一、塑料包裝材料在國民經濟中的地位 

    塑料是塑料，橡膠，合成纖維三大合成高分子材料中應用量最大，應用面最廣的一種材料，其應用面已深入到國民經濟的各個領域，現在世界塑料年產量已逾1。6億噸，然而，在各個不同領域中，對塑料制品的消費量，還存在著較大的差異，目前塑料制品應用最多的領域是包靶幸滌虢ㄖ 行業，其中包裝塑料制品雄居首位，占塑料制品總量 ?0%，比塑料建材總量高出近十個百分點，較其他方面的應用更占有明顯的優勢。就包裝材料而論，塑料包裝材料已遠遠超過玻璃，金屬，木材等傳統的包裝材料，僅次于紙制品而居第二位，就發展速度而論，塑料包裝材料業已超過其他各種包裝材料而居首位。不言而喻，塑料包裝材料在整個國民經濟中，具有十分重要的地位。然而塑料和其他傳統的包裝材料相比，畢竟還是一個應用于時間很短的后起之秀，它的許許多多潛在的優點尚待開發利用。作為一種新型材料，它在性能上的許多不足與局限，亦有待人們很好的認識，以便在使用中予以避免。因此，需要我們在從事塑料科研，生產與應用的同時，客觀地對塑料包裝材料進行介紹與評價，從而推動塑料包裝材料的進一步發展。 

    二、塑料包裝材料的主要品種 

    各種商品所使用的包裝材料，通常多半均為一次性使用，當商品從生產單位流通到消費者手中或者到商品開封使用后，包裝材料即完成了它的使命，作為廢棄材料回收或者處置。因此，對于包裝材料，一是要求其性能要好，要能適應保護，宣傳商品的需要，二是要求其成本要盡可能地低，在當今塑料中的所謂通用塑料，如聚乙烯與聚丙烯，它們具有性能優良，生產量大，價格低廉等共同特點，是塑料包裝材料的首選物料；其次是生產規模較大，性能更佳，但價格較高的通用型工程塑料，如熱塑性聚酯。至于價格昂貴的特種工程塑料，雖然在某些性能上具有獨到的優點，但由于經濟上的原因，一般不作包裝材料用。 

    <1> 通用塑料 

    通用塑料中的熱塑性塑料具有性能均衡，成型加工方便，回料及廢棄物料回爐方便，制品價格較低等優點，大量用于塑料包裝材料。主要品種如：聚乙烯及乙烯共聚物，這類塑料包括高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線型低密度聚乙烯，乙烯，乙酸乙烯共聚物等。 　

  　聚乙烯類塑料是典型的聚烯烴類化合物，無毒，無臭，無味，衛生性能可靠，耐酸，堿，鹽及多種化學物質， 性能穩定；物理及力學性能均衡，防濕防潮性突出，其成型加工性能特伏，可方便地制成板材，薄膜，容器，扁絲等各種包裝用塑料制品，而且價格低廉，因此在 包裝中的應用極為廣泛，作為包裝材料，其主要缺點是阻氧性較差。 　

    在幾種聚乙烯中，高密度聚乙烯是聚乙烯中力學強度最好的品種，對水蒸氣的阻隔能力是各種塑料中最好的一種，但在幾種聚乙烯中，它是柔軟性和透明性最差的品種，當需要柔軟及透明性佳的制品時，則應選用低密度聚乙烯，線型低密度聚乙烯的力學強度介于高密度聚乙烯與低密度聚乙烯之間，其最大優點是抗穿刺強度高，抗撕裂傳播強度高，耐應力開裂性能也十分突出；此外，它的熱封合性能亦優于高密度度聚乙烯和普通低密度聚乙烯，因此，它是薄膜用的一種良好的基材，其主要缺點之一是成型加工性能稍遜。 

    乙烯-乙酸乙烯共聚物也是包裝中應用較多的一種乙烯類聚合物，其價格略高于聚乙烯，但在塑料中仍屬比較便宜的品種，隨著乙酸乙烯含量的增加，其耐寒性，柔軟性，熱封合性改善，透明性提高，但當乙酸乙烯含量超過10%時，則可能呈現酸味，不宜直接接觸食品。 　

  　2， 聚丙烯及丙烯共聚物，聚丙烯和聚乙烯一樣，是典型的聚烯烴類高聚物，因而有很多相似的性能，如化學穩定性好，無毒，無臭，無味，衛生性能可靠等，和聚乙烯相比，聚丙烯的主要優點是耐熱性好，使用溫度可達120度，因而以降丙烯為熱封層的復合袋用于蒸煮滅菌。此外，聚丙烯的強度明顯高于聚乙烯，聚丙烯性能上的最大缺陷之一是耐低溫性能差，聚丙烯均聚物在0度已表面出較大的脆性，丙烯與少量乙烯的共聚物可以明顯地改善聚丙烯的耐寒性，但耐熱性亦相應下降。 

    作為包裝材料使用，和聚乙烯十分相似，聚丙烯有良好的防濕，防潮性，但對氧氣，二氧化碳，氮氣等非極性氣體的阻隔性較差，當商品需要隔氧貯存時，需采用所謂阻隔性包裝材料包裝，或者采用聚丙烯（聚乙烯）與阻隔性包裝材料的復合制品為包裝材料。 

    3．聚氯乙烯，它也是一種綜合性能好，價格低的通用塑料，而且它的助劑多，可以通過對配方的調節，較大幅度也改變制品的性能，例如可以少加或不加增長塑劑，制得硬質聚氯乙烯制品。硬聚氯乙烯制品有良好的剛性并兼有較好的抗水防潮性能和阻隔氧氣，二氧化碳以及氮氣透過性能。其耐油性，透明性亦明顯優于聚烯烴類塑料。但用于包裝后的廢棄物回收利用及焚繞處理均較為困難，回爐應用加工過程中比較容易分解，焚燒處理時，會產生危害環境的氯化氫之類的物質，且要消耗能量，因此，聚氯乙烯在包裝方面的應用受到一定限制，且隨著人們環保意識的不斷提高，它在包裝方面的應用，有逐步為其他塑料代替的趨勢。 

  <2>工程塑料 

    在包裝領域中，應用較多的工程塑料是熱塑性聚酯與聚酰胺。這二種塑料有許多相似之處，最初它們均是合成纖維的原料而被研究和開發后，后來因強度高，易成型而步入塑料領域，成為工程塑料的主要品種之一，然后逐步用于包裝基材。 

    熱塑性聚酯與聚酰胺性能上的主要特點是耐油，耐高低溫，阻隔氧氣，二氧化碳及氮氣等性能良好，無毒衛生性能也好，因此是阻隔性薄膜的常用基材，用它們制成的復合薄膜可用于蒸煮包裝，真空包裝，除氧包裝等。作為復合薄膜基材，除上面的特性之外，尼龍的主要特點是抗穿刺性能特別突出，用于帶骨食品等包裝十分有利，但它比較容易受空氣中水分的影響，在潮濕環境中，阻氧性下降。 　

    特別值昨一提的是近來來隨著熱塑性酯生產技術的提高，生產規模的擴大，其價格有了明顯的下降，同時由于人們環保意識的增強，廢棄物容易通過物理或化學方法再循環，的熱塑性聚酯制品，身價倍增，在中空容器以及薄膜制品方面，得到了飛速的發展。 　

  　在包裝中應用的工作塑料除熱塑性聚酯與聚酰胺之外，還有聚碳酸酯。聚碳酸酯的主要特點是耐高溫，高透明度，高強度，特別適用于可回收利用（重復灌裝）的中空容器。目前實用化的產品主要是奶瓶及25L的凈化水用桶。由于價位較高 ，其他應用尚不多見。 

    <3>其他較常見的包裝用塑料 

    值得一提的包裝用塑料還有聚偏二氯乙烯（PVDC），乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH），高丙烯腈樹脂（PAN）以及聚乙烯醇（PVA）等，這些塑料均以對氧，二氧化碳以及氮氣等非極性氣體的高阻隔性而著稱。此外，它們的另一特性是耐油性比較突出。 　

  　除上述特點之外，聚偏二氯乙烯還具有高度防濕防潮性，是一種食品類商品的極為理想的包裝材料，而且可以采用聚偏二氯乙烯的溶液或者乳液，在薄膜（或中空容器表面）形成極薄的防護層，即能發揮明顯的阻氧防潮效果。困此，盡管聚偏二氯乙烯有價格較貴，成型加工比較困難，廢棄物焚燒處理會產生氯化氫等有害物質缺點，但目前聚偏二氯乙烯在包裝方面的應用仍相當普遍。 

    乙烯-乙烯醇共聚物是阻隔性最佳的塑料之一，而且還是高阻隔性塑料中，成型最好的品種，加之，廢棄物焚燒時不會產生危害環境的有毒物質，因此，被普遍認為是頗具發展前景的優良的塑料包裝材料。但因價格昂貴，應用受到較大的限制。目前僅用于高檔的復合瓶，多層復合薄膜及復合片材的阻隔層。 

    高丙烯腈樹脂及聚乙烯醇均因為成型加工困難，推廣應用受到限制，使用不多，高丙烯腈樹脂可用于制造阻隔性能良好的雙向拉伸瓶，而聚乙烯醇則主要用于制造薄膜類塑料包裝材料。聚乙烯醇雙向拉伸薄膜主要用于高阻隔性復合薄膜的基材；非拉伸聚乙烯醇薄膜則主要用于單膜制袋，作服裝的高級包裝袋使用，可提供高透明性，高光澤性以及鮮明而牢固的印刷圖案，此外，它還具有優良的抗靜電性，沒有普通塑料薄膜袋因靜電而吸塵的通病，使得所包裝的商品具有極佳的展示效果。 

    三、塑料包裝材料的主要形態 

    1．塑料薄膜 

    塑料薄膜通常指厚度0。25mm以下的平整而柔軟的塑料制品 

    塑料薄膜是塑料包裝材料中使用最為廣泛的一個品種，其品種繁多，除普通塑料包裝袋用的塑料薄膜之外，還有許多專用品種，如液體包裝薄膜，收縮薄膜，纏繞膜，冰箱保鮮膜，果蔬保鮮膜，表面保護膜，扭結膜等，塑料薄膜主要用于制備各種包裝袋。此外，比較常見的還有纏繞包裝，扭結包裝，表面保護等一些包裝形式。 

    2．塑料容器 

    容器是可以與塑料薄膜相提并論的廣泛應用的另一大類塑料包裝材料。塑料容器中空容器，周轉箱，杯，盤等 

    （1） 中空容器，它主要用于包裝液態物質，有時也用于包裝一些固態物質，其中，典型的代表性產品是吹塑容器與滾塑容器，最小的塑料中空容器的容積僅幾ml。而特大型滾塑容器可達幾十M3，使用最多的塑料中空容器是容量為幾百毫升的塑料瓶。 

    （2） 周轉箱，是用于商品或生產過程中的零部件貯運，周轉的箱式容器，與一般塑料包裝材料不同。周轉箱一般均多次重復使用，而百一次性使用。 

    （3） 熱成型杯盤之類的容器。這類小型容器由片材經熱成型而制得，其特點是厚度比較均勻，制造方便，成本低廉，是食品常用的包裝材料。 

    3．紡織袋 

    塑料紡織袋是塑料包裝材料中的中一重要品種，起初它是作為麻袋的代用品而開發應用的，現在其應用范圍已遠超出了麻袋的代用品，紡織袋主要用于包裝固態商品，如水泥，糧品，鹽以及多種化工原料。 

    塑料紡織袋常帶有塑料涂布層或者與內襯袋配合使用，以獲得良好的防潮效果。塑料紡織袋最常的規格是10~25kg容量的中，小型包裝袋。此外還有可容納500~1000kg物料的集裝袋。這種大型集裝袋已在化工物資及羊毛等商品的包裝中得到廣泛應用。 

    塑料紡織袋主要采用聚珍烯制得，此外也有采用高密度聚乙烯或線型低密度聚乙烯為原料的產品。過去塑料紡織袋所固有的易光老化及堆碼時易打滑的兩大缺點，已可通過配入紫外線吸收劑以及與紙線復合而得到克服，使用效果明顯改善。 

    4．泡沫塑料及其他塑料包裝材料 

    泡沫塑料制品是塑料制品的一個重要分支，其性能上的主要特點是減震，防震與隔熱保溫的效果十分顯著，泡沫塑料制品在包裝方面的應用除上述發泡周轉達箱之外，還應用于各種家電電器，電工儀表以及化學試劑等商品的防震包裝，制品的形態有箱、盒、襯墊塊等。 

    塑料包裝材料的品種繁多，真可謂不勝枚舉，比較重要的還可以舉出塑料打包帶，結扎繩，塑料網等。    

    四、塑料包裝材料與其他包裝材料間的抗爭 

    塑料包裝材料以其他傳統包裝材料無可以擬的速度不斷向前發展，主要有如下幾個方面原由： 

    （1）塑料包裝材料性能優越，品種繁多，可很好地適應商品包裝上的多種需求，如肉類食品，要使用阻隔氧氣性能優越的包裝材料，以防止大氣中的氧氣與之接觸，從而防止其氧化變質并抑制微生物的繁殖，延長保質期。選用阻隔性塑料薄膜袋或容器作為包裝材料，可滿足此要求，新鮮的果蔬類商品，在貯運及銷售過程中，處于新陳代謝狀態，可根據果蔬的具體情況，選擇所需要的有適度透氣性的塑料薄膜袋來進行包裝。 　

  �。�2）塑料成型性能優良，可以通過多種成型方法制成各式各樣的，適合于特定包裝使用的塑料制品，供各行各業的廠家以及水產，農業，畜牧業，等有關部門的選用。 

    （3）塑料包裝用的各種塑料，絕大多數均能大規模工業化生產，因而供應充足，成本亦較為低廉。 　

  �。�4）塑料包裝材料用塑料，基本上全部為熱塑性塑料，由于具熱塑性，使用后的廢棄包裝物可以回爐使用，有利于節約物資資源，降低包裝成本關適應環保要求。 　

  �。�5）在用樹脂制成塑料制品的生產過程中，對環境的污染較小，或者對環境完全沒有污染，并且在生產中，耗費的能量亦較小，這也是它的一個明顯的優點。 　

  　由于塑料的包裝材料的從多優點的存在，促進了塑料包裝材料的開發應用，從而也為生產的發展及人們生活水平面的提高起到了極大的促進作用。然而，塑料包裝材料的大量應用也縱們帶來了一個始料未及的問題，那就是塑料性能相當穩定，其廢棄不易在自然界中自選分解而回歸自然。由于在一個相當長的時期內，人們環境意識還比較薄弱，使得大量廢棄塑料包裝材料流入自然中，日積月累，形成了對環境的沉重負擔，對環境保護工作，產生了嚴重的負面影響，因而帶來了一些對塑料包裝材料的責難，甚至提出了限用禁用等主張，在一段時間里，一個：以紙代塑，的呼聲尤為突出。實際上，這種講法是十分片面的，也是行不通的。首先是性能上的不可取代性，紙品有剛性好，避光性強，衛生性好，等，但防潮性差，對油及氣體的阻隔氣體的透過的性能差，而塑料包裝材料具有優良的防潮，耐油性，較好的阻隔氣體的功能，不易分解，因此，二種材料配合使用的場合頗多。且紙以木材為主要原料，無限制的發展紙質包裝材料，大量砍代森林，會造成對自然環境的嚴重破壞，影響生態平衡，因此以紙代塑是完全站不住腳的。綜上所述，我們認為，作為現代科技成果的一種新型材料，塑料包裝材料是一種性能優越，成型，使用方便，成本低廉的優質包裝材料，它具有其他傳統包裝材料所不具備的許多優點，在使用中的一些問題，將隨著人們認識程度的深化及科學技術的不斷發展而不斷得以克服，從而在新的高度上得到更大的發展。在塑料包裝材料和傳統的包裝材料之間，在一些具體應用中，可能會有相互轉換，相互替代的情況，在一個相當長的時期內，還會存在一個相互并存，互為補充的局面。    

    五、塑料包裝材料的發展趨勢 

    塑料包裝的材料的發展趨勢大體上可歸納為提高使用功能，降低生產成本以及適應環境保護要求等幾個方面 

    1． 提高塑料包裝材料的使用功能 　

  　在提高塑料包裝材料的使用功能方面，人們做了大量工作，其中包括提高通用包裝材料的性能和開發功能性包裝材料等工作，并取得了可喜的成果，這些成果的推廣應用， 在提高通用塑料性能方面，采用茂金屬化合物類催化劑，可以大幅度提高聚乙烯的強度，從而可以將聚乙烯薄膜做得更薄，并達到原來較厚的聚乙烯薄膜的使用效果，從而節約聚乙烯物料的耗用量，起到降低包裝成本，減少廢棄塑料包裝材料量，減輕環保壓力的多重功效，在塑料制品生產技術方面也做了許多工作，其中PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）瓶通過成型工藝的改進，大大提高了耐熱性，使最高灌溫度由不超過60度提高到85度左右，提高了PET瓶的應用領域。 

    在改善通用塑料包裝材料使用功能的同時，一批具有新型功能的塑料包裝材料也已嶄露頭角。如英國CMB公司開發了一種除氧容器，當氧進入容器壁中時，容光煥發器與氧發生化學反應而將氧消耗掉，防止氧與容器物接觸，而保護它名受氧的作用。 

    無獨有偶，PharmaCal公司也開了一種反應型塑料包裝材料，他們將酶加入到塑料中，據稱可除去牛奶中的膽固醇，還能除去液態食品中的氧。 　

  　具有一系列優異特性的含氧化硅涂層的塑料薄膜更是倍受人們的關注，這種薄膜的主要特點是具有高透明性和對水蒸氣及氧氣的高阻隔性，透微波，所包裝的物質可直接進微波爐中加熱；使用后的廢棄物易回收處理，不會對環境造成負擔等。因此，盡管該產品尚處于開發應用初始階段，還存在著價格昂貴以及涂層性脆，運輸過程中阻隔性損失較大等問題，但目前眾多公司十分看好這一領域，紛紛加盟含氧化硅涂層的塑料包裝材料的研究。 

    美國Flex產品公司使用電子束積附技術，將氧化硅涂布鞋到PET，OPP薄膜上，涂布厚度為0.1μm.，該公司的氧化硅涂布鞋薄膜稱為Transpak,除具有高度透明性之外，還能透過微波，并且對水蒸氣及氧化均有高度的阻隔性。 

    美國的Eastapac公司，采用等離子增強化學蒸氣積附工藝，將氧化硅涂布到PET薄膜及瓶上，商品名為QLF，瓶上涂膜層厚為0。02~0。03μm.阻氧性較變通PET瓶可提高4倍。 　

  　日本東京凸版印刷公司采用真空積附法，生產涂布鞋氧化硅涂層的PET薄膜。日本的東洋油墨公司也采用真空積附法生產含氧化硅涂布層的薄膜類產品。 

    如果在降低成本方面取得重大突破，估計在塑料薄膜及塑料瓶上涂布氧化硅的產品將在包裝中得到廣泛的應用。 

    2．降低塑料包裝材料的生產成本 

    降低塑料包裝材料的生產成本，是提高其競爭能力的重要措施，主要途徑：1采用優質材料。在確保使用功能的前提下，減少原料單耗；2提高塑料包裝材料的生產技術水平，降低生產費用。 

    在應用優質新型材料方面，采用強度高的LLDPE代替LDPE生產塑料包裝薄膜。曾在塑料界引起一次較大的變革。預期近期內，將掀起一次以茂金屬催化劑生產的新型聚乙烯和聚丙烯，代替傳統聚乙烯，聚丙烯生產塑料包裝材料的熱潮，并給塑料制品生產廠及應用單位帶來經濟上的實惠。 

    在提高塑料包裝材料生產技術，降低生產費用方面，開發與應用，為大規模生產裝置的投產奠定了堅實的基礎，塑料制品生產裝置的大型化，無論對于降低產品能耗或勞動力耗用量均創造了十分有利的條件，因此，塑料薄膜，片材等生產裝置的大型化已成為一種十分明顯的趨。近年來，中國國內已相繼建立了一些萬噸級BOPP生產線，估計生產裝置大型化的這種趨勢將進一步擴大。 　

  　3，適應環境保護要求 　

  　塑料包裝材料的廣泛應用，在促進工農業生產，滿足人民生活需要上均起到了積極的作用。然而由于過去人們環境意識不強，廢棄塑料包裝被亂拋亂扔，大量菜布于自然界中，一直被認為是塑料一大優點的穩定性好的特性卻成了欲使塑料迅速分解，回歸自然的一大障礙，大量塑料包裝材料積存于自然界中，嚴重影響生態平衡，給人類生存環境造成極大危害之后，引起了各國廣泛重視，對此，工業發達國家提出了適應環境保護的所謂“三R-D”的主張，值得我們在今后發展塑料包裝材料中作為借鑒。 

    “三R”即： 

    1.減少塑料包裝材料的單耗，以減少廢棄塑料包裝材料的數量，減少可能進入自然界的污染源。例如塑料瓶的輕量化，塑料薄膜厚度薄型化以及改瓶裝為袋裝等，當然，減少單耗是在不降低包裝的使用功能的前提下進行的。 

    2.重視塑料包裝材料的重復使用工作，回收多次灌裝使用的塑料瓶已成為人們開發研究的熱點之一，例如可口可樂公司已開發成功并在烏拉圭開始使用可多次回收灌裝用的PEN瓶。 

    3.做好塑料包裝材料的回收利用，其中包括經物理處置，將廢棄塑料包裝材料經化學降解制造單體或其他化學產品的原料；或者通過焚燒處理回收能量等，達到化廢為寶的目的。 

    “一D”即開發人們經常提到的降解型塑料，這類塑料在一定的條件下可以較快地降解而回歸自然，而且在使用中仍能保持良好的物理及力學性能和化學穩定性，對商品起到良好的保護作用。從降解機理看，有生物型降解塑料和光降解型分解塑料。從制造方法分，有完全依靠生物產品加工制得的，有完全通過人工方法合成的新型高分子化合物，還有以現有塑料為基礎，摻混降解型添加劑而成的滲混型降解塑料；其中以用微生物產品為原料的降解型塑料分解效果最好。例如英國ICI公司的BIOPOL已有300t/a的規模，可完全為微生物降解。該產品已實用化，但價格昂貴，應用上受到限制，僅用于香水包裝某特殊領域。摻混型降解塑料，特別是生物降解型塑料，開發研究有較大的反復。80年代末和90年代初，在聚乙烯中加入淀粉類物質的生物降解型塑料曾名噪一時，后因降解效果欠佳而一度倍數受冷落。近年來仍有一些單位繼續進行這方面的開發研究工作。中國國內不少單位亦取得了較大的進展，比較有代表性的有天津大學和四川聯合大學的淀粉改性聚乙烯類生物降解型塑料，上海三林降解樹脂公司開發的淀粉改性聚苯乙烯生物降解型塑料，中科院上海有機化學研究所研究的光降解塑料以及滄州塑料二廠開發研究的聚苯乙烯物生，光雙降解型降解塑料等，并有商品進入塑料包裝材料的市場，如果經過應用實踐的考驗能完全達到預期效果，對于塑料包裝對環境的適應性，將起到積極的推動作用。 

    必須指出，塑料包裝材料的可降解性，是提高塑料包裝材料對環境保護的適應性的一條重要途徑，但絕非唯一的途徑。至少在一個相當長的歷史時期，要開發出完全滿足現有塑料包裝材料各種性能上的要求的可降解塑料是不現實的，非降解型塑料包裝材料的應用是長期的，甚至不可避免的。因此，在重視開發與推廣應用可降解型塑料包裝材料這一工作的同時，必須高度重視如何用好非降解型塑料的問題，可根據各種塑料包裝材料的特點，通過減量化，反復多次使用以及回收利用等辦法，把流入自然環境中的廢棄塑料包裝材料的數量減少到最低限度，這樣才能在發展生產的同時，保護好人類的生存環境，造福于子孫后代。