阻隔性食品塑料包裝材料及其應用

◎ 羅貴華

（天津實發-紫江包裝有限公司，天津 300457）

隨著時代的發展，人們對食品包裝的要求逐漸提升，在此過程中需要根據食品不同的要求，選擇不同的包裝材料。目前，阻隔性食品塑料包裝材料是食品包裝中常用的材料，其中包含不同類型的材料，每種類型材料自身性質也不同。因此在食品包裝的過程中，需要對食品包裝要求以及材料性能展開全面了解，本文將重點研究阻隔性食品塑料包裝材料的應用。

1 阻隔性食品塑料包裝材料的影響因素

阻隔性食品塑料包裝材料在實際應用的過程中，主要的影響因素包括以下5點：①化學結構。阻隔性食品塑料包裝材料屬于聚合物，具備取代基團，不同基團會對阻隔性食品塑料包裝材料產生不同的影響。其中主要對材料聚合鏈結構以及自由體積大小產生影響。②內聚能密度。內聚能密度指的是阻隔性食品塑料包裝材料中分子之間相互作用力的大小。通常情況下，內聚能密度越大，聚合物分子鏈之間連接的緊密程度就越強，材料自身的滲透性能也就越低。③自由體積。自由體積指的是聚合物分子之間的空間空隙，如果阻隔性食品塑料包裝材料中的自由體積減少，則材料的阻隔性能將會上升，反之則下降。在材料加工過程中如果加入增塑劑，則能夠提升材料中自由體積，進而降低阻隔性食品塑料包裝材料的阻隔性能。④結晶度。結晶度主要指的是化合物鏈結構的規范性和柔韌性，同時還能夠表示出阻隔性食品塑料包裝材料中取代基的對稱性。如果材料中的結晶度提升，則材料在實際應用中的透水性及透氧性都會降低。⑤取向。阻隔性食品塑料包裝材料取向指的是材料在實際加工的過程中，受到剪切力以及拉伸力的影響，材料中的分子鏈會出現取向反應。取向反應完成之后，阻隔性食品塑料包裝材料中的自由體積、溶解性、擴散性及滲透性都會出現下降的情況。

2 阻隔性食品塑料包裝的類型

2.1 聚酯類

在實際應用中，應用范圍最廣的聚酯類材料類型是聚對苯二甲酸乙二醇酯，該種材料具有較強的透明度及光澤度，同時能夠承受較大的拉力。該阻隔性食品塑料包裝材料能夠有效防潮，同時具備較高的密封性，如果在正式應用之前對其鋁質金屬化處理，能夠提升該種材料在應用中的美觀性。但該種材料的耐熱性較差，易在溫度高的環境中發生降解。目前針對這一現象已經研制出了PEN，該材料在實際應用的過程中，阻隔性較高，同時穩定性也較強。

2.2 聚酰胺類

聚酰胺類材料俗稱為尼龍材料，是目前在包裝市場中應用范圍較廣的一種材料，該材料薄膜的機械強度較高，具備較強的耐磨性、耐油性、耐溫性，應用溫度范圍在-40～150 ℃，由此可以看出尼龍的應用溫度范圍較廣。在氣密性方面，尼龍也具備較高的性能，該材料針對氧氣的阻隔性是其他聚酯材料的2～3倍，是聚烯烴材料的70～140倍。但尼龍材料的透濕率和吸水性較高，因此在濕度較高的環境中，尼龍材料會吸收大量空氣中的水分，其氣密性也會下降。

2.3 聚偏二氯乙烯類

聚偏二氯乙烯類材料的組成物質主要包括偏二氯乙烯（VDC）以及其他含不飽和雙鍵的第二單體（如VC），由于VDC自身的純度較高，其加工溫度與分解溫度非常接近，因此無法對其展開有效的加工。要想保證VDC的實際應用質量，就需要在VDC中加入其他單體，提升其在實際應用中的性能。通常情況下，市場中VDC單體的含量在80%以上，PVDC在實際應用的過程中能夠對氧氣以及水蒸氣展開高性能的阻隔，其阻隔性能與金屬相近。另外，PVDC的阻隔性不會受到外界環境的影響，外界溫度在50 ℃左右時，材料開始收縮，溫度在100 ℃左右時，收縮率在20%～60%。

2.4 EVOH類

EVOH是EVA經過皂化處理之后的產物，該種材料的阻隔性主要決定于乙烯的含量，如果乙烯的含量較高，則材料的阻隔性就會降低，但樹脂成型的性能能夠得到提升。經過試驗發現，EVOH中乙烯醇含量在60%～75%時，其在實際應用中的阻隔性能最高。在濕度較低的環境中，EVOH的滲透率較低，阻隔性能與尼龍相比，是尼龍材料的10～50倍，同時還具備較強的抗靜電性能。與其他阻隔性食品塑料包裝材料不同的是，EVOH的環保性能較高，在焚燒分解后，最終的產物為水和二氧化碳。但該種材料在濕度較高環境中的性能較低，非常容易與空氣中的水分發生反應[1]。

2.5 納米復合類

納米技術是一種較為復雜的技術，將其與阻隔性食品塑料包裝材料相互結合，能夠大大提升材料在實際應用中的性能。目前在實際應用中，應用范圍最廣的納米復合材料為PA、PE、PP、PVC、PET等，納米材料可以大致分為金屬類、金屬氧化物、無機聚合物3種類型，根據不同的包裝要求，選擇不同的包裝材料。

3 阻隔性食品塑料包裝材料的應用

3.1 聚酯類包裝材料的應用

聚酯類包裝材料具備較強的阻氧性及抗潮性，因此該種材料被廣泛應用在膨化食品包裝、飲料包裝、冷凍食品包裝及化妝品包裝中。其中，PEN材料的穩定性較強，同時具備較高的耐熱性，因此能夠應用在熱罐包裝中，在此過程中可以使用工業方法對其進行消毒，其隔氧性和阻隔二氧化碳性能是PEC材料的3～4倍。但該種材料的價格較高，因此目前并沒有得到廣泛的推廣[2]。

3.2 聚酰胺類包裝材料的應用

目前，日本在尼龍材料的基礎上制作了MXD6材料，該材料在實際應用中的耐熱性較強、吸水率低、透明度高，與PA-6、PA-66材料相比，具備較強的阻隔性，另外在實際應用中不會受到外界環境濕度的影響。該材料雖然出現的時間較短，但其發展速度非常快，目前在歐洲已經作為PVDC材料的替代品。MXD6材料經常被應用在蒸煮食品包裝、液體食品包裝中，在我國的應用范圍也在不斷提升。

3.3 聚偏二氯乙烯類包裝材料的應用

聚偏二氯乙烯類包裝材料目前被應用在食品包裝行業、醫藥包裝行業、輕工業包裝以及軍工業產品包裝中，但聚偏二氯乙烯類包裝材料在實際應用的過程中，價格較高，廢棄處理中會產生HCl有害氣體，進而對環境產生一定的影響。目前，PVDC材料主要用于制作復合膜，這種方式能夠降低PVDC材料的使用數量，進而降低制作成本。通過與其他材料復合的方式，能夠提升PVDC材料在實際應用中的綜合性能。

3.4 EVOH類包裝材料的應用

EVOH材料在實際應用的過程中，由于極易與空氣中的水相互結合，不能在高度潮濕的環境中使用，因此需要對其展開復合處理，將其作為復合材料中的中間層。利用其他阻濕性能較高的材料，將EVOH自身的阻氣性能充分發揮出來。通常情況下，EVOH材料應用在奶制品包裝、肉類包裝、調味品包裝及化學包裝中，目前在市場中的應用范圍逐漸擴大。但在我國，EVOH材料的生產并沒有完全實現獨立，仍然需要進口，因此EVOH材料在未來發展的主要方向就是實現自主生產。

3.5 無機物鍍膜類包裝材料的應用

無機物鍍膜類包裝材料是一種復合材料，其具有較強的阻隔性，在飲料包裝以及食品包裝中得到廣泛應用。目前，無機物鍍膜類包裝材料在日本的發展速度較快，已經實現了現代化生產，美國和歐洲部分國家已經開始對無機物鍍膜類包裝材料展開研究，我國處于無機物鍍膜類包裝材料研究的初級階段。無機物鍍膜類包裝材料主要是將無機氧化物附著在材料表面，形成一層緊密的薄膜，進而提升無機物鍍膜類包裝材料在實際應用中的阻隔作用。

3.6 納米復合類包裝材料的應用

由于納米復合類包裝材料的種類較多，因此在實際應用的過程中，需要根據具體包裝要求選擇相應的材料，目前納米復合類包裝材料主要被應用在啤酒包裝、飲料包裝、水果蔬菜包裝、肉類包裝及奶類包裝中，幾乎已經應用在所有的食品包裝類型中，并取得了一定的應用成果。

4 結語

在研究阻隔性食品塑料包裝材料應用的過程中，需要對材料展開分類研究，每種類型材料自身具備的性能不同，需要根據性能來選擇合適的包裝材料，只有這樣才能將阻隔性食品塑料包裝材料的作用充分發揮出來。目前，我國在阻隔性食品塑料包裝材料研究領域已經取得了一定的成果，在未來發展中需要不斷深入研究，充分挖掘阻隔性食品塑料包裝材料的價值[3]。

隨著人們對阻隔性食品塑料包裝材料的關注程度逐漸提升，如何保證阻隔性食品塑料包裝材料的應用質量，成為有關人員關注的重點內容。本文通過對阻隔性食品塑料包裝材料應用展開研究發現，對其進行研究，能夠大大提升阻隔性食品塑料包裝材料的應用效果，同時還能夠保證食品自身的安全性。由此可以看出，研究阻隔性食品塑料包裝材料的應用，能夠為今后阻隔性食品塑料包裝材料的發展奠定基礎。