軟包裝環(huán)保材料的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

王錄生

談起印刷對環(huán)境造成的污染，大多數(shù)人都會想到VOCs排放對大氣帶來的危害，但其實包裝材料本身對環(huán)境也有影響，在印刷業(yè)大力發(fā)展綠色印刷的進程中，包裝材料的環(huán)保化也應得到足夠重視。

目前，國內(nèi)軟包裝生產(chǎn)所需原材料主要有PET、BOPP、PE等。在不同的應用領域，通常會把幾種材料復合使用，以增加包裝的應用性能。但復合材料也帶來了過度包裝的問題。而且，目前絕大多數(shù)軟包裝材料難以降解，造成了嚴重的“白色污染”，給環(huán)境帶來了不可估量的危害。因此，軟包裝行業(yè)亟待開發(fā)出性能優(yōu)越、易于降解的環(huán)保型包裝材料，以減輕對環(huán)境的負擔。下面，結合我公司的研發(fā)及應用情況，為大家介紹幾種軟包裝環(huán)保材料及相關技術。

軟包裝材料減薄技術

軟包裝材料減薄技術是指軟包裝在滿足保護內(nèi)容物、實現(xiàn)產(chǎn)品促銷功能等要求的同時，通過減少材料厚度來實現(xiàn)輕量化的目的，不僅可以節(jié)約資源和成本，而且可以減少包裝廢棄物。比如，衛(wèi)生巾、紙尿褲等產(chǎn)品重量較輕，單層材料的強度就可以滿足其包裝需求，無需多層復合，因此完全可以通過減薄技術來實現(xiàn)包裝環(huán)保目的。

下面，以衛(wèi)生巾包裝為例加以說明。常用的衛(wèi)生巾包裝材料為PE薄膜，厚度有55、50、45、40和35μm，表1為不同厚度PE薄膜的性能對比，從中可以看出，厚度為35μm的PE薄膜完全可以滿足衛(wèi)生巾包裝的性能需求。顯而易見，如果將衛(wèi)生巾包裝的厚度從50μm減薄至35μm，可以節(jié)省很多資源。

軟包裝材料減薄技術多年前就已經(jīng)被提出，但為什么現(xiàn)在很多軟包裝不僅沒有減薄反而增厚了，而且出現(xiàn)了越來越多的復合軟包裝材料？我認為主要有兩個原因：第一，減薄材料的挺度不夠，商品貨架展示性差，因此必須要考慮提高減薄材料的挺度，比如在材料中添加發(fā)泡母料，以達到增挺效果，這項技術已經(jīng)在國外得到了應用；第二，減薄材料容易拉伸，使印刷難度增大。

我公司在軟包裝材料減薄方面做了很多努力，在如圖1所示，我公司生產(chǎn)的厚度為35μm的軟包裝袋已經(jīng)被國外客戶普遍接受，但在國內(nèi)市場幾乎看不到這種厚度的軟包裝袋。

可生物降解軟包裝材料

1.完全生物降解膜

完全生物降解膜在適當和可表明期限的自然環(huán)境條件下，能被微生物完全分解變成低分子化合物。這個概念在多年前就已被提出，目前已有多家供應商在做這方面的研究開發(fā)。雖然目前很多省市已經(jīng)要求商家強制性使用可降解購物袋，但在食品、衛(wèi)生用品、嬰兒用品等包裝方面，還沒有使用完全生物降解膜，而這是一個每年幾百億元銷售額的巨大市場。

表2為F-2113完全生物降解膜的性能參數(shù)，從中可以看出，其各項性能完全能夠滿足包裝需求。而且，加工時使用的設備與普通PE薄膜一樣，但需要注意以下細節(jié)。

（1）吹膜加工工藝

建議選用長徑比（L/D）≥28：1的螺桿；模口與筒膜直徑吹脹比>1：2.5；加工溫度要比普通P E薄膜高5～10℃；吹膜厚度達到40μm以上，因為這種薄膜的挺度和強度與普通PE薄膜相比略有偏差，不適合吹得太薄；吹好的薄膜需要裸放24小時，以恢復其物理性能。

（2）印刷加工工藝

可用苯溶和醇溶油墨印刷，盡可能避免30%以下的網(wǎng)點印刷；注意收料及放料張力的控制；注意防水處理，避免薄膜受潮。

（3）制袋加工工藝

加工溫度要比普通PE薄膜高5～10℃。

此外，在運輸和儲存時應注意密封和防潮，未用完的薄膜應注意密封存放；如發(fā)現(xiàn)薄膜含水量超標，應對其進行干燥處理后再使用，干燥時間2小時，溫度105℃。

雖然完全生物降解膜可以滿足一些商品的包裝需求，但仍存在需要改進和提升的地方：①成本高，使其應用范圍受限；②印刷效果特別是淺網(wǎng)部分的印刷效果比普通PE、BOPP、CPP薄膜差；③質地較軟，挺度較差；④熱封強度比PE薄膜低。

2.部分生物降解膜

部分生物降解膜可在自然環(huán)境下通過土壤堆肥進行分解，雖不能完全分解，但最終降解為小顆粒，不會出現(xiàn)大面積污染，可減少燃燒時產(chǎn)生的毒煙和酸性廢氣，減輕對環(huán)境的危害。

部分生物降解膜性能參數(shù)見表3，從中可以看出，其各項性能完全能滿足衛(wèi)生巾和紙尿褲的包裝需求，圖2為我公司生產(chǎn)的部分生物降解膜制成的軟包裝袋。部分生物降解膜的加工過程與完全生物降解膜相似，吹膜溫度一般控制在170～180℃，吹脹比>1：2.5，但印刷時淺網(wǎng)轉移效果較差，另外制袋溫度和PE薄膜相似。

3.阻礙可生物降解軟包裝材料發(fā)展的因素

從目前來看，可生物降解軟包裝材料完全可以滿足包裝需求，但為什么在軟包裝行業(yè)難以推廣呢？

（1）成本較高

雖然部分生物降解膜的價格與同類產(chǎn)品相比具有一定的競爭力，但完全生物降解膜的價格是普通PE、PP薄膜的2～3倍，成本偏高，因此被限制在高端、低容量市場。

（2）性能限制

可生物降解軟包裝材料的各項性能比普通材料差，導致包裝效果受影響。

（3）缺乏立法保護

可生物降解軟包裝材料的推廣應用需要立法等強制措施來保護和推動，以限制不可降解軟包裝材料的應用，但目前還沒有商品化的可降解軟包裝材料來支撐立法。

鐳射壓印轉移工藝在PE薄膜上的應用

鐳射壓印轉移工藝通過UV固化技術可以在PE薄膜上實現(xiàn)全幅面、局部、多種圖案的鐳射效果（如圖3所示），從而實現(xiàn)防偽和裝飾的目的。

1.工藝優(yōu)勢

（1）鐳射膜非常環(huán)保，且成本比傳統(tǒng)的燙印箔低，種類更多。

（2）可實現(xiàn)局部鐳射效果。

（3）工藝過程簡單，廢品率低。

（4）可在印刷機上一次性完成轉移及剝離，不僅能降低生產(chǎn)成本，還能降低套印偏差，顯著提高產(chǎn)品質量。

（5）可根據(jù)設計要求來選擇不同的鐳射效果，如水紋、彩虹等。

2.工藝注意事項

（1）UV光油必須具有良好的韌性和初黏力，才能保證其固化后與剝離層緊密結合在PE薄膜表面。此外，還要確保UV光油無毒、無異味、無重金屬殘留。

（2）轉移剝離過程必須要快速、徹底、干凈，避免出現(xiàn)掉點及轉移不良現(xiàn)象。

（3）保證黏合壓力大小適中，既要保證貼合的牢固度，又不能對PE薄膜表面造成破壞。

雖然當前軟包裝環(huán)保材料沒有得到廣泛應用，但相信隨著技術的不斷發(fā)展和市場的逐步推動，軟包裝環(huán)保材料的性能將得到極大的提升，成本也將得到一定的降低，讓我們共同期待軟包裝環(huán)保材料的全面應用。