品還有:醇溶型、水溶型和水性膠黏劑,這些環(huán)保產(chǎn)品也將會推廣應用。發(fā)展過渡期的酯溶膠黏劑的發(fā)展方向是朝高固含量同時保證低粘度方面發(fā)展。塑料軟包裝行業(yè)的印刷油墨環(huán)保型產(chǎn)品主要有:無苯無酮油墨、水性油墨、紫外光固化油墨、水性UV油墨、電子束固化油墨等。歷經(jīng)多年的技術驗證,水性油墨將在“十三五”期間會得到大力推廣。過渡期的溶劑性油墨發(fā)展方向是盡量使用單一溶劑的油墨,利于溶劑回收后的再次利用。
(2)普及環(huán)保裝置
2015年環(huán)保部門在制定重點行業(yè)VOCs排放標準時將印刷包裝行業(yè)納入了監(jiān)管范圍。據(jù)調(diào)查分析,塑料軟包裝也會已有近20%的企業(yè)安裝或部分安裝了VOCs治理設施。其中,印刷和復合工序都安裝了VOCs治理設施的企業(yè)只有10%,有40%企業(yè)表示計劃安裝或增加治理設施,余下企業(yè)處于等待觀望、尚無意向的狀態(tài)。調(diào)研過程中,企業(yè)普遍認為開展VOCs綜合整治是必要的,特別是復合膜專委會的理事、會員單位認識較高,且行動積極?!笆濉逼陂g,國家和地方環(huán)保部門會加大監(jiān)管力度,構建合理有效的倒逼機制,行業(yè)協(xié)會會加大宣傳力度,加強溝通協(xié)調(diào),推動企業(yè)增加VOCs治理意識,提高治理工作的自覺性、主動性,必要時,將會強制企業(yè)普及VOCs治理裝置。
(3)推進環(huán)保工藝
目前,食品包裝印刷已全部采用無苯油墨進行印刷,復合工藝除了溶劑型黏合劑復合,也拓寬環(huán)保的擠出復合和無溶劑復合的應用。塑料軟包裝行業(yè)的兩大污染工藝為印刷和復合。在印刷環(huán)節(jié),一是推動更加環(huán)保的柔印工藝的應用,二是盡快突破凹印水墨的技術難點。這需要設備制造商、油墨生產(chǎn)商和塑料軟包裝企業(yè),甚至終端客戶的共同努力。在復合環(huán)節(jié),無溶劑復合、共擠出復合、水性膠黏劑復合工藝的推廣應用,也大大減緩了復合工藝對環(huán)境的污染。多層共擠是生產(chǎn)環(huán)保薄膜的工藝之一。多層共擠工藝實現(xiàn)了多功能集成化、材料減量化、二次復合省略化的目的,既提高生產(chǎn)效率,也降低綜合包裝成本,并形成無排放、易回收的環(huán)境保護作用。
(4)加快廢料回收利用
近年來,塑料軟包裝材料在得到廣泛應用的同時,廢棄塑料的“白色污染” 問題也引起了世界各國的廣泛重視。據(jù)報道,塑料回收率,德國為27%,日本26%,美國20%,中國9.6%。加快塑料包裝廢棄材料利用步伐,也是“十三五”的一個重要環(huán)保發(fā)展主題。塑料軟包裝的新價值化主要是指通過化學處理和能源再生使廢棄物獲得新的使用價值的過程。近年來,人們對廢棄物的新價值化逐漸重視,并在以下方面有所進展:垃圾發(fā)電技術;熱分解技術;化學分解技術。
1、納米材料被稱為“21世紀最有發(fā)展前途的材料”,它是由金屬氧化物、無機非金屬或聚合物的納米級微粒及它們的凝聚態(tài)固體和復合體組成。由于納米微粒尺寸極小,所以具有獨特的量子尺寸效應、表面效應、界面效應、體積效應、宏觀量子隧道效應、小尺寸效應等。由納米微粒構成的納米塑料體系提高了塑料的力學性能和耐熱性能,增強了塑料的阻隔性,使氧氣、二氧化碳的透過率下降,并提高了塑料的透明性、顏料的著色性能,還提高了塑料的阻燃性和材料的尺寸穩(wěn)定性能。常見的納米材料是改性納米礦物材料,將非金屬礦物經(jīng)物理或化學方法制成納米材料,如膨潤土經(jīng)提純、改性和分散處理后獲得納米蒙脫石。在聚丙烯或高密度聚乙烯/納米碳酸鈣體系中,采用適當分散處理方法,納米碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)僅3%~4%,塑料制品的抗沖擊強度提高了4倍。日本研制成功的PA6納米復合包裝材料與普通復合PA包裝材料比較,拉伸強度和拉伸模量分別提高110Mpa和2.1Gpa,熱變形溫度提高到150%,熱膨脹系數(shù)和吸水率大幅度降低?!笆濉逼陂g,塑料軟包裝行業(yè)將會大力研制新型的納米復合包裝材料,并投入規(guī)模生產(chǎn)。
2、對現(xiàn)用成熟的塑料軟包裝材料加強安全分析,對可能產(chǎn)生危害的物質(zhì),要能測試、能控制、能消除。如聚乙烯中的壬基酚物質(zhì)主要是來源于聚合時的抗氧劑,要求樹脂供應商要選用新的安全的抗氧劑成分。食品安全管理體系發(fā)布了22項專項技術規(guī)范,新《食品安全法》已于2015年10月1日實施。未來,軟包裝企業(yè)生產(chǎn)食品包裝必須經(jīng)過QS認證后,才能進行食品包裝生產(chǎn)。隨著包裝企業(yè)的產(chǎn)品類型拓展,大多都經(jīng)過了QS認證。但是由于連續(xù)發(fā)生食品問題,國家對QS的認證工作進行了加強。要求企業(yè)必須具備出廠檢驗能力,原已拿證的企業(yè),屬于委托檢驗的必須在2015年底前建立自己的實驗室,否則將取消其QS證;食品藥品監(jiān)督管理局每年對QS企業(yè)進行嚴格監(jiān)督檢查,若發(fā)現(xiàn)有嚴重不合格項就將吊銷其QS證。塑料軟包裝的安全問題一直是人們最關注的,尤其在與人們健康關系緊密的食品、藥品包裝方面。
“十三五”的塑料軟包裝安全控制主要是:油墨和膠黏劑的溶劑殘留;添加助劑中有毒成分向食品的遷移;聚合物樹脂及其中未聚合的游離單體、裂解物、降解物及老化產(chǎn)生的有毒物質(zhì)控制;運用納米技術材料,使生產(chǎn)過程,材料自身可以排斥可能接觸到的不安全物質(zhì)。北京印刷學院開發(fā)的功能性薄膜新材料——果蔬保鮮用包裝材料、熟食保鮮用包裝材料,通過納米技術,有效改進了包裝材料的食品安全性能。一般的聚乙烯或聚丙烯薄膜特別容易吸附印刷油墨或膠黏劑中的有機溶劑,而經(jīng)過納米工藝改進后,則可實現(xiàn)有機溶劑零殘留,大大提高了包裝材料的衛(wèi)生安全性。
3、智能包裝技術充分體現(xiàn)了高新技術在包裝領域中的優(yōu)勢。它不僅能反映包裝物的質(zhì)量信息和商品流通信息,而且給物流管理和消費者帶來了很多方便,還能監(jiān)測包裝物的質(zhì)量,警示食品等包裝產(chǎn)品的保質(zhì)保鮮程度,從而保證食品衛(wèi)生安全。智能包裝材料將會是“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的主流產(chǎn)品。目前智能化包裝有以下幾類:
(1)自適應包裝。自適應包裝技術就是模擬食品所需的環(huán)境參數(shù),而自動調(diào)節(jié)食品在儲藏與轉(zhuǎn)移中的環(huán)境變化,使包裝中的環(huán)境能最大限度地實現(xiàn)食品的儲藏與保質(zhì)要求。
(2)可跟蹤性運輸包裝??筛櫺赃\輸包裝是指在運輸和流通中包裝物品及容器被全程跟蹤,以便管理者及時完成對其流通渠道和運輸路徑的優(yōu)化調(diào)整的包裝。這種包裝技術是在容器或托盤上裝有電子芯片,可以追蹤記錄各種信息,能夠在任何時間和地點被讀出。可跟蹤性運輸包裝的目標是開發(fā)一種有利于自動化管理的運輸包裝技術形式,使運輸容器在流通路線上能被全程跟蹤,方便控制中心完成對運輸路線和在線商品的調(diào)整和管理,達到商品流通運輸?shù)目旖莼⒆罴崖窂交偷瓦\輸成本的目的。
(3)智能標簽。智能標簽的核心是含有IC芯片的射頻電路和傳感器,內(nèi)部裝有可程序化的集成電路和天線。它可通過無線射頻信號與讀寫裝置進行信息的接收和傳輸,具有產(chǎn)品鑒別、防偽、防盜、管理等多種功能。它是目前廣泛使用的產(chǎn)品條形碼標簽升級和更新的產(chǎn)品。智能標簽具有小、薄、柔等優(yōu)點,還具有讀取數(shù)據(jù)信息快,并可依特殊命令讀取ID號碼和一些特殊信息等特點。智能標簽有防沖撞的讀寫特性,并且能同時讀寫多個電子標簽。智能標簽可以攜帶數(shù)據(jù),并可將其芯片中存儲的數(shù)據(jù)通過專門的讀卡器以無線的方式快速讀取,在工作過程中還可非常方便地對其數(shù)據(jù)進行改寫。智能標簽在使用時可以做到無需連線、無需電源、無需接觸,還可在射頻頻率上進行變化。在智能標簽中,可植入多種材料內(nèi)部的特性和可讀取的功能,廣泛應用于無線識別領域,如產(chǎn)品識別、質(zhì)量監(jiān)控、票證、資產(chǎn)管理和提供系列追蹤管理等應用。智能標簽為防偽、物流管理領域提供了多變的新工具。
(4)食品智能包裝。食品智能包裝的主要作用是可以警示食品的保鮮程度,指示食品是否變質(zhì),保證食品的食用安全,還能延長食品保鮮期,從而更好地保證食品的安全和原有風味。
(5)活性包裝?;钚园b又稱AP包裝,是指在包裝袋內(nèi)加入各種氣體吸收劑和釋放劑,以除去過多的CO2、乙烯及水蒸汽,及時補充O2,使包裝袋內(nèi)維持適合于鮮切蔬菜貯藏保鮮的適宜氣體環(huán)境。
(6)微波爐自動加熱包裝。智能型微波加熱包裝是一個良好的信息載體,可以實現(xiàn)食品、包裝和微波爐之間信息互通。包裝物上的條形碼(或其它數(shù)碼)攜帶了重要的信息,微波爐上配備的條碼掃描儀和微處理器可以在微波加熱過程中用得到的邏輯信息加以控制,包括控制微波爐的磁控管功率與加熱時間。
5、功能豐富的塑料軟包材料,是適應市場需求的發(fā)展方向之一。我國塑料軟包裝行業(yè),經(jīng)過近三十年的發(fā)展,包裝的功能要求是愈來愈豐富。不僅要求有共性的宏觀物理保護功能,而且在不同領域、不同終端客戶群等條件下有一些針對性功能要求,“十三五”期間,塑料軟包材料功能性發(fā)展方向主要有以下幾類:
(1)易封易拆、重復開啟功能。容易封裝、容易拆卸、使用更方便,將是塑料軟包材料的一個方便終端客戶功能要求。如:1 kg砂糖小包裝,原用平口袋熱封裝,現(xiàn)改用拉鏈自封袋外加一道熱封裝。用戶使用前剪去熱封,倒出需用的砂糖,留在袋內(nèi)砂糖可用拉鏈條封上備用。這樣人性化處理的包裝商品,使用方便。高阻隔任意點可手撕條包膜,也將會在小克重內(nèi)容包裝上廣泛應用。
(2)新型保鮮功能。生鮮食品包裝很重視氣體的透過性,并以此選擇不同的塑料材料。隨著食品工業(yè)的發(fā)展以及材料科學的進步,作為食品包裝材料不僅要求高阻氣性,而且進一步要求發(fā)展選擇透過性的功能,即根據(jù)包裝內(nèi)容物的要求,僅僅允許需要的(或不需要的)氣體分子通過,建立一個適宜的氣調(diào)環(huán)境。這類選擇透過性包裝材料在國外已進入實用化階段,主要有添加溶解氣體物質(zhì)的薄膜,添加多孔沸石或氧化硅等粉末的薄膜,用γ射線照射使薄膜性質(zhì)發(fā)生變化以及利用擴散系數(shù)對含水率的依存性、引入含有羥基基團和酰胺基基團的薄膜等。此外還可以在薄膜中加入一些抗菌劑和防腐劑,來抑制細菌和霉菌的生長繁殖。近年來備受關注的保鮮技術就是通過微孔或改進薄膜配方結構、改良包裝袋內(nèi)的氣調(diào)環(huán)境以及使用除氧劑與選擇性透過薄膜組合的方法,以改善氣體的透過率。
(3)硅窗氣調(diào)功能。硅窗氣調(diào)保鮮袋是在塑料薄膜袋上裝上合適面積的硅橡膠薄膜。硅橡膠薄膜對氧氣、二氧化碳和氮氣有選擇性的滲透,這種硅窗氣調(diào)保鮮袋在水果儲藏取得了良好的效果。應用它在一定的儲藏條件下,確定好適宜的硅窗面積,封閉一定時間后,即可將包裝內(nèi)的氧氣和二氧化碳的濃度自動調(diào)節(jié)在自動需要的水平。一般儲藏1000kg蘋果,設硅窗面積0.6m2,可使氧氣和二氧化碳維持在適宜水平,呼吸作用產(chǎn)生的過多二氧化碳可通過硅窗排出,袋內(nèi)氧氣不足時,有可由硅窗透入。硅窗氣調(diào)技術,關鍵是選用硅窗膜,確定硅窗面積和適合的儲藏量及儲藏的溫度。
(4)無菌抗菌功能。無菌包裝可以在無菌條件下,不用添加防腐劑,在常溫下就能最大限度地保留食品原有的營養(yǎng)成分和風味??裳娱L貨架壽命,方便運輸和儲存。無菌包裝主要應用于食品、調(diào)味品、醫(yī)藥及化妝品等領域。所使用的軟包裝材料為紙、塑、鋁塑復合膜,含高阻隔性塑料的多層共擠無菌包裝片材等??咕芰习b材料則是對塑料包裝材料賦予一定的抗菌性能,現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了以含銀離子為無機抗菌劑的全新型母料,銀離子具有顯著的抗菌作用,其特點為抗菌效果持續(xù)時間長,不會因氣化和遷移而衰減,不會污染環(huán)境。用添加含銀離子的母料(含量1%~3%)制得的薄膜或表面復合一層這種薄膜的容器,經(jīng)試用表明,在無營養(yǎng)源的情況下,含1%銀離子母料的薄膜能在1~2天內(nèi)完全殺死會引起食品中毒的菌類,廣泛用于熟食肉類、水產(chǎn)品和液體食品包裝。另外,添加某些植物的提取物作為抗菌劑的薄膜在國外也已有生產(chǎn),這類抗菌膜主要用于新摘蔬菜及水果等包裝。
(5)防偽功能
發(fā)展主要集中于以下幾個方面:防偽標識;特種材料工藝;印刷工藝;包裝結構和其他方法。當前居于主流地位的防偽包裝有:激光全息圖象、激光防偽包裝材料、隱形標識系統(tǒng)、激光編碼、凹版印刷防偽、特種工藝與材料防偽等。
(6)透明高阻隔功能
高阻隔性是一個傳統(tǒng)的功能要求,塑料包裝材料是隨著食品工業(yè)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來的,高阻隔包裝材料在包裝工業(yè)特別在食品包裝行業(yè)獲得了迅速發(fā)展和廣泛應用。它對食品起到了保質(zhì)、保鮮、保風味以及延長貨架壽命的作用。保存食品的技術多種多樣,像真空包裝、氣體置換包裝、封入脫氧劑包裝、食品干燥包裝、無菌充填包裝、蒸煮包裝、液體熱充填包裝等等。作為透明高阻隔性的包裝材料被廣泛應用的PVDC,由于其廢棄物在燃燒處理時會產(chǎn)生二噁英而導致環(huán)境污染問題,已有被其他包裝材料替代的趨勢?!笆濉逼陂g將大力發(fā)展替代材料,如氧化硅或氧化鋁蒸鍍薄膜。同時,在其他透明高阻隔性包裝材料,如乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚酰胺(PA)、聚對苯二甲酸乙二醇脂(PET)的多層復合材料及硅氧化合物蒸鍍薄膜等方面也會得到進一步的開發(fā),其中尤以下列產(chǎn)品更為引人注目:MXD6聚酰胺包裝材料;聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
(7)其他功能性。其他具有特殊功能性軟包裝材料包括有脫臭、除味、抗靜電、防銹、阻隔紫外線、釋放或吸附揮發(fā)性氣體等材料。如近年來開發(fā)的在PE、PP、PVC中加入鐵、抗壞血酸等化合物或活性炭、沸石等制得的薄膜,具有可除氨氣、硫醇、硫化氫、二甲胺等惡臭的效果,適用于包裝具特殊氣味的農(nóng)副產(chǎn)品、水產(chǎn)品、生鮮食品等,不會串味,另也適用于垃圾袋等。
(一)期待國家對塑料包裝材料和印刷產(chǎn)品的生產(chǎn)過程及市場投資的清潔、安全,提供最基本的認證,引導市場有序競爭。包裝印刷產(chǎn)業(yè)中,傳統(tǒng)的紙板生產(chǎn)是高噪音和高能耗的,而印刷過程是高污染的。產(chǎn)業(yè)將向低能耗、低污染方向發(fā)展,大力推進環(huán)保、清潔、安全生產(chǎn)。如以電改氣或以煤改氣降低能耗,進行初級排放物的回收利用減少污染。
(二)期待“十三五”期間國家和社會對綠色發(fā)展有落到實處的支持。為了實現(xiàn)綠色制造,企業(yè)要進行較大的投入,如改造生產(chǎn)線,做好廢水和廢氣的回收處理等,從而導致產(chǎn)品成本提高。若國家沒有實施綠色制造的政策保障,會對率先執(zhí)行綠色制造的企業(yè)造成打擊。呼吁國家加快綠色制造的立法,細化落實優(yōu)惠政策,按企業(yè)治理投資的一定比例給予補貼支持,加強監(jiān)管、公平執(zhí)法,避免守法者吃虧的現(xiàn)象發(fā)生,維護行業(yè)競爭的公平、有序。
(三)期待加大違法行為處置力度,打擊各種投機違法行為,切實維護食品塑料軟包裝材料安全。我國《食品安全法》第85和92條規(guī)定:食品經(jīng)營者以假充真或銷售不安全食品,除賠償消費者的損失以外,消費者還可以要求其支付價款10倍的賠償金;情節(jié)嚴重的,吊銷許可證。國內(nèi)部分食品包裝材料生產(chǎn)企業(yè)受到利益驅(qū)使,以次充好,以假充真。而歐盟規(guī)定,被查處的企業(yè)在未來若干年內(nèi)不能以任何形式涉足食品行業(yè),情節(jié)嚴重的甚至會遭到起訴。美國法律規(guī)定,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在缺陷的企業(yè)如不及時召回,可能會面臨巨額罰款、查封產(chǎn)品、嚴重的會導致企業(yè)倒閉。
(四)期望出臺塑料軟包裝專項法規(guī),抓好塑料軟包裝行業(yè)和產(chǎn)品的規(guī)范管理,建立法律、經(jīng)濟和行政手段相結合的常規(guī)監(jiān)管機制,建立和完善重要商品塑料包裝的質(zhì)量監(jiān)控、產(chǎn)銷銜接、市場準入等調(diào)控制度,逐步將塑料軟包裝工業(yè)的發(fā)展納入法制管理的軌道,實行依法監(jiān)管。
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(五)期望建立塑料軟包裝質(zhì)量安全技術法規(guī)體系,完善塑料軟包裝生產(chǎn)和產(chǎn)品的標準體系及許可證制度。重點解決標準滯后、制定周期長、標準水平偏低的問題,解決有的標準與國際包裝標準不接軌的問題,提高我國在國際標準領域的地位。要建立強制性的包裝產(chǎn)品認證制度,通過強有力的政策干預和行政處罰手段,限制包裝制品的違規(guī)生產(chǎn),打擊偽劣產(chǎn)品以假冒包裝做掩護嚴重擾亂市場秩序的行為,保護消費者的利益,保護環(huán)境和資源,保護民族工業(yè)。
(六)期望工商、質(zhì)量與技術監(jiān)督及新聞單位等部門相互配合,加大監(jiān)控塑料軟包裝市場的力度。爭取建立反應靈敏、運作靈活、體系完善的塑料包裝標準起草、發(fā)布、宣貫、執(zhí)行、監(jiān)督體制。鑒于目前塑料包裝安全存在問題較大,要積極支持塑料包裝產(chǎn)品高新檢測技術的研究,特別是質(zhì)檢部門,要加大對包裝安全檢測設備的投入,盡快建立和完善與國際包裝檢測先進技術相適應的我國包裝安全檢測體系。同時,國家應列專項計劃支持質(zhì)檢等有關部門加快建立和完善我國包裝質(zhì)量監(jiān)督體系,嚴格市場準入制度,確保包裝質(zhì)量安全。