常用复合包装材料基础知识综述

来源：塑胶五金网发布时间：2008-01-02 15:03:43点击率：

一、什么是复合包装材料

　　1 涵义

　　所谓复合材料，是由两种或两种以上的具有不同性能的物质结合在一起组成的材料；而复合包装材料，是在微观结构上遵循扬长避短的结合，发挥所组成物质的优点，扩大使用范围、提高经济效益，使之成为一种更实用、更完备的包装材料。因此，复合包装材料比任何单一传统包装材料的性能要优越得多。

　　常见的复合包装材料有玻璃纸/塑料、纸/塑料、塑料/塑料、纸/金属箔、塑料/金属箔、玻璃纸/塑料/金属箔等。此外，还有干法纸/塑料、干法纸/塑料/其他材料等等。

　　但是，任何一种复合包装材料因受当时技术环境的限制，不可能十全十美。在应用过程中有可能出现各种问题，由此而作相应的改进是很自然的事。因此，复合包装材料便具有“动态”的意义，不是一成不变的。比如，玻璃纸/聚乙烯（PE）在包装含有盐分、油脂等内容物时，因渗透作用达到其界面，易使玻璃纸与聚乙烯之间的亲和力劣化，造成层间剥离而影响包装，于是采用聚偏二氯乙烯（PVDC）涂布的玻璃纸/PE来改善它的性能，得到的玻璃纸/PVDC/PE这种材料即可避免出现层间剥离现象。

　　2 挑战

　　包装业中的“四大”传统包装材料（纸、塑料、玻璃、金属），一方面一直使用，另一方面因受诸多因素的影响，正面临新的包装材料的挑战，单独应用的领域正在日渐萎缩。根据美国包装机构提供的有关资料，预测今后10年包装的发展趋势，主要有：（1）轻量、无菌、绿色包装将成为现代化包装的主流和标志；（2）玻璃、金属等大型容器包装将逐步退出部分市场；（3）超薄塑料包装（白色污染）必被禁用；（4）努力降低包装的制造和运输成本，走多样化包装之路；（5）受到消费者欢迎的小额定量的软包装将会继续发展；（6）防盗、防伪的安全包装将进一步受到重视；（7）复合包装材料的优点更加突出，将有取代传统包装材料之势，等等。

　　在全球经济低迷、销售萧条、灾情猖獗的形势下，包装业如何走出困境令人关注。综观
走向，复合包装材料显然是值得人们重视的课题。然而，从资金、人才、设备诸方面看，还存在着不少的困难。只有设法克服困难，才能取得进步，扩大复合包装材料的应用范围，提高其影响力和发挥其积极作用。

　　3 讨论

　　因为复合包装材料所牵涉的原材料种类较多，性质各异，哪些材料可以结合，或不能结合，用什么东西黏合等，问题比较多而复杂，所以必须对它们精心选择，方能获得理想的效果。选择的原则是：（1）明确包装的对象和要求；（2）选用合适的包装原材料和加工方法；（3）采用恰当的粘合剂或层合原料。

　　鉴于复合包装材料在包装市场上的应用前景，因此必须要组织调查，弄清楚客观上需要的迫切性。同时，应进一步掌握国内外有关复合包装材料的研究情况，有针对性地开发目前急需的一部分复合包装材料。

　　4 分类

　　关于复合包装材料的分类，迄今尚未见到有系统而确切的归纳。经过多年的研究，多数学者倾向于从以下4个方面来划分：

　　（1）按所用材料来划分
　　因为在包装业中常用的基本材料，主要有纸、塑（料）、铝箔、干法纸（无纺布）等。如果利用它们来分类的话，则有纸/塑复合包装材料、铝/塑/纸复合包装材料等。这是包装业中的一种常见的传统分类法，也是多年来大家熟知的分类。

　　（2）按包装要求来划分
　　由于包装的内容物不同，则对包装的要求亦不同。故有保鲜复合包装材料、耐油复合包装材料、灭菌复合包装材料、防火复合包装材料等。这种分类过去也曾有，但尚未被大多数人认可。不过，从明确包装的功能来看，似更方便客户使用。

　　（3）按材料性能来划分
　　依复合包装材料的性能，有软性复合包装材料、刚性（硬包装）复合包装材料、半软性复合包装材料等。由于对软性、刚性的“界定”还不十分明确，因此有人认为这种分类不够周密、准确和有效。

　　（4）按复合方法来划分
　　根据复合包装材料的制造方法，可以有：干法复合包装材料、湿法复合包装材料、热熔法复合包装材料、挤压法复合包装材料等。有人指出，仅干法复合就有很多品种，且性质各异，。其他方法同样如此，这种分类太过于“粗线条”了。

　　以上分类，大多是为了研究方便、从不同的角度人为制订的，尚处在探索阶段，并非有什么准确的科学依据，供参考、讨论。

　二、复合包装材料的一般性质与特性

　　复合包装材料的性质既有共通性又有特殊性。当然，这与复合结构的组成有很密切的关系。从原则上讲，作为复合包装材料起码应具有以下性能：

　　（1）保护性，应有足够的力学强度，包括拉伸强度、破裂强度、耐折强度等。另外，还有防水性、防寒性、密封性以及避光性、耐湿性、耐油性、绝缘性等等。

　　（2）操作性，即方便包装作业、能适应机械化操作，不打滑、不带静电、抗卷翘，耐隔离性好，有折痕保持性。

　　（3）商品性，适宜印刷、利于流通、价格合理。有句广告词说：“你有产品，我有包装”，总之复合包装材料也是一种商品，要在市场上站得住、立得稳，必须有强势，归根到底是把好经济关，“价格”门槛要恰到好处。

　　（4）卫生性，无臭、无毒、污染少。复合包装材料本身要清洁，不能含有危害人体健康的化学成分。它的回收还是一个问题，值得进一步研究，加以妥善解决。

　　复合包装材料的特性有多个，择其突出者略加介绍。

　　（1）耐油性：用于包装食品的材料常以不透油为基本的要求之一。为了防止油和油脂对纸的多孔结构的渗透，有时需要用成膜物质去堵塞微孔，而是用与油脂没有化学亲和力者。这意味着使用极性聚合物的效果更佳，使之具有良好的耐油性和耐脂性。这些极性聚合物包括羧甲基纤维素（CMC）、乙基纤维素（EC）、甲基纤维素（MC）以及聚乙烯醇（PVA）、苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMAC）等。

　　（2）热封性：有的包装作业要求快速热封，因此对这种复合包装材料所选用热封涂料应有更高的要求。在普通环境条件下，它必须是具有热塑性和不粘连性。在加温加压的条件下，它又必须变成有强烈的胶粘性。即使在热封区、冷却区前仍然保持牢固。热封涂料的聚合物有多种，溶剂性的如乙基纤维素、丙烯酸类、乙烯共聚物、聚偏二氯乙烯和聚醋酸乙烯酯等。由它们的混合物或者是用蜡配制的，热封温度的范围是100～180℃；水基性的如聚氯乙烯、聚乙烯醋酸乙烯等，热封温度的范围是82～163℃。

　　（3）阻隔性：许多食品要求包装材料具有一定的防氧性能，借以阻止腐败变质情况发生。同时，要使包装袋保持香味也与它的气体屏蔽能力有关。复合包装材料的这种特性（即屏蔽能力）通常采用氧渗透系数来表示。所谓氧渗透系数（以P代表），是在标准压力和温度下，每平方厘米面积、每秒钟时间、每厘米汞柱压力透过厚度为1厘米薄膜的气体体积（立方厘米）。一般说来，复合包装材料中的某一组分可以间接地反映屏蔽能力的大小。例如，低密度聚乙烯P=2.8 ；高低密度聚乙烯P=0.4；聚丙烯P=2.3；聚偏二氯乙烯P=0.005。它们之间的差异性很大，故必须对材料中的组分给予关注。

　　（4）压敏性：即时贴也就是压敏性复合包装材料，除制作不干胶、标签外，还可制胶带、转移印花、墙壁覆盖材料等。它具有与一般胶不同的性能，，在很宽的温度范围内，以很小的压力和很短的加压时间表现良好的粘合能力；第二，可以与各种不同的表面发生粘合作用；第三，能够长时间保持与表面接触的能力，且不易老化。

三、复合包装材料的应用

　　1 在食品包装方面

　　目前，在食品工业上使用的复合包装材料多。例如，铝箔/蜡/薄纸（用于口香糖包装）、铝箔/薄纸/蜡（用于巧克力包装）、铝箔/防油胶黏剂/羊皮纸（用于牛油、奶酪包装）等。一般而言，复合包装材料皆具有防水、抗油、耐热等特性，其用途甚广。大体上可用于：（1）固体食品，如方便面、各种奶糖、麦片、巧克力、紫菜、茶叶、各类干果（如葡萄干）、膨化食品的包装；（2）液体食品，如牛奶、甜酒、果汁、酱油、醋等包装；（3）保鲜食品，用于生鱼、鲜肉、禽蛋等的包装。

　　复合包装材料在饮料上应用的例子，如瑞典公司推出的、的“利乐包”，它有方砖型和屋顶型两种，纸盒的容积有250毫升、500毫升和1000毫升等。所用的复合纸共有七层，即低密度聚乙烯（LDPE）/苯胺印刷面/复合原纸（定量175～180g）/LDPE/铝箔（厚度7～9微米）/Surlym（沙林树脂）/LDPE。如此多层的结构才具有防止空气渗透和漏水、隔热的性能，确保包装的内容物在保质期内保鲜不坏。

　　2 在药品包装方面

　　西药分为片剂、粉剂、针剂等，过去它们的包装，偏重在塑料和玻璃这两种材料。后来泡罩包装材料获得了较大的发展，使用这种包装的生产成本低、加工速度快、保护药品的性能好，对患者既经济又方便。据初步统计，现在每年以8%的比例增长。泡罩包装实际上也属于复合包装材料的应用之一。铝箔的细化结果是镀铝膜（VAM），用聚乙烯（PE）/VAM/纸/PE来包装药品，其优点是：减小体积，阻隔性好，防止受潮变质，并能延长有效期。当前，在这方面使用的复合包装材料的已有不少，如PVDC/VAM/PP（聚丙烯）, PET（聚酯薄膜）/VAM/纸/PE等。而中药有丸、散、膏、丹等，传统包装已不能适应新形势，预料复合包装材料可以一显身手。遗憾的是，报道的有关研究课题甚少。

　　3 在军品包装方面

　　军品的范围很广，从天上到地下，从山巅到海底，从发射到吃穿，大凡军事部门所需要的一切物资都是军品。在现代化、高技术战争的形势下，随着军队“五位一体”（陆海空、全天候、全方位、大纵深、光磁电）作战系统的变化，后勤保障具有的战略、战役地位更加重要了。由此更应重视军品的包装，大限度地减少军品的损坏和污染尤为重要。

　　军品的防护包装，不能仅仅停留在防潮、防霉、防锈等基础

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