楊益 徐凱揚(yáng)
蘇州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院
歐美和日韓澳新作為食品軟包裝包裝發(fā)達(dá)地區(qū),是除中國(guó)以外最大的塑料膜袋生產(chǎn)和消費(fèi)地區(qū),其具有相對(duì)雄厚的技術(shù)積累,包裝所使用的新工藝、新產(chǎn)品、新材料、新技術(shù)也不斷出現(xiàn)。其中新型聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)包裝獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷,從材料分子結(jié)構(gòu)層面對(duì)比,PEN與PET及其相似,以萘環(huán)代替苯環(huán),在其產(chǎn)品的阻隔性,特別是防紫外線性、阻氣性、耐熱性等使用性能中,PEN比PET更加優(yōu)異。隨著技術(shù)的成熟,其必將取代PET成為新的熱門(mén)包裝材料。
隨著人民對(duì)于環(huán)境質(zhì)量水平的不斷提高,具備降解性能的新型塑料受到了社會(huì)更大的關(guān)注,人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)也逐漸增強(qiáng),以可食用膜,可降解生物膜,可降解塑料等為代表的新型包裝材料成為了研發(fā)熱點(diǎn)。其中德國(guó)巴斯夫推出了ECOHEXD品牌的芳香族二羧酸與脂肪族二醇聚合的降解聚酯樹(shù)脂,可用在薄膜生產(chǎn)中。未來(lái)越來(lái)越多的生物可降解包裝也將推向市場(chǎng)。
茂金屬作為有機(jī)金屬配位化合物,由過(guò)濾金屬和環(huán)戊二烯相連形成,茂金屬聚烯烴作為新型聚合物。作為新型聚合物,涵蓋了加工性能好、高剛性、高強(qiáng)度及透明性等良好性能,在材料行業(yè)中受到了較大的關(guān)注。
發(fā)泡塑料走向零污染,具有很大的應(yīng)用潛力。在全球環(huán)境污染壓力越來(lái)越大的情況下,零污染材料的生產(chǎn)自然就受到業(yè)界關(guān)注。
當(dāng)前在極性乙烯共聚物、非極性、三聚物等材料前沿領(lǐng)域,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家加大了投資開(kāi)發(fā)力度,隨著開(kāi)發(fā)力度的進(jìn)一步加大,也將大大提高塑膜產(chǎn)品的共擠和拉伸性能,并改善其分子量分布、抗龜裂能力、擠塑流變性,增強(qiáng)穩(wěn)定性能、抗應(yīng)力和透明度。如開(kāi)發(fā) C4-LLDPE,高速注塑中減輕螺桿損壞;HAOC6-LLDPE成膜后其韌性和硬性卓越;C8-LLDPE成膜后起韌性特佳;VLDPE成膜后平整度極好,其原料樹(shù)脂的具有較低的熔融溫度,流延性好。注塑工藝發(fā)展到現(xiàn)技術(shù)階段,發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采取以VLDPE取代PP、PVC、LLDPE、EVA,同樣的在擠塑工藝、吹塑工藝和注塑工藝中,VLDPE也將占領(lǐng)醫(yī)療行業(yè)、化妝品行業(yè)等軟包裝集中使用的市場(chǎng),并在使用量和技術(shù)方面對(duì)食品包裝整個(gè)行業(yè)產(chǎn)生巨大的沖擊。
多功能復(fù)合薄膜成為另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。由于用途的不同,在發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)多功能復(fù)合薄膜的功能分類進(jìn)一步細(xì)化。其中主要種類有:耐寒薄膜,可在-35℃低溫環(huán)境下使用;PP防潮薄膜,包含防潮、防結(jié)露、防蒸汽、可調(diào)節(jié)水分等多種系列類型,在果蔬包裝中應(yīng)用廣泛;防腐膜可用于具備易腐壞、甜度大、酸度大特質(zhì)的食品包裝;摩擦薄膜可穩(wěn)定堆垛;特種PE薄膜耐腐蝕、耐化學(xué);防蛀薄膜中由于添加無(wú)異味防蟲(chóng)劑,有效對(duì)抗蟲(chóng)害;耐熱薄膜包裝包裝食品,可耐140℃高溫;保鮮膜防霉性、密封性好、無(wú)結(jié)露,以廣泛應(yīng)用于日常生活中;水調(diào)節(jié)薄膜能吸收乙烯,可有效控制水果的貯藏時(shí)間。專一化的包裝具有極大的市場(chǎng)潛力。
共擠包裝膜、片具有某些特殊功能。例如,共擠PP、PVC、PE變色塑料片材,可制成杯、打火機(jī)殼、酒杯、吸管等塑料制品,當(dāng)溫度改變時(shí)顏色也會(huì)隨之改變。
包裝容器的開(kāi)發(fā)成為豐富包裝種類的重要手段。國(guó)外已經(jīng)推出一些塑料新工藝,比如歐洲市場(chǎng)以聚氯乙烯透明卷材為原料代替吹塑成型中空容器,可實(shí)現(xiàn)減重50%左右,在多層共擠工藝中,以回收塑料作產(chǎn)品的中間層,可有效降低生產(chǎn)成本,減少費(fèi)用。日本推出PET與PC共擠,不僅抗沖擊性、抗熱性、耐藥性和耐污染性均得到極大提高,同時(shí)生產(chǎn)成本也得到了適當(dāng)下降。英國(guó)也推出了特種PP樹(shù)脂注吹包裝用瓶,可達(dá)到高強(qiáng)度、質(zhì)輕、厚薄均勻和節(jié)省原材料的目的,與傳統(tǒng)塑料瓶相比具備巨大的優(yōu)勢(shì)。
包裝技術(shù)的開(kāi)發(fā)是當(dāng)今發(fā)展的技術(shù)熱點(diǎn)之一。其中國(guó)外薄膜熱封常用技術(shù)有激光法、超聲波法和脈沖法。在利用不同塑料薄膜的基礎(chǔ)上,國(guó)外開(kāi)發(fā)了一系類的包裝形式,其中主要有真空包(76cm/Hg),100℃殺菌,采用PE/PET,PA/EVA等材料包裝熟食;貼體包裝中PE、PVC膜被離子型薄膜所取代;保鮮包裝也采用了微孔透氣型薄膜和硅薄膜等來(lái)包裝有呼吸規(guī)律的新鮮蔬果;無(wú)菌包裝則用于包裝果汁等飲料。
另外,國(guó)外權(quán)威專家認(rèn)為現(xiàn)階段塑料行業(yè)的發(fā)展應(yīng)更注重塑料原材料的改性研究、廢棄回收塑料的生物降解性能、塑料制品表面涂布技術(shù),以及回收再利用綜合技術(shù)可行性研究等領(lǐng)域。
包裝機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域在過(guò)去的幾十年發(fā)展中,美國(guó)一直都是其中的重要角色,作為包裝產(chǎn)品人均消費(fèi)最高的國(guó)家之一。相比于傳統(tǒng)的其他發(fā)達(dá)國(guó)家如歐洲成員國(guó),一次性包裝產(chǎn)品的消費(fèi)量也是美國(guó)獨(dú)占鰲頭。2019年全球軟包裝加工企業(yè)25強(qiáng)中,美國(guó)軟包裝企業(yè)占了絕大多數(shù),其中包括Sealed Air等國(guó)際知名企業(yè)。
整個(gè)歐洲在包裝材料市場(chǎng)的總值約1100億歐元(世界范圍內(nèi)包裝材料市場(chǎng)的總值約6000億美元)。歐盟以德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、西班牙和意大利五大包裝市場(chǎng)為主,歐盟各個(gè)成員國(guó)中包裝材料工業(yè)產(chǎn)值平均占其國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值的1.5%-2.2%。
歐盟對(duì)于生態(tài)包裝工程和環(huán)保包裝極其重視。在環(huán)保包裝上的發(fā)展主要集中于可重復(fù)灌裝、減少用量、組合包裝和使用單層薄膜等,現(xiàn)階段環(huán)保包裝在整個(gè)歐盟社會(huì)體系中變得越來(lái)越普遍。在很多場(chǎng)合,環(huán)保包裝已完全融入現(xiàn)行的消費(fèi)方式中,如快餐食品包裝、預(yù)制食品、軟飲料、小吃等的消費(fèi)。在生態(tài)包裝工程中,歐盟按其環(huán)境法規(guī)對(duì)一些包裝及包裝原材料進(jìn)行LCA評(píng)估。德國(guó)政府環(huán)境部門(mén)建立了一個(gè)專業(yè)的生態(tài)平衡實(shí)驗(yàn)室,按ISO、EN等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定現(xiàn)階段市場(chǎng)的各種包裝材料對(duì)于環(huán)境的損害程度。
日本的包裝材料及工藝技術(shù)在國(guó)際上均處于領(lǐng)先水平,與包裝相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上也屬于先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。特別是運(yùn)輸包裝技術(shù)與方法標(biāo)準(zhǔn),以及包裝容器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)配套性好、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、應(yīng)用性強(qiáng)。日本國(guó)內(nèi)執(zhí)行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)是該國(guó)國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中最權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn),在世界上也有其重要的影響。日本始終將研究制定包裝的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展戰(zhàn)略作為重要工作目標(biāo)。日本的紙包裝在整個(gè)包裝產(chǎn)業(yè)中占有最大的產(chǎn)值和產(chǎn)量。緊隨其后的便是塑料包裝,其產(chǎn)值占整個(gè)包裝產(chǎn)業(yè)的29.2%,產(chǎn)量占比為18.7%。
澳大利亞和新西蘭的包裝技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化與國(guó)際上是接軌的。其瓦楞紙箱包裝技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化在國(guó)際上處于先進(jìn)水平。澳新兩國(guó)追求的是滿足保持與國(guó)際一致的包裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以提高國(guó)家的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也提高本身國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。盡可能采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(目前約33%的SA標(biāo)準(zhǔn)完全或部分采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)),如果沒(méi)有適宜的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),則所提出的新SA標(biāo)準(zhǔn)不能成為貿(mào)易、競(jìng)爭(zhēng)、創(chuàng)新和發(fā)展的壁壘。塑料包裝在澳大利亞包裝產(chǎn)業(yè)中占有很大比例,約為30%。
我國(guó)已成為世界范圍內(nèi)的包裝產(chǎn)品制造大國(guó)和消費(fèi)大國(guó),塑料包裝在整個(gè)包裝產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值中占比較高,在日用品、食品、大宗化學(xué)品、工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、餐飲服務(wù)等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著無(wú)與倫比作用。隨著消費(fèi)市場(chǎng)的不斷成熟,包裝制品的生產(chǎn)模式也在不斷完善,更加規(guī)?;徒?jīng)濟(jì)化發(fā)展模式不斷區(qū)別傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式,包裝領(lǐng)域中的新型功能塑料也扮演著越來(lái)越重要的角色。
目前國(guó)內(nèi)塑料包裝行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。2019年中國(guó)塑料包裝行業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售收入2655.32億元,其中塑料包裝膜/袋營(yíng)業(yè)收入1031.8 億元,相較于18年增長(zhǎng)了8.02%。
目前國(guó)產(chǎn)塑料軟包裝用樹(shù)脂生產(chǎn)商有中石化和中石油。產(chǎn)品類型主要是PE 和 PP樹(shù)脂。塑料軟包裝材料中用的聚合物薄膜主要有拉伸類薄膜,如 BOPP、BOPET、BOPA薄膜等;非拉伸類薄膜,如 PE 薄膜、CPP薄膜以及 EVOH、PVDC、PA 多層共擠阻隔薄膜等;濕式涂布類薄膜,如化學(xué)涂布膜和PVDC 涂布膜(常稱 K 膜)等;蒸鍍類薄膜,如鍍鋁膜、氧化鋁鍍膜、氧化硅鍍膜等。
塑料軟包裝行業(yè)的基材薄膜生產(chǎn)工藝主要有雙向拉伸工藝、吹塑工藝和流延工藝。雙向拉伸工藝生產(chǎn)的塑料薄膜有BOPP、BOPET、BOPA 等。近年來(lái),我國(guó)的塑料薄膜雙向拉伸生產(chǎn)設(shè)備發(fā)展速度很快,各種塑料薄膜雙拉生產(chǎn)線已有上百條,國(guó)產(chǎn)設(shè)備商主要有青島順德、南通三信。吹塑工藝和流延工藝,主要用于加工 PE、PP以及多層共擠薄膜。塑料軟包裝材料中離線涂布膜主要有 PVDC涂布膜和 PVA 涂布膜,其中應(yīng)用較多是 PVDC涂布膜,如 KPET、KOP、KPA,可單面涂布或雙面涂布。
在軟包裝行業(yè)上,我國(guó)的總體發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,主要存在以下差距:產(chǎn)品的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)以及中、高檔領(lǐng)域的現(xiàn)代化包裝材料,特別是專用和特種功能包裝材料的工藝開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用,這些是未來(lái)國(guó)內(nèi)包裝企業(yè)發(fā)展的方向。