浅析食品接触用塑料膜袋国内外最新研究进展

杨益 徐凯扬

苏州市产品质量监督检验院

欧美和日韩澳新作为食品软包装包装发达地区，是除中国以外最大的塑料膜袋生产和消费地区，其具有相对雄厚的技术积累，包装所使用的新工艺、新产品、新材料、新技术也不断出现。其中新型聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)包装独领风骚，从材料分子结构层面对比，PEN与PET及其相似，以萘环代替苯环，在其产品的阻隔性，特别是防紫外线性、阻气性、耐热性等使用性能中，PEN比PET更加优异。随着技术的成熟，其必将取代PET成为新的热门包装材料。

随着人民对于环境质量水平的不断提高，具备降解性能的新型塑料受到了社会更大的关注，人们的环境保护意识也逐渐增强，以可食用膜，可降解生物膜，可降解塑料等为代表的新型包装材料成为了研发热点。其中德国巴斯夫推出了ECOHEXD品牌的芳香族二羧酸与脂肪族二醇聚合的降解聚酯树脂，可用在薄膜生产中。未来越来越多的生物可降解包装也将推向市场。

茂金属作为有机金属配位化合物，由过滤金属和环戊二烯相连形成，茂金属聚烯烃作为新型聚合物。作为新型聚合物，涵盖了加工性能好、高刚性、高强度及透明性等良好性能，在材料行业中受到了较大的关注。

发泡塑料走向零污染，具有很大的应用潜力。在全球环境污染压力越来越大的情况下，零污染材料的生产自然就受到业界关注。

当前在极性乙烯共聚物、非极性、三聚物等材料前沿领域，欧美发达国家加大了投资开发力度，随着开发力度的进一步加大，也将大大提高塑膜产品的共挤和拉伸性能，并改善其分子量分布、抗龟裂能力、挤塑流变性，增强稳定性能、抗应力和透明度。如开发 C4-LLDPE，高速注塑中减轻螺杆损坏；HAOC6-LLDPE成膜后其韧性和硬性卓越；C8-LLDPE成膜后起韧性特佳；VLDPE成膜后平整度极好，其原料树脂的具有较低的熔融温度，流延性好。注塑工艺发展到现技术阶段，发达国家普遍采取以VLDPE取代PP、PVC、LLDPE、EVA，同样的在挤塑工艺、吹塑工艺和注塑工艺中，VLDPE也将占领医疗行业、化妆品行业等软包装集中使用的市场，并在使用量和技术方面对食品包装整个行业产生巨大的冲击。

多功能复合薄膜成为另一个发展趋势。由于用途的不同，在发达国家对多功能复合薄膜的功能分类进一步细化。其中主要种类有：耐寒薄膜，可在-35℃低温环境下使用；PP防潮薄膜，包含防潮、防结露、防蒸汽、可调节水分等多种系列类型，在果蔬包装中应用广泛；防腐膜可用于具备易腐坏、甜度大、酸度大特质的食品包装；摩擦薄膜可稳定堆垛；特种PE薄膜耐腐蚀、耐化学；防蛀薄膜中由于添加无异味防虫剂，有效对抗虫害；耐热薄膜包装包装食品，可耐140℃高温；保鲜膜防霉性、密封性好、无结露，以广泛应用于日常生活中；水调节薄膜能吸收乙烯，可有效控制水果的贮藏时间。专一化的包装具有极大的市场潜力。

共挤包装膜、片具有某些特殊功能。例如，共挤PP、PVC、PE变色塑料片材，可制成杯、打火机壳、酒杯、吸管等塑料制品，当温度改变时颜色也会随之改变。

包装容器的开发成为丰富包装种类的重要手段。国外已经推出一些塑料新工艺，比如欧洲市场以聚氯乙烯透明卷材为原料代替吹塑成型中空容器，可实现减重50%左右，在多层共挤工艺中，以回收塑料作产品的中间层，可有效降低生产成本，减少费用。日本推出PET与PC共挤，不仅抗冲击性、抗热性、耐药性和耐污染性均得到极大提高，同时生产成本也得到了适当下降。英国也推出了特种PP树脂注吹包装用瓶，可达到高强度、质轻、厚薄均匀和节省原材料的目的，与传统塑料瓶相比具备巨大的优势。

包装技术的开发是当今发展的技术热点之一。其中国外薄膜热封常用技术有激光法、超声波法和脉冲法。在利用不同塑料薄膜的基础上，国外开发了一系类的包装形式，其中主要有真空包(76cm/Hg)，100℃杀菌，采用PE/PET，PA/EVA等材料包装熟食；贴体包装中PE、PVC膜被离子型薄膜所取代；保鲜包装也采用了微孔透气型薄膜和硅薄膜等来包装有呼吸规律的新鲜蔬果；无菌包装则用于包装果汁等饮料。

另外，国外权威专家认为现阶段塑料行业的发展应更注重塑料原材料的改性研究、废弃回收塑料的生物降解性能、塑料制品表面涂布技术，以及回收再利用综合技术可行性研究等领域。

包装机械生产领域在过去的几十年发展中，美国一直都是其中的重要角色，作为包装产品人均消费最高的国家之一。相比于传统的其他发达国家如欧洲成员国，一次性包装产品的消费量也是美国独占鳌头。2019年全球软包装加工企业25强中，美国软包装企业占了绝大多数，其中包括Sealed Air等国际知名企业。

整个欧洲在包装材料市场的总值约1100亿欧元（世界范围内包装材料市场的总值约6000亿美元）。欧盟以德国、英国、法国、西班牙和意大利五大包装市场为主，欧盟各个成员国中包装材料工业产值平均占其国民经济总值的1.5%-2.2%。

欧盟对于生态包装工程和环保包装极其重视。在环保包装上的发展主要集中于可重复灌装、减少用量、组合包装和使用单层薄膜等，现阶段环保包装在整个欧盟社会体系中变得越来越普遍。在很多场合，环保包装已完全融入现行的消费方式中，如快餐食品包装、预制食品、软饮料、小吃等的消费。在生态包装工程中，欧盟按其环境法规对一些包装及包装原材料进行LCA评估。德国政府环境部门建立了一个专业的生态平衡实验室，按ISO、EN等相关标准评定现阶段市场的各种包装材料对于环境的损害程度。

日本的包装材料及工艺技术在国际上均处于领先水平，与包装相关的技术标准在国际上也属于先进标准。特别是运输包装技术与方法标准，以及包装容器技术标准配套性好、标准化程度高、应用性强。日本国内执行的工业标准（JIS）是该国国家级标准中最权威的标准，在世界上也有其重要的影响。日本始终将研究制定包装的技术和标准化发展战略作为重要工作目标。日本的纸包装在整个包装产业中占有最大的产值和产量。紧随其后的便是塑料包装，其产值占整个包装产业的29.2%，产量占比为18.7%。

澳大利亚和新西兰的包装技术与标准化与国际上是接轨的。其瓦楞纸箱包装技术和标准化在国际上处于先进水平。澳新两国追求的是满足保持与国际一致的包装技术标准，以提高国家的经济效益的同时也提高本身国际竞争力。尽可能采用国际标准（目前约33%的SA标准完全或部分采用了国际标准），如果没有适宜的国际标准，则所提出的新SA标准不能成为贸易、竞争、创新和发展的壁垒。塑料包装在澳大利亚包装产业中占有很大比例，约为30%。

我国已成为世界范围内的包装产品制造大国和消费大国，塑料包装在整个包装产业总产值中占比较高，在日用品、食品、大宗化学品、工业农业生产、餐饮服务等各个行业领域发挥着无与伦比作用。随着消费市场的不断成熟，包装制品的生产模式也在不断完善，更加规模化和经济化发展模式不断区别传统的生产模式，包装领域中的新型功能塑料也扮演着越来越重要的角色。

目前国内塑料包装行业持续稳定增长。2019年中国塑料包装行业实现产品销售收入2655.32亿元，其中塑料包装膜/袋营业收入1031.8 亿元，相较于18年增长了8.02%。

目前国产塑料软包装用树脂生产商有中石化和中石油。产品类型主要是PE 和 PP树脂。塑料软包装材料中用的聚合物薄膜主要有拉伸类薄膜，如 BOPP、BOPET、BOPA薄膜等；非拉伸类薄膜，如 PE 薄膜、CPP薄膜以及 EVOH、PVDC、PA 多层共挤阻隔薄膜等；湿式涂布类薄膜，如化学涂布膜和PVDC 涂布膜（常称 K 膜）等；蒸镀类薄膜，如镀铝膜、氧化铝镀膜、氧化硅镀膜等。

塑料软包装行业的基材薄膜生产工艺主要有双向拉伸工艺、吹塑工艺和流延工艺。双向拉伸工艺生产的塑料薄膜有BOPP、BOPET、BOPA 等。近年来，我国的塑料薄膜双向拉伸生产设备发展速度很快，各种塑料薄膜双拉生产线已有上百条，国产设备商主要有青岛顺德、南通三信。吹塑工艺和流延工艺，主要用于加工 PE、PP以及多层共挤薄膜。塑料软包装材料中离线涂布膜主要有 PVDC涂布膜和 PVA 涂布膜，其中应用较多是 PVDC涂布膜，如 KPET、KOP、KPA，可单面涂布或双面涂布。

在软包装行业上，我国的总体发展水平与发达国家相比，主要存在以下差距：产品的执行标准以及中、高档领域的现代化包装材料，特别是专用和特种功能包装材料的工艺开发和生产应用，这些是未来国内包装企业发展的方向。