食品接觸用塑料包裝材料應用現狀及發展趨勢

付 進 沐曉馥 諸葛海濤 鄭大明

江蘇省產品質量監督檢驗研究院 江蘇 南京 210000

前言

食品接觸用塑料包裝材料因具有良好的物理和化學穩定性、方便加工成型、輕便易攜帶、良好的食品保護作用以及方便裝飾等優點,逐步成為食品接觸用包裝材料中應用最多的材料[1]。相關研究結果顯示,用于食品接觸用包裝的塑料在塑料產量中的占比約為四分之一,當前,食品接觸用塑料包裝材料在各類固體食品以及飲料等食品包裝中最為常見。

1 食品接觸用塑料包裝材料應用現狀

食品接觸用塑料包裝材料具有種類繁多、功能多樣、輕質易攜帶、易加工成型以及韌性強等優點,使其在食品包裝材料領域中的應用范圍最為廣闊。常見的食品接觸用塑料包裝材料有聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等。產品類型涵蓋工具類產品、膜袋類產品、容器類產品、其中,具有代表性的是使用聚乙烯、聚丙烯等單一材料制備的聚乙烯自粘保鮮膜、包裝用聚乙烯吹塑薄膜、液體包裝用聚乙烯吹塑薄膜、聚丙烯吹塑薄膜以及普通用途雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜等非復合膜袋;此外還有經多種塑料包裝材料及其他材料復合使用,制備包裝用塑料復合膜、食品包裝用塑料與鋁箔復合膜、雙向拉伸尼龍(BOPA)/低密度聚乙烯(LDPE)復合膜、液體食品無菌包裝用紙基復合材料以及液體食品保鮮包裝用紙基復合材料、液體食品包裝用塑料復合膜、包裝用多層共擠阻隔膜等[2]。

2 食品接觸用塑料包裝材料的發展趨勢

2.1 可重復使用的包裝材料 可重復使用的包裝材料是將功能性和創新材料整合后形成的一類包裝材料,在使用后可進行二次利用,其目的是實現重復利用,迎合環境保護、綠色低碳和多元化市場發展要求。歐洲國家材料領域專家于2020年開發了一類塑料包裝新產品,由生物聚合物和纖維制成的復合食品塑料托盤。該托盤的原料為加工水果和蔬菜工業的殘留物以及生物聚酯。巴斯克自治區大學研究員薩爾東研究了兩種可重復使用的包裝材料γ-丁內酯以及另一種堅硬的、且具有合適機械性能和阻隔性能的材料,該材料也可重復使用。2011年,Christopher Ranch企業研發了一種可以重復利用的塑料包裝材料,該材料將替代傳統塑料包裝材料,用于盛裝食品大蒜?？梢灾貜屠玫乃芰习b材料具有更良好的綠色環保性能,也可為企業節約很多原料成本。此外,該塑料包裝材料同樣質量較輕,運輸方便,具有良好的冷卻功能,有助于食品保鮮。

2.2 可回收包裝材料 經濟和科技的發展,不可避免地會對環境造成污染,自上世紀九十年代以來,全球各個國家開始意識到環境保護工作的重要性。因此,開發環保型、經濟型的食品塑料包裝材料也是主流發展趨勢之一。塑料包裝材料在使用后,面臨的最大問題就是是否可回收。目前,各國環境及材料領域專家均對可回收塑料包裝材料進行了細致的研究[3]。例如,美國勞倫斯伯克利實驗室人員開發出了一類可回收塑料其材料組成為聚二酮烯胺。聚二酮烯胺大大提升了塑料材料的利用率,且浸泡在濃酸溶液中的聚二酮烯胺塑料,各個單體之間的化學鍵發生斷裂,塑料可迅速發生溶解現象,也可以較快的速度從其他添加劑中釋放出來。

2.3 生物可降解食品包裝材料 食品包裝行業正在追求生物聚合物塑料等生物可降解的輕質包裝,提高材料利用度,降低運輸成本。生物降解是一個碎片整理的過程,由熱、濕或微生物酶,將較長的分子物質轉化為較小的化合物。生物可降解包裝材料利用天然可生物降解聚合物及其共混物,經化學合成反應聚合而成。例如塑料棉花袋,可以分解成不對環境造成危害的小分子化合物。常見的生物降解塑料有聚己內酯、聚丁二酸丁二醇酯及其共聚物、聚乳酸、聚羥基烷酸酯等。其中,聚乳酸是一種新型的可降解塑料包裝袋材料,其生產原料為玉米淀粉,具有優異的可生物降解性能,使用后能被微生物降解成二氧化碳、水,滿足可持續發展戰略要求。熱塑性淀粉具有成本低、生物可降解性能良好等優點,但由于其材料力學性能較差,也限制了熱塑性淀粉在塑料包裝材料領域的應用。

3 結語

隨著生活水平的不斷提升,人們對生活質量的要求也越來越高,食品安全問題也成為人們關注的熱點問題之一。作為食品安全重要指標之一,食品包裝材料的要求也越來越嚴格。同時,食品工業的快速發展也為包裝材料提供了良好的發展契機,塑料包裝材料已經成為食品包裝最常見的形式。在環保、食品安全問題日益突出的今天,食品塑料包裝材料同時面臨著機遇和挑戰,除了要滿足市場需求外,還要兼具節約成本、降低能耗、綠色環保等要求,使食品塑料包裝材料朝著功能化、環?；姆较虬l展。