软包装环保材料的现状及发展趋势

王录生

谈起印刷对环境造成的污染，大多数人都会想到VOCs排放对大气带来的危害，但其实包装材料本身对环境也有影响，在印刷业大力发展绿色印刷的进程中，包装材料的环保化也应得到足够重视。

目前，国内软包装生产所需原材料主要有PET、BOPP、PE等。在不同的应用领域，通常会把几种材料复合使用，以增加包装的应用性能。但复合材料也带来了过度包装的问题。而且，目前绝大多数软包装材料难以降解，造成了严重的“白色污染”，给环境带来了不可估量的危害。因此，软包装行业亟待开发出性能优越、易于降解的环保型包装材料，以减轻对环境的负担。下面，结合我公司的研发及应用情况，为大家介绍几种软包装环保材料及相关技术。

软包装材料减薄技术

软包装材料减薄技术是指软包装在满足保护内容物、实现产品促销功能等要求的同时，通过减少材料厚度来实现轻量化的目的，不仅可以节约资源和成本，而且可以减少包装废弃物。比如，卫生巾、纸尿裤等产品重量较轻，单层材料的强度就可以满足其包装需求，无需多层复合，因此完全可以通过减薄技术来实现包装环保目的。

下面，以卫生巾包装为例加以说明。常用的卫生巾包装材料为PE薄膜，厚度有55、50、45、40和35μm，表1为不同厚度PE薄膜的性能对比，从中可以看出，厚度为35μm的PE薄膜完全可以满足卫生巾包装的性能需求。显而易见，如果将卫生巾包装的厚度从50μm减薄至35μm，可以节省很多资源。

软包装材料减薄技术多年前就已经被提出，但为什么现在很多软包装不仅没有减薄反而增厚了，而且出现了越来越多的复合软包装材料？我认为主要有两个原因：第一，减薄材料的挺度不够，商品货架展示性差，因此必须要考虑提高减薄材料的挺度，比如在材料中添加发泡母料，以达到增挺效果，这项技术已经在国外得到了应用；第二，减薄材料容易拉伸，使印刷难度增大。

我公司在软包装材料减薄方面做了很多努力，在如图1所示，我公司生产的厚度为35μm的软包装袋已经被国外客户普遍接受，但在国内市场几乎看不到这种厚度的软包装袋。

可生物降解软包装材料

1.完全生物降解膜

完全生物降解膜在适当和可表明期限的自然环境条件下，能被微生物完全分解变成低分子化合物。这个概念在多年前就已被提出，目前已有多家供应商在做这方面的研究开发。虽然目前很多省市已经要求商家强制性使用可降解购物袋，但在食品、卫生用品、婴儿用品等包装方面，还没有使用完全生物降解膜，而这是一个每年几百亿元销售额的巨大市场。

表2为F-2113完全生物降解膜的性能参数，从中可以看出，其各项性能完全能够满足包装需求。而且，加工时使用的设备与普通PE薄膜一样，但需要注意以下细节。

（1）吹膜加工工艺

建议选用长径比（L/D）≥28：1的螺杆；模口与筒膜直径吹胀比>1：2.5；加工温度要比普通P E薄膜高5～10℃；吹膜厚度达到40μm以上，因为这种薄膜的挺度和强度与普通PE薄膜相比略有偏差，不适合吹得太薄；吹好的薄膜需要裸放24小时，以恢复其物理性能。

（2）印刷加工工艺

可用苯溶和醇溶油墨印刷，尽可能避免30%以下的网点印刷；注意收料及放料张力的控制；注意防水处理，避免薄膜受潮。

（3）制袋加工工艺

加工温度要比普通PE薄膜高5～10℃。

此外，在运输和储存时应注意密封和防潮，未用完的薄膜应注意密封存放；如发现薄膜含水量超标，应对其进行干燥处理后再使用，干燥时间2小时，温度105℃。

虽然完全生物降解膜可以满足一些商品的包装需求，但仍存在需要改进和提升的地方：①成本高，使其应用范围受限；②印刷效果特别是浅网部分的印刷效果比普通PE、BOPP、CPP薄膜差；③质地较软，挺度较差；④热封强度比PE薄膜低。

2.部分生物降解膜

部分生物降解膜可在自然环境下通过土壤堆肥进行分解，虽不能完全分解，但最终降解为小颗粒，不会出现大面积污染，可减少燃烧时产生的毒烟和酸性废气，减轻对环境的危害。

部分生物降解膜性能参数见表3，从中可以看出，其各项性能完全能满足卫生巾和纸尿裤的包装需求，图2为我公司生产的部分生物降解膜制成的软包装袋。部分生物降解膜的加工过程与完全生物降解膜相似，吹膜温度一般控制在170～180℃，吹胀比>1：2.5，但印刷时浅网转移效果较差，另外制袋温度和PE薄膜相似。

3.阻碍可生物降解软包装材料发展的因素

从目前来看，可生物降解软包装材料完全可以满足包装需求，但为什么在软包装行业难以推广呢？

（1）成本较高

虽然部分生物降解膜的价格与同类产品相比具有一定的竞争力，但完全生物降解膜的价格是普通PE、PP薄膜的2～3倍，成本偏高，因此被限制在高端、低容量市场。

（2）性能限制

可生物降解软包装材料的各项性能比普通材料差，导致包装效果受影响。

（3）缺乏立法保护

可生物降解软包装材料的推广应用需要立法等强制措施来保护和推动，以限制不可降解软包装材料的应用，但目前还没有商品化的可降解软包装材料来支撑立法。

镭射压印转移工艺在PE薄膜上的应用

镭射压印转移工艺通过UV固化技术可以在PE薄膜上实现全幅面、局部、多种图案的镭射效果（如图3所示），从而实现防伪和装饰的目的。

1.工艺优势

（1）镭射膜非常环保，且成本比传统的烫印箔低，种类更多。

（2）可实现局部镭射效果。

（3）工艺过程简单，废品率低。

（4）可在印刷机上一次性完成转移及剥离，不仅能降低生产成本，还能降低套印偏差，显著提高产品质量。

（5）可根据设计要求来选择不同的镭射效果，如水纹、彩虹等。

2.工艺注意事项

（1）UV光油必须具有良好的韧性和初黏力，才能保证其固化后与剥离层紧密结合在PE薄膜表面。此外，还要确保UV光油无毒、无异味、无重金属残留。

（2）转移剥离过程必须要快速、彻底、干净，避免出现掉点及转移不良现象。

（3）保证黏合压力大小适中，既要保证贴合的牢固度，又不能对PE薄膜表面造成破坏。

虽然当前软包装环保材料没有得到广泛应用，但相信随着技术的不断发展和市场的逐步推动，软包装环保材料的性能将得到极大的提升，成本也将得到一定的降低，让我们共同期待软包装环保材料的全面应用。