塑料在包装领域中的应用

第三节应用

一、塑料在包装领域中的应用

（一）国内外概况

塑料包装材料是包装材料中的后起之秀，具有品种繁多、质轻美观、不易破碎等优点，发展速度远远超过传统的纸、金属、玻璃等包装材料，在包装领域中有广泛的应用，可用于食品、医药、工业品、农药等的包装。日本塑料包装材料年均增长率为7.1%，美国塑料包装材料1995年～2001年间年平均增长率为3.4%。

发达国家塑料包装居塑料应用的首位，约占塑料消费总量的30%左右,所用原料主要有LDPE、HDPE、PP、PS、PVC等通用塑料和PET、PC、PA等工程塑料。塑料包装制品品种主要有薄膜、容器、复合软包装材料、扁丝编织品和泡沫塑料。

我国塑料包装业是与塑料工业同步发展起来的，1958年用PVC压延薄膜包装化肥，可以说是我国塑料包装业的开始。改革开放以来我国大量引进国外的各种塑料包装成型机械，进一步促进了塑料包装业的快速发展。

1980年我国塑料包装材料的产量仅为19.1万吨，1990年达到85万吨。进入90年代以来，由于国内食品、饮料、药品、洗涤用品、化妆品、化工产品等行业的迅速发展，对双向拉伸薄膜、复合膜、各种容器、周转箱等包装制品的需求不断增长，到“八五”末的1995年塑料包装材料的产量达到151.4万吨，2000年达到250～300万吨。

国内的塑料包装材料的品种也越来越多样化，其中薄膜方面双向拉伸薄膜、拉伸缠绕包装薄膜得到了迅速发展，复合薄膜占领了食品包装市场，效益显著，热收缩薄膜向多功能方向发展；容器方面药用塑料包装容器大量采用HDPE瓶，多层共挤LDPE软管已广泛应用于牙膏、化妆品、药膏等的包装，PET瓶广泛地应用于矿泉水、果汁饮料等的包装，用于盛装饮用水的PC水瓶的需求不断增加，滚塑成型的500～2000立升的大型容器也在化学液体等的包装中得到使用。国内塑料包装材料1995、2000年的使用总量及2010年的的预测见表1。

表1.国内塑料包装材料用量（万吨）

我国塑料包装材料虽然已取得了较大发展，但在新包装材料的开发和应用领域的拓展上，与世界先进水平比较，还存在着较大差距。我们的原料树脂生产企业生产的树脂牌号少，许多牌号需进口；在包装制品方面中国现已大量生产聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等通用型包装薄膜，但对于聚酯、尼龙、聚偏氯乙烯、双向拉伸尼龙、双向拉伸聚酯及功能型复合包装薄膜尚有待于进一步发展；医药包装方面对塑料包装材料的使用落后于食品及其它用途的包装领域，在片剂、酊水、软膏、输液容器及一次性医疗用品方面，我国还需大力发展塑料包装。

（二）分类及应用

1.薄膜

薄膜的分类按层数分为单层和复合；按加工方式分，有吹塑、流延、双向拉伸、蒸镀技术等；按薄膜被使用的方式分类有收缩膜、缠绕膜等；按原材料的分类有：聚乙烯（PE）薄膜、聚丙烯（PP）薄膜、聚苯乙烯（PS）薄膜等。本文主要按原材料分类，另外为了对薄膜的用途有较详尽的描述，对收缩膜、拉伸缠绕膜和复合膜等进行了专门介绍。

(1)PE薄膜

①LDPE薄膜

低密度聚乙烯薄膜是聚乙烯类薄膜中使用量最大的品种，透明或半透明，柔韧、防水、阻汽、易于热封和粘合、耐弱酸、耐弱碱、无毒无味，但有阻气（阻氧）性差、不耐油脂和其他烃类、软化点低等缺点。厚度在0.02~0.1mm的LDPE 薄膜用作食品、日用品等轻包装，0.2~0.3mm厚度的薄膜，适用于包装较重的物品。采用挤出复合法生产的有气泡夹层的PE气垫膜，具有防震、隔音等功能

可作玻璃器皿、仪器仪表等的包装。较厚的单向拉伸PE薄膜可用于集束或托盘收缩包装，而经辐射交联的双向拉伸PE薄膜常用于家禽、鲜肉等食品的包装。

国内生产LDPE包装薄膜使用的原料树脂的MFR在0.3~2.0g/10min左右，牌号有卡塔尔0274、新加坡的F210-6以及燕山石化的LD100、LD104、LD363、SD330、LD113，2F0.4A等。

②高密度聚乙烯（HDPE）薄膜

高密度聚乙烯（HDPE）薄膜不透明，但韧性好、阻气、阻汽、软化点高（125℃），可用作100℃蒸煮袋和进行热物料包装、重物包装。经吹塑强力拉伸制成的拟纸膜具有高韧性和类似纸张的手感。

国内使用的HDPE薄膜牌号有日本的7000F、燕山石化7000F、扬子石化7000F、齐鲁石化6098等。

③线型低密度（LLDPE）聚乙烯薄膜

线型低密度聚乙烯薄膜的抗穿刺性是聚乙烯类薄膜中最高的，且具有比低密度聚乙烯薄膜更好的抗冲强度、伸长率、耐环境应力开裂性。适用于食品包装、重物包装、垃圾袋等。由于LLDPE生产技术的改进，LLDPE的加工性能比起以前有很大的改善，且LLDPE比LDPE价廉，因此今后LLDPE薄膜将在某些应用领域替了LDPE薄膜。

国内的LLDPE薄膜品种有轻包装及重包装膜、热收缩膜、拉伸缠绕膜等，使用的牌号有大庆7042、吉化7042、天津联化的7085等。

④交叉层合聚乙烯薄膜

交叉层合聚乙烯薄膜是一种新型层合薄膜，即把分别经适度单向拉伸的薄膜，在取向方向相互垂直下进行层合，所得薄膜具有极高强韧度的特点，即使其

厚度低于0.15mm以下时，其力学性能仍能满足重物包装的要求。且包装袋破损率低，宜于用于机械化高速度包装。

(2)聚乙烯系共聚物薄膜

EVA、EEA、EMA、EMAA等乙烯系共聚物除了作为复合层用来改进复合膜的热封性外，也可以制造单层膜，用于食品、医药等的包装。

醋酸乙烯酯含量低的EVA柔软而抗冲强度高，宜作重物包装袋和复合材料。含量10~20%的EVA则透明性良好，宜作农业和收缩包装薄膜。经拉伸的EVA薄膜，宜作商品的整体紧裹包装及机械化托盘缠绕裹包。

乙烯丙烯酸乙酯（EEA）共聚薄膜由于具有柔软性和皮革状的手感宜于用作手袋、包装薄膜和容器等。

乙烯甲基丙烯酸乙酯（EMA）共聚薄膜可用于医疗包装和食品包装, EMA与聚烯烃共混可以提高薄膜的抗冲强度、热封合性、韧性、柔软性和表面摩擦系数。

离子聚合物是一些经诸如铀、锌或镁之类金属化合物处理的EAA或EMAA 共聚物，如杜邦公司的Surlyn是含钠或锌离子的乙烯甲基丙烯酸共聚物，含钠离子的具有韧性和耐油性，含锌离子的有很高的耐化学品性和对铝箔的粘合力。离子聚合物的薄膜和涂膜宜用于肉类、冰冻食品、药物、果汁等的包装材料，还可用作收缩包装薄膜。

(3)聚丙烯（PP）薄膜

与聚乙烯相比，聚丙烯薄膜有较好的透明性、光泽度和硬度，软化点高，其阻气阻汽性能介乎高密度聚乙烯薄膜和低密度聚乙烯薄膜之间。普通的吹塑聚丙