塑料包裝材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位
塑料是塑料，橡膠，合成纖維三大合成高分子材料中應(yīng)用量最大，應(yīng)用面最廣的一種材料，其應(yīng)用面已深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)在世界塑料年產(chǎn)量已逾1。6億噸，然而，在各個(gè)不同領(lǐng)域中，對(duì)塑料制品的消費(fèi)量，還存在著較大的差異，目前塑料制品應(yīng)用最多的領(lǐng)域是包靶幸滌虢ㄖ 行業(yè)，其中包裝塑料制品雄居首位，占塑料制品總量 ?0%，比塑料建材總量高出近十個(gè)百分點(diǎn)，較其他方面的應(yīng)用更占有明顯的優(yōu)勢(shì)。就包裝材料而論，塑料包裝材料已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)玻璃，金屬，木材等傳統(tǒng)的包裝材料，僅次于紙制品而居第二位，就發(fā)展速度而論，塑料包裝材料業(yè)已超過(guò)其他各種包裝材料而居首位。不言而喻，塑料包裝材料在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，具有十分重要的地位。然而塑料和其他傳統(tǒng)的包裝材料相比，畢竟還是一個(gè)應(yīng)用于時(shí)間很短的后起之秀，它的許許多多潛在的優(yōu)點(diǎn)尚待開(kāi)發(fā)利用。作為一種新型材料，它在性能上的許多不足與局限，亦有待人們很好的認(rèn)識(shí)，以便在使用中予以避免。因此，需要我們?cè)趶氖滤芰峡蒲?，生產(chǎn)與應(yīng)用的同時(shí)，客觀地對(duì)塑料包裝材料進(jìn)行介紹與評(píng)價(jià)，從而推動(dòng)塑料包裝材料的進(jìn)一步發(fā)展。
塑料包裝材料的主要品種
各種商品所使用的包裝材料，通常多半均為一次性使用，當(dāng)商品從生產(chǎn)單位流通到消費(fèi)者手中或者到商品開(kāi)封使用后，包裝材料即完成了它的使命，作為廢棄材料回收或者處置。因此，對(duì)于包裝材料，一是要求其性能要好，要能適應(yīng)保護(hù)，宣傳商品的需要，二是要求其成本要盡可能地低，在當(dāng)今塑料中的所謂通用塑料，如聚乙烯與聚丙烯，它們具有性能優(yōu)良，生產(chǎn)量大，價(jià)格低廉等共同特點(diǎn)，是塑料包裝材料的首選物料；其次是生產(chǎn)規(guī)模較大，性能更佳，但價(jià)格較高的通用型工程塑料，如熱塑性聚酯。至于價(jià)格昂貴的特種工程塑料，雖然在某些性能上具有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，但由于經(jīng)濟(jì)上的原因，一般不作包裝材料用。
<1> 通用塑料
通用塑料中的熱塑性塑料具有性能均衡，成型加工方便，回料及廢棄物料回爐方便，制品價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)，大量用于塑料包裝材料。主要品種如：聚乙烯及乙烯共聚物，這類塑料包括高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線型低密度聚乙烯，乙烯，乙酸乙烯共聚物等。
聚乙烯類塑料是典型的聚烯烴類化合物，無(wú)毒，無(wú)臭，無(wú)味，衛(wèi)生性能可靠，耐酸，堿，鹽及多種化學(xué)物質(zhì)， 性能穩(wěn)定；物理及力學(xué)性能均衡，防濕防潮性突出，其成型加工性能特伏，可方便地制成板材，薄膜，容器，扁絲等各種包裝用塑料制品，而且價(jià)格低廉，因此在包裝中的應(yīng)用極為廣泛，作為包裝材料，其主要缺點(diǎn)是阻氧性較差。
在幾種聚乙烯中，高密度聚乙烯是聚乙烯中力學(xué)強(qiáng)度最好的品種，對(duì)水蒸氣的阻隔能力是各種塑料中最好的一種，但在幾種聚乙烯中，它是柔軟性和透明性最差的品種，當(dāng)需要柔軟及透明性佳的制品時(shí)，則應(yīng)選用低密度聚乙烯，線型低密度聚乙烯的力學(xué)強(qiáng)度介于高密度聚乙烯與低密度聚乙烯之間，其最大優(yōu)點(diǎn)是抗穿刺強(qiáng)度高，抗撕裂傳播強(qiáng)度高，耐應(yīng)力開(kāi)裂性能也十分突出；此外，它的熱封合性能亦優(yōu)于高密度度聚乙烯和普通低密度聚乙烯，因此，它是薄膜用的一種良好的基材，其主要缺點(diǎn)之一是成型加工性能稍遜。
乙烯-乙酸乙烯共聚物也是包裝中應(yīng)用較多的一種乙烯類聚合物，其價(jià)格略高于聚乙烯，但在塑料中仍屬比較便宜的品種，隨著乙酸乙烯含量的增加，其耐寒性，柔軟性，熱封合性改善，透明性提高，但當(dāng)乙酸乙烯含量超過(guò)10%時(shí)，則可能呈現(xiàn)酸味，不宜直接接觸食品。
聚丙烯及丙烯共聚物，聚丙烯和聚乙烯一樣，是典型的聚烯烴類高聚物，因而有很多相似的性能，如化學(xué)穩(wěn)定性好，無(wú)毒，無(wú)臭，無(wú)味，衛(wèi)生性能可靠等，和聚乙烯相比，聚丙烯的主要優(yōu)點(diǎn)是耐熱性好，使用溫度可達(dá)120度，因而以降丙烯為熱封層的復(fù)合袋用于蒸煮滅菌。此外，聚丙烯的強(qiáng)度明顯高于聚乙烯，聚丙烯性能上的最大缺陷之一是耐低溫性能差，聚丙烯均聚物在0度已表面出較大的脆性，丙烯與少量乙烯的共聚物可以明顯地改善聚丙烯的耐寒性，但耐熱性亦相應(yīng)下降。
作為包裝材料使用，和聚乙烯十分相似，聚丙烯有良好的防濕，防潮性，但對(duì)氧氣，二氧化碳，氮?dú)獾确菢O性氣體的阻隔性較差，當(dāng)商品需要隔氧貯存時(shí)，需采用所謂阻隔性包裝材料包裝，或者采用聚丙烯（聚乙烯）與阻隔性包裝材料的復(fù)合制品為包裝材料。
聚氯乙烯，它也是一種綜合性能好，價(jià)格低的通用塑料，而且它的助劑多，可以通過(guò)對(duì)配方的調(diào)節(jié)，較大幅度也改變制品的性能，例如可以少加或不加增長(zhǎng)塑劑，制得硬質(zhì)聚氯乙烯制品。硬聚氯乙烯制品有良好的剛性并兼有較好的抗水防潮性能和阻隔氧氣，二氧化碳以及氮?dú)馔高^(guò)性能。其耐油性，透明性亦明顯優(yōu)于聚烯烴類塑料。但用于包裝后的廢棄物回收利用及焚繞處理均較為困難，回爐應(yīng)用加工過(guò)程中比較容易分解，焚燒處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生危害環(huán)境的氯化氫之類的物質(zhì)，且要消耗能量，因此，聚氯乙烯在包裝方面的應(yīng)用受到一定限制，且隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，它在包裝方面的應(yīng)用，有逐步為其他塑料代替的趨勢(shì)。
在包裝領(lǐng)域中，應(yīng)用較多的工程塑料是熱塑性聚酯與聚酰胺。這二種塑料有許多相似之處，最初它們均是合成纖維的原料而被研究和開(kāi)發(fā)后，后來(lái)因強(qiáng)度高，易成型而步入塑料領(lǐng)域，成為工程塑料的主要品種之一，然后逐步用于包裝基材。
熱塑性聚酯與聚酰胺性能上的主要特點(diǎn)是耐油，耐高低溫，阻隔氧氣，二氧化碳及氮?dú)獾刃阅芰己茫瑹o(wú)毒衛(wèi)生性能也好，因此是阻隔性薄膜的常用基材，用它們制成的復(fù)合薄膜可用于蒸煮包裝，真空包裝，除氧包裝等。作為復(fù)合薄膜基材，除上面的特性之外，尼龍的主要特點(diǎn)是抗穿刺性能特別突出，用于帶骨食品等包裝十分有利，但它比較容易受空氣中水分的影響，在潮濕環(huán)境中，阻氧性下降。
特別值昨一提的是近來(lái)來(lái)隨著熱塑性酯生產(chǎn)技術(shù)的提高，生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，其價(jià)格有了明顯的下降，同時(shí)由于人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，廢棄物容易通過(guò)物理或化學(xué)方法再循環(huán)，的熱塑性聚酯制品，身價(jià)倍增，在中空容器以及薄膜制品方面，得到了飛速的發(fā)展。
“三R”即：
1.減少塑料包裝材料的單耗，以減少?gòu)U棄塑料包裝材料的數(shù)量，減少可能進(jìn)入自然界的污染源。例如塑料瓶的輕量化，塑料薄膜厚度薄型化以及改瓶裝為袋裝等，當(dāng)然，減少單耗是在不降低包裝的使用功能的前提下進(jìn)行的。
2.重視塑料包裝材料的重復(fù)使用工作，回收多次灌裝使用的塑料瓶已成為人們開(kāi)發(fā)研究的熱點(diǎn)之一，例如可口可樂(lè)公司已開(kāi)發(fā)成功并在烏拉圭開(kāi)始使用可多次回收灌裝用的PEN瓶。
3.做好塑料包裝材料的回收利用，其中包括經(jīng)物理處置，將廢棄塑料包裝材料經(jīng)化學(xué)降解制造單體或其他化學(xué)產(chǎn)品的原料；或者通過(guò)焚燒處理回收能量等，達(dá)到化廢為寶的目的。
“一D”即開(kāi)發(fā)人們經(jīng)常提到的降解型塑料，這類塑料在一定的條件下可以較快地降解而回歸自然，而且在使用中仍能保持良好的物理及力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)商品起到良好的保護(hù)作用。從降解機(jī)理看，有生物型降解塑料和光降解型分解塑料。從制造方法分，有完全依靠生物產(chǎn)品加工制得的，有完全通過(guò)人工方法合成的新型高分子化合物，還有以現(xiàn)有塑料為基礎(chǔ)，摻混降解型添加劑而成的滲混型降解塑料；其中以用微生物產(chǎn)品為原料的降解型塑料分解效果最好。例如英國(guó)ICI公司的BIOPOL已有300t/a的規(guī)模，可完全為微生物降解。該產(chǎn)品已實(shí)用化，但價(jià)格昂貴，應(yīng)用上受到限制，僅用于香水包裝某特殊領(lǐng)域。摻混型降解塑料，特別是生物降解型塑料，開(kāi)發(fā)研究有較大的反復(fù)。80年代末和90年代初，在聚乙烯中加入淀粉類物質(zhì)的生物降解型塑料曾名噪一時(shí)，后因降解效果欠佳而一度倍數(shù)受冷落。近年來(lái)仍有一些單位繼續(xù)進(jìn)行這方面的開(kāi)發(fā)研究工作。中國(guó)國(guó)內(nèi)不少單位亦取得了較大的進(jìn)展，比較有代表性的有天津大學(xué)和四川聯(lián)合大學(xué)的淀粉改性聚乙烯類生物降解型塑料，上海三林降解樹(shù)脂公司開(kāi)發(fā)的淀粉改性聚苯乙烯生物降解型塑料，中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所研究的光降解塑料以及滄州塑料二廠開(kāi)發(fā)研究的聚苯乙烯物生，光雙降解型降解塑料等，并有商品進(jìn)入塑料包裝材料的市場(chǎng)，如果經(jīng)過(guò)應(yīng)用實(shí)踐的考驗(yàn)?zāi)芡耆_(dá)到預(yù)期效果，對(duì)于塑料包裝對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，將起到積極的推動(dòng)作用。
必須指出，塑料包裝材料的可降解性，是提高塑料包裝材料對(duì)環(huán)境保護(hù)的適應(yīng)性的一條重要途徑，但絕非唯一的途徑。至少在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期，要開(kāi)發(fā)出完全滿足現(xiàn)有塑料包裝材料各種性能上的要求的可降解塑料是不現(xiàn)實(shí)的，非降解型塑料包裝材料的應(yīng)用是長(zhǎng)期的，甚至不可避免的。因此，在重視開(kāi)發(fā)與推廣應(yīng)用可降解型塑料包裝材料這一工作的同時(shí)，必須高度重視如何用好非降解型塑料的問(wèn)題，可根據(jù)各種塑料包裝材料的特點(diǎn)，通過(guò)減量化，反復(fù)多次使用以及回收利用等辦法，把流入自然環(huán)境中的廢棄塑料包裝材料的數(shù)量減少到最低限度，這樣才能在發(fā)展生產(chǎn)的同時(shí)，保護(hù)好人類的生存環(huán)境，造福于子孫后代。
