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包装材料溯源应用

发布日期：2019-03-21

在进行新产品的结构开发时，需对包装物及其各个环节对包材提出的要求进行认真的确定、了解；其次对比较特殊的要求，如跌落性、低温贮存性、耐穿刺性等难以确定的因素，一定要首先经过实验制作样品，客户试用合格后在接单批量生产，以免造成批量损失。有3个方法技巧可供选择的

1.参照
    参照现有或已被应用于相同或相近内容物特征的包装材料，进行设计与选用。
    1）全部参照
    2）部分参照
    参照具有无风险、易于实现、低成本的优点，但也有缺乏创新的缺点。

2.对比
对比就是比较，对现有市场上同类或相似产品包装的用材进行广泛调研，对其实际应用中表现出来的优缺点进行对比分析。再根据要包装的产品和其物理化学性能及机械性能等进行扬长避短的选择。
对比选材是一种可靠性较好的选材技巧，可以少走弯路，减少不必要的损失。

3.试验
在对所要包装的产品某些特性还不十分清楚，或者对最初选用的材料和结构没有十分把握的情况下，应采用试验的方法来验证。
试验选材是一种科学研究式的选材法。

液体塑料软包装袋，以其阻隔性强、保香效果好、不透气，不透湿、不透味，不透溶剂，便于携带，在运输和收藏过程中不产生挤压、撞击、掉落时不破碎等特点，得到认可和广泛使用。尤其是在耐介质胶粘剂和新的软包装薄膜开发使用后，液体软包装袋更具有无可比拟的优点。

液体软包装在使用中因内容物不同，要求的材料要满足的性能也不同，一般要求：能防氧化变质、阻隔性好、机械强度好、抗爆裂强度高、热封性好等。有的还有其特殊的要求，如：抗油性、抗辣油、抗化学品等。

一、几种典形的液体软包装的材料组合和印刷方式

1、典型类型

a、普通透明类： PE//PET//PE+PE(增强型PE) 、PA//PE+PE 、PET//PET//mPE(茂金属PE)

b、非透明类：PA//vmPET//mPE、PET//LDPE//vmPET//LDPE+PE 、BOPA//AL//LDPE//LLDPE

C、高阻隔透明类：PE//KPA//PE+PE、PE//KPET//mPE 、PE//PET//EVOH共挤+EVOH共挤

2、不同印刷形式

1)表印

液体软包装袋中有一部分为透明共挤复合袋，一般以表印为主，如部分白酒、豆浆、鲜奶、酱油、醋、冰袋等。其包装材料以三、五、七层共挤PE膜或包含有黑白、乳白、哑光、阻隔等效果的共挤PE膜。

在印刷前应认真检测PE膜的电晕处理效果，一般应达40～41mN/m，以免因电晕处理面达不到要求而影响油墨的附着力。

印刷液体包装膜一般选用液体包装膜表印专用油墨，油墨的附着在薄膜上共有两种作用形式：物理性结合和化学性结合。物理性结合是油墨与薄膜的结合，主要通过油墨中的树脂粘性附着于薄膜上，没有发生化学变化。而化学性结合是油墨通过本身的许多活性基团，即未反应完全的化学键与处理后的薄膜极性基之间进行化学反应，形成强大的稳定的化学键。

因此，液体软包装袋印刷油墨一定要选用化学性结合的专用油墨，并且基材印刷面电晕处理值应达40～41mN/m才能保证油墨的良好附着。

使用的表印油墨必须能够适应巴氏杀菌或双氧水处理时不脱落不变色的油墨，必须能耐表面摩擦和耐划痕的油墨。

2) 里印

里印复合膜通常用于牛奶、葡萄酒、化妆品、农药、中药汤剂等产品的包装。该包装必须根据内容物的特性及灌装方式选择适合的承印基材、复合膜、内层热封膜及对应的油墨和粘合剂。

铝箔不仅质地柔软，延展性好，便于加工，而且轻便美观，回收容易，有利环保，是现代包装中最常用的材料之一。但因铝箔容易在包装、使用过程中形成针孔而降低其阻隔性能，所以铝箔常与薄膜、高分子聚合物或其他金属薄板等制成复合材料使用。实践证明，铝箔复合材料可大大提高包装的阻隔性，提高铝箔的力学强度和机械性能，尤其适合制作复合软包装真空铝箔袋及包装衬里，广泛应用于食品、医药、化妆品等商品的包装。

1、铝箔复合加工纸　　利用铝箔的防潮、防锈、阻气及耐腐蚀性，使其与纸张贴合即成为铝箔复合纸，或用热塑性塑料薄膜作为胶粘剂将铝箔与纸张复合在一起成为多层复合纸。这种复合纸综合了铝箔的高阻隔性和纸材的耐折性和抗冲击性，而成为一种高性能的包装材料。材料中的复合成分大都是无毒无味的材料，不会造成对内装物和人体的污染，易于达到包装的卫生安全标准；同时由于其中的树脂在加热至高温时可以分解，使纸和铝箔分离，因而大大提高了材料的回收再生性，降低了材料的浪费和对环境造成的负载。

目前，这类加工纸的品种很多，可以根据不同的需要采用不同的纸张。在工业产品包装中采用牛皮纸的较多；而塑料可以采用聚乙烯、聚丙烯、聚酯薄膜等，特别是采用聚酯薄膜制成的铝塑复合纸，在折叠时铝箔不易折断，不易形成针孔，可以保持其优异的阻隔性能。为了提高复合加工纸的强度，还可以在其中夹入增强网，以满足对重型产品包装的需要。由于铝塑复合加工纸的高阻隔性和多种包装适应性，所以现在无论是在工业产品包装还是在食品包装方面都有广泛的应用。

2、铝塑复合罐材　铝塑复合罐材是用铝箔与塑膜、牛皮纸（纸板）复合而成，可以制成方形、圆柱形、长方形、锥形等多种形式的包装罐。其中，圆柱形铝箔复合罐（以下简称LFG罐）最先出现在美国，现在许多国家都用这种包装形式。

LFG罐的特点是质轻价廉，比铝罐约轻20%，比马口铁罐成本约低20%，当然比铝罐更便宜；对液体、固体内容物有良好的防潮性、密封性、遮光性和阻隔性，特别是避免了普通马口铁罐焊缝处的污染；挺度、机械强度适中，抗压强度、轴向压溃力和端盖脱离力都较高，特别适用于冷冻食品的包装。

这种罐材一般分外表层、纸板层、内衬层和内表层4部分。外表层是标签层，用来印刷商标等图文，可用纸、塑膜或铝箔塑料复合材料；纸板层由2～3层长纤维纸板制作，以保证罐身刚度和机械强度；内衬层是罐身的主要部分，作为阻隔层，起防潮、防渗透、阻光等作用，故采用以铝箔为主的复合材料，常用的有涂塑铝箔、铝塑复合材料或铝塑纸复合材料。同时，由于其有良好的加工性能，还可根据不同的包装要求，灵活变换复合层数与结构。

这种复合材料同样具有无毒、无味、不污染内装物的特点，可重复使用，可回收再生，用它来取代马口铁等金属薄板制罐可避免金属焊缝造成的污染，还可进一步降低成本和提高经济效益。

目前，用这种材料制造的LFG罐已广泛应用于机油以及一些膨化食品如薯片等的包装，并将逐步占领压力容器和蒸煮罐等新领域。如在罐身强度、端盖结构等方面进一步完善，不断提高LGF罐的质量，还可在液体包装容器方面占据一席之地。

3、铝塑复合软膜　　铝箔虽柔软可折叠，但机械强度低，封合性差，而将铝箔与高强度、可热封的塑料薄膜进行复合，就可得到阻隔性、力学性能及热封性能优良的铝塑复合软包装材料，广泛应用于食品包装、蒸煮袋、化学药品及工业产品包装以及军用品包装等。

如用做软罐头食品包装材料的铝箔袋就是中间层为铝箔的三层或四层结构的复合材料。内层基材为无毒的聚烯烃类，厚度约9μm，阻隔气体和光照；铝箔内层或外层常为尼龙薄膜，厚度约20μm，以提供韧性、抗机械冲击性等，最外层通常为聚酯，厚度约12μm，有防止铝箔折裂的功能，且有光泽、防水等性能。这种软罐头铝箔袋具有良好的机械性能和密封加工性能，防潮、阻气、保香性好，抗油、耐腐蚀性好，且无毒、无臭、无味，卫生安全可靠，并方便印刷，适用于自动化、机械化的作业，比金属罐头更轻量化，更经济、更节能。

铝箔袋，铝箔真空袋，袋铝箔复合蒸煮袋也是一种应用广泛的铝塑复合软包装材料。它是由铝箔与塑膜多层复合制成的，是具有气密性、高阻隔性、高柔软性和一定耐热性的包装材料。制袋后装入食品，经热压封口、加热杀菌处理，可大大提高食品常温保存时间。铝箔复合蒸煮袋的三层典型结构有BOPET/AL/CPP，BOPP/AL/HDPE，NY/AL/LDPE等。铝箔复合蒸煮袋有如下的优点：明显延长食品保质期，能承受120～150℃的高温杀菌处理，保质期可达1.5～2年；有效保持食品的营养水平，且色、味不破坏；节约资源，1t蒸煮袋可分别代替40t玻璃、6t马口铁、5t铝箔板的包装能力。目前，铝塑复合蒸煮袋已广泛应用于酱状、糊状、固状的蒸煮食品包装和太空食品包装。

4、铝塑复合软管　　铝塑复合材料具有良好的隔绝性能，不易破裂，外形美观，色彩鲜艳，清洁卫生，使用方便，手感柔软，抗皱性好。这种材料制成的软管优于全铝软管，可作为牙膏、药膏、化妆用品、洗涤用品、化工用品、颜料等的包装材料，其中牙膏包装的消费量最大，随着国产铝塑复合软管生产线的快速普及，铝箔软管牙膏的成本降低，用于牙膏包装的铝塑复合材料使用率将迅速增加。

铝箔复合软管是以铝箔、塑料或树脂为基材，经一定的复合方法制成铝箔复合带，再由专门的制管机加工成管状半刚性包装制品，是全铝软管的更新换代产品，主要用于半固体（膏体、露体、胶体）小容量密封包装，如果冻、果酱、牙膏、化妆品、药膏、鞋油以及颜料、润滑剂、胶粘剂等。

与全铝软管相比，铝箔复合软管具有很多优点：①比同规格全铝软管轻20%～30%，单位产品用铝量减少80%，使包装大大轻量化。②制管工艺简单，适于高速、连续生产，能耗少、成本低、生产效率高。全铝软管需以4～5mm的铝板经过冲制圆片、去毛刺、中间退火、表面涂油剂、以反挤压方式冲制圆管等工序，效率低，成本高，且生产过程造成的环境负荷较大。而复合软管只用一台制管设备，一次完成制管作业。铝塑复合软管材料采用共挤工艺复合，无需胶粘剂，是一种清洁化生产工艺。③复合软管壁厚比全铝管厚2～3倍，破裂强度也明显高于全铝管，增强了运输、存放的安全性。④因以塑料为内壁材料，增强了耐腐蚀性和卫生安全性。对于有腐蚀性的内容物（例如含氟的膏体），在某些化学物质作用下将导致全铝管腐蚀，引起穿透型孔洞和破漏，而且铝离子也会进入内容物，全铝管口在挤出膏体时也会引起污染。而铝塑复合软管则能避免这些现象的发生。

5、铝塑复合泡罩　　医药保健品的铝塑泡罩包装又称为水泡眼包装，它由阻隔性塑料泡眼硬片和铝箔粘合制成。药品的泡罩包装保护性能好、生产速度快、成本较低、储存占用空间小、质轻运输能耗小；它给患者提供了一次剂量的药品包装，既方便又经济；由于泡罩包装的铝箔上印有文字说明，发药者在多种片剂的发放中可避免错药、混药的发生。目前我国制药业已大幅度地增加了优质的泡罩药品生产，预计用于药品泡罩包装的材料将占未来药品片剂、胶囊包装材料的60%～70%左右。

药品泡罩包装采用的铝箔是密封在塑料硬片上的封口材料（也叫盖口材料），通常被称为药用铝箔，具有无毒、无腐蚀、不渗透、卫生、阻热、防潮等优点，很容易进行高温消毒灭菌，并能阻光，可保护药品片剂免受光照变质。铝箔盖材在与塑料硬片密封前，要在专用的印刷涂布机上印制文字图案，并涂以保护剂，在铝箔的另一面涂以胶粘剂与塑料硬片粘合。保护剂可以防止油墨图文的磨损，同时也防止铝箔在机械收卷时，外层油墨与内层的胶粘剂接触而造成污染。

铝塑泡罩包装材料除用于片剂、胶囊的包装外，还将用于针剂等药品的外包装，是一种极具发展潜力的新型包装材料。

防静电包装的防护能力主要取决于防静电包装材料的性能高2低，抗静电、静电逸散、静电导电、静电屏蔽等包装材料的电阻率是不同的（如表1），所以其应用也不同。一般来说，包装材料的电阻越低，防静电性能越好。材料表面电阻率与静电防护程度的关系如图1所示。

表1 防静电包装材料的电阻率分布

材料类别	电阻率
绝缘材料	面电阻率为1012 Ω以上的材料，或体电阻率为1011 Ω·cm以上的材料。
静电逸散材料	面电阻率为105～1012 Ω以上的材料，或体电阻率为104～1011 Ω·cm的材料。
静电导电材料	面电阻率为103～106 Ω以上的材料，静电体积导电性材料保持102～105 Ω·cm的体电阻率。
静电屏蔽材料	具有衰减静电场能力的材料，其面电阻率小于104 Ω的表层或体电阻率（平均每1 mm厚度）小于103 Ω·cm的材料。
电磁屏蔽材料	具有衰减电场和磁场能力的材料，其面电阻率小于100 Ω，或体电阻率小于10Ω·cm的导电材料。

图1 材料表面电阻率与静电防护程度的关系

防静电包装材料的分类有多种方法。按照包装分类，可分为一次包装材料、接近包装材料、二次包装材料，具体见表2。按照材料获得防静电功能的工艺方法不同，可以分为导电填料填充型和纳米型防静电包装材料等。

表2 防静电包装按包装分类

材料类别	内容说明
一次性包装材料	直接与静电敏感产品接触的包装材料
接近包装材料	不直接与静电敏感产品接触，但在包装一种以上的产品时使用的包装材料
二次包装材料	它在接近包装材料的外部使用，达到物理性防护目的的材料