二十一世纪的塑料包装

作者：德国Horst-Christian langowski

欢迎访问e展厅 展厅 2 塑料包装/防水包装展厅 塑料瓶, 聚酯薄膜, 塑料袋, 气相防锈膜, 气相防锈纸, ... 在总量方面，包装材料的消费量在1991年达到高峰以来，正经历着一场持续的衰退。这种趋势反映出包装效率的持续提高，假设那时包装的产品现在仍然由包装材料保护着。人们给予了更轻系统的偏爱，而不管处理系统对金属和玻璃等较重材料的征税比大多数的软性包装材料要低。然而不管怎么说，软性系统的成本仍一般是更佳的。 消费者也偏爱轻质便宜的系统，而一直不把在使用它们时对可重复利用包装的限额放在心上。在消费者必须为再循环计划付出小笔税时，软性包装已经占据了三分之二的应用份额。没有已经出现的技术发展，就将不可能有这种趋势。 较少材料的产品保护 当玻璃或金属等固体材料将被塑料取代时，所遇到的第一件事情是一个重要的技术缺陷。聚合物的物理结构意味着聚合物的阻隔作用相对于同环境的物质交换有所抑制。对于最重要的物质-水汽和氧气，基本聚合物的性能显示出与敏感性产品的要求极其不相配。这里的纠正方法是利用具有几种衍生物的阻隔材料来开发出结合材料（复合物）。 聚合型阻隔层材料 聚合物开发和加工的典型形式被给予了第一的偏爱。多层材料-特别是共挤出生产出的材料通过合适的聚合物成分的选择，已经有很长一段时间在经历着优化。在市场中它们被广泛利用，主要是在大量的软性包装应用中，也有用于多层容器的，例如许多公司目前正在试验塑料啤酒瓶。 深入的发展包括新型阻隔聚合物的开发和合适混合物的生产。例子是PET饮料瓶外阻隔层聚合物的开发，或者是高温杀菌用PA混合物的开发。 在加工技术方面能取得进一步的发展。通过更多的高度有序的分子结构，双向拉伸法产生出更佳的阻隔性能。 然而，由于基本聚合物的性能一直有限，这种技术的可能性被限定了。但是我们仍将能见证持续和深入的发展。 真空技术制造阻隔薄膜 改善聚合型材料阻隔性能的一个聪明方法是用无机薄层覆盖在聚合型材料上。这一般能使薄膜的阻隔作用提高100倍，而所用的阻隔层的厚度比基膜厚度的0.5％还小。因为PET薄膜的铝金属处理获得广泛认可，在BOPP上的结果也不错，所以透明层正开始效仿铝金属处理。 尽管沉积氧化物在工业范围获得认可已经用了长得惊人的一段时间，但这个工艺正将经历明显和迅速的市场扩展。 在薄膜生产和被覆技术领域的深入发展一方面更广的功能（改进的阻隔性能），另一方面有可能提供明显更薄的复合材料。例子包括： ◆ 被覆工艺的优化，以提供更好的透明度，提高附着力（特别是承受高温杀菌的复合料）； ◆ 产生新型层压粘接剂，并通过应用可密封覆盖层来取代层压工艺； ◆ 开发有机／无机混合型聚合物，其与无机阻隔层结合能提高阻隔性能达几倍； ◆ 为后续真空包装所开发的多层薄膜。 掌握整个生产链，将形成多层薄膜领域深入发展的决定性因素。就外层用聚合物种类来说，基膜将被优化，它们的表面质量将被优化以用于被覆。将开发预处理工艺来进一步使薄膜表面光滑，为所用层面的粘合提供更多的固定点。被覆工艺本身和进一步的加工方法将更为平缓。 生产链的末端是填充过程，目前代表着现今包装材料的最薄弱环节。袋填充工厂的操作人员将会看到，有了不断精制的软性包装材料，机械应力和密封接缝口紧密度的影响将产生功能性限制。在如真空被覆BOPP这样具有中等阻隔性能的包装材料中，填充测试的结果显示出完成品包装的渗透性大大提高。 因为要补救这一点需要一笔对多数填充工厂来说是很大的投资，所以这里的趋势也将是倾向于引入明显改善的材料。 塑料容器的阻隔薄层 目前市场中有三种被覆PET瓶的不同工艺。两种用在内部，一种用在外部。 所有工艺的一个普遍问题是从总体效果来看，阻隔薄层对较厚基材的影响很小，所以从成本角度来说就不是很有效。将12μm厚双向聚酯薄膜的阻隔性能提高200倍的无机薄层，只能将400μm厚PET瓶壁提高6倍。而且，经常作为复合薄膜的附加阻隔层的层压或者上漆在被覆容器中就失去效果了。 对具有明显提高阻隔性能的塑料容器的开发仍是一个重要的技术挑战，经济上的成功比薄膜材料的要难于预测的。 所有工艺的一个普遍问题是从总体效果来看，阻隔薄层对较厚基材的影响很小，所以从成本角度来说就不是很有效。将12μm厚双向聚酯薄膜的阻隔性能提高200倍的无机薄层，只能将400μm厚PET瓶壁提高6倍。而且，经常作为复合薄膜的附加阻隔层的层压或者上漆在被覆容器中就失去效果了。 对具有明显提高阻隔性能的塑料容器的开发仍是一个重要的技术挑战，经济上的成功比薄膜材料的要难于预测的。 在生产商和零售商间的补充调查揭示出更加进退两难的局面：生产商拒绝新功能，如开口剂或者再封能力，即使附加成本低也是这样，"因为零售贸易不会接受它们"。而零售贸易拒绝这些功能是因为顾客不准备为它们花钱。当在超级市场门口或者门前询问消费者时，他们宣称如果提供给他们好的解决文案，他们愿意为明显额外的价格来付钱。无法说找到一个解决方案有多快人们不 喜欢冒险，而这是我们社会创新的一个重要障碍。许多顾客对所补提供的包敷衍不满意将会随着人口的平均年龄的加大而继续增加。 便利产品 向顾客提供真正的新产品，将会获得明显的成功，因为这对于获得大量便利产品是决定性因素。 现做现食餐能在烤箱或微波炉中简单地加热，预切肉和新鲜色拉仅是成功应用产品的几个例子，要达到市场成熟仍有很长一段路要走。这些产品需要综合了大量技术特色的包装，我们离熟练掌握这些技术还很遥远。 结论 聚合物在所有描述的发展中扮演着一个决定性的角色，既作为基本材料、又可作为有特殊阻隔功能的成分。 因为材料结合的数量在增多，我们在市场上将发现单分子材料更加少。处理技术也将适应于这种情况，以至于有效的再循环策略对于复合材料将是可用的。 在所涉及的总量方面，基本聚合物将继续占统治性地位。通过独创性的精制技术，使用专用聚合物及附加的被覆步骤，使基本聚合物适应于专用的功能。(end)

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