食品接触用塑料包装材料应用现状及发展趋势

付 进 沐晓馥 诸葛海涛 郑大明

江苏省产品质量监督检验研究院 江苏 南京 210000

前言

食品接触用塑料包装材料因具有良好的物理和化学稳定性、方便加工成型、轻便易携带、良好的食品保护作用以及方便装饰等优点,逐步成为食品接触用包装材料中应用最多的材料[1]。相关研究结果显示,用于食品接触用包装的塑料在塑料产量中的占比约为四分之一,当前,食品接触用塑料包装材料在各类固体食品以及饮料等食品包装中最为常见。

1 食品接触用塑料包装材料应用现状

食品接触用塑料包装材料具有种类繁多、功能多样、轻质易携带、易加工成型以及韧性强等优点,使其在食品包装材料领域中的应用范围最为广阔。常见的食品接触用塑料包装材料有聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等。产品类型涵盖工具类产品、膜袋类产品、容器类产品、其中,具有代表性的是使用聚乙烯、聚丙烯等单一材料制备的聚乙烯自粘保鲜膜、包装用聚乙烯吹塑薄膜、液体包装用聚乙烯吹塑薄膜、聚丙烯吹塑薄膜以及普通用途双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜等非复合膜袋;此外还有经多种塑料包装材料及其他材料复合使用,制备包装用塑料复合膜、食品包装用塑料与铝箔复合膜、双向拉伸尼龙(BOPA)/低密度聚乙烯(LDPE)复合膜、液体食品无菌包装用纸基复合材料以及液体食品保鲜包装用纸基复合材料、液体食品包装用塑料复合膜、包装用多层共挤阻隔膜等[2]。

2 食品接触用塑料包装材料的发展趋势

2.1 可重复使用的包装材料 可重复使用的包装材料是将功能性和创新材料整合后形成的一类包装材料,在使用后可进行二次利用,其目的是实现重复利用,迎合环境保护、绿色低碳和多元化市场发展要求。欧洲国家材料领域专家于2020年开发了一类塑料包装新产品,由生物聚合物和纤维制成的复合食品塑料托盘。该托盘的原料为加工水果和蔬菜工业的残留物以及生物聚酯。巴斯克自治区大学研究员萨尔东研究了两种可重复使用的包装材料γ-丁内酯以及另一种坚硬的、且具有合适机械性能和阻隔性能的材料,该材料也可重复使用。2011年,Christopher Ranch企业研发了一种可以重复利用的塑料包装材料,该材料将替代传统塑料包装材料,用于盛装食品大蒜。可以重复利用的塑料包装材料具有更良好的绿色环保性能,也可为企业节约很多原料成本。此外,该塑料包装材料同样质量较轻,运输方便,具有良好的冷却功能,有助于食品保鲜。

2.2 可回收包装材料 经济和科技的发展,不可避免地会对环境造成污染,自上世纪九十年代以来,全球各个国家开始意识到环境保护工作的重要性。因此,开发环保型、经济型的食品塑料包装材料也是主流发展趋势之一。塑料包装材料在使用后,面临的最大问题就是是否可回收。目前,各国环境及材料领域专家均对可回收塑料包装材料进行了细致的研究[3]。例如,美国劳伦斯伯克利实验室人员开发出了一类可回收塑料其材料组成为聚二酮烯胺。聚二酮烯胺大大提升了塑料材料的利用率,且浸泡在浓酸溶液中的聚二酮烯胺塑料,各个单体之间的化学键发生断裂,塑料可迅速发生溶解现象,也可以较快的速度从其他添加剂中释放出来。

2.3 生物可降解食品包装材料 食品包装行业正在追求生物聚合物塑料等生物可降解的轻质包装,提高材料利用度,降低运输成本。生物降解是一个碎片整理的过程,由热、湿或微生物酶,将较长的分子物质转化为较小的化合物。生物可降解包装材料利用天然可生物降解聚合物及其共混物,经化学合成反应聚合而成。例如塑料棉花袋,可以分解成不对环境造成危害的小分子化合物。常见的生物降解塑料有聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯及其共聚物、聚乳酸、聚羟基烷酸酯等。其中,聚乳酸是一种新型的可降解塑料包装袋材料,其生产原料为玉米淀粉,具有优异的可生物降解性能,使用后能被微生物降解成二氧化碳、水,满足可持续发展战略要求。热塑性淀粉具有成本低、生物可降解性能良好等优点,但由于其材料力学性能较差,也限制了热塑性淀粉在塑料包装材料领域的应用。

3 结语

随着生活水平的不断提升,人们对生活质量的要求也越来越高,食品安全问题也成为人们关注的热点问题之一。作为食品安全重要指标之一,食品包装材料的要求也越来越严格。同时,食品工业的快速发展也为包装材料提供了良好的发展契机,塑料包装材料已经成为食品包装最常见的形式。在环保、食品安全问题日益突出的今天,食品塑料包装材料同时面临着机遇和挑战,除了要满足市场需求外,还要兼具节约成本、降低能耗、绿色环保等要求,使食品塑料包装材料朝着功能化、环保化的方向发展。