阻隔性食品塑料包装材料及其应用

◎ 罗贵华

（天津实发-紫江包装有限公司，天津 300457）

随着时代的发展，人们对食品包装的要求逐渐提升，在此过程中需要根据食品不同的要求，选择不同的包装材料。目前，阻隔性食品塑料包装材料是食品包装中常用的材料，其中包含不同类型的材料，每种类型材料自身性质也不同。因此在食品包装的过程中，需要对食品包装要求以及材料性能展开全面了解，本文将重点研究阻隔性食品塑料包装材料的应用。

1 阻隔性食品塑料包装材料的影响因素

阻隔性食品塑料包装材料在实际应用的过程中，主要的影响因素包括以下5点：①化学结构。阻隔性食品塑料包装材料属于聚合物，具备取代基团，不同基团会对阻隔性食品塑料包装材料产生不同的影响。其中主要对材料聚合链结构以及自由体积大小产生影响。②内聚能密度。内聚能密度指的是阻隔性食品塑料包装材料中分子之间相互作用力的大小。通常情况下，内聚能密度越大，聚合物分子链之间连接的紧密程度就越强，材料自身的渗透性能也就越低。③自由体积。自由体积指的是聚合物分子之间的空间空隙，如果阻隔性食品塑料包装材料中的自由体积减少，则材料的阻隔性能将会上升，反之则下降。在材料加工过程中如果加入增塑剂，则能够提升材料中自由体积，进而降低阻隔性食品塑料包装材料的阻隔性能。④结晶度。结晶度主要指的是化合物链结构的规范性和柔韧性，同时还能够表示出阻隔性食品塑料包装材料中取代基的对称性。如果材料中的结晶度提升，则材料在实际应用中的透水性及透氧性都会降低。⑤取向。阻隔性食品塑料包装材料取向指的是材料在实际加工的过程中，受到剪切力以及拉伸力的影响，材料中的分子链会出现取向反应。取向反应完成之后，阻隔性食品塑料包装材料中的自由体积、溶解性、扩散性及渗透性都会出现下降的情况。

2 阻隔性食品塑料包装的类型

2.1 聚酯类

在实际应用中，应用范围最广的聚酯类材料类型是聚对苯二甲酸乙二醇酯，该种材料具有较强的透明度及光泽度，同时能够承受较大的拉力。该阻隔性食品塑料包装材料能够有效防潮，同时具备较高的密封性，如果在正式应用之前对其铝质金属化处理，能够提升该种材料在应用中的美观性。但该种材料的耐热性较差，易在温度高的环境中发生降解。目前针对这一现象已经研制出了PEN，该材料在实际应用的过程中，阻隔性较高，同时稳定性也较强。

2.2 聚酰胺类

聚酰胺类材料俗称为尼龙材料，是目前在包装市场中应用范围较广的一种材料，该材料薄膜的机械强度较高，具备较强的耐磨性、耐油性、耐温性，应用温度范围在-40～150 ℃，由此可以看出尼龙的应用温度范围较广。在气密性方面，尼龙也具备较高的性能，该材料针对氧气的阻隔性是其他聚酯材料的2～3倍，是聚烯烃材料的70～140倍。但尼龙材料的透湿率和吸水性较高，因此在湿度较高的环境中，尼龙材料会吸收大量空气中的水分，其气密性也会下降。

2.3 聚偏二氯乙烯类

聚偏二氯乙烯类材料的组成物质主要包括偏二氯乙烯（VDC）以及其他含不饱和双键的第二单体（如VC），由于VDC自身的纯度较高，其加工温度与分解温度非常接近，因此无法对其展开有效的加工。要想保证VDC的实际应用质量，就需要在VDC中加入其他单体，提升其在实际应用中的性能。通常情况下，市场中VDC单体的含量在80%以上，PVDC在实际应用的过程中能够对氧气以及水蒸气展开高性能的阻隔，其阻隔性能与金属相近。另外，PVDC的阻隔性不会受到外界环境的影响，外界温度在50 ℃左右时，材料开始收缩，温度在100 ℃左右时，收缩率在20%～60%。

2.4 EVOH类

EVOH是EVA经过皂化处理之后的产物，该种材料的阻隔性主要决定于乙烯的含量，如果乙烯的含量较高，则材料的阻隔性就会降低，但树脂成型的性能能够得到提升。经过试验发现，EVOH中乙烯醇含量在60%～75%时，其在实际应用中的阻隔性能最高。在湿度较低的环境中，EVOH的渗透率较低，阻隔性能与尼龙相比，是尼龙材料的10～50倍，同时还具备较强的抗静电性能。与其他阻隔性食品塑料包装材料不同的是，EVOH的环保性能较高，在焚烧分解后，最终的产物为水和二氧化碳。但该种材料在湿度较高环境中的性能较低，非常容易与空气中的水分发生反应[1]。

2.5 纳米复合类

纳米技术是一种较为复杂的技术，将其与阻隔性食品塑料包装材料相互结合，能够大大提升材料在实际应用中的性能。目前在实际应用中，应用范围最广的纳米复合材料为PA、PE、PP、PVC、PET等，纳米材料可以大致分为金属类、金属氧化物、无机聚合物3种类型，根据不同的包装要求，选择不同的包装材料。

3 阻隔性食品塑料包装材料的应用

3.1 聚酯类包装材料的应用

聚酯类包装材料具备较强的阻氧性及抗潮性，因此该种材料被广泛应用在膨化食品包装、饮料包装、冷冻食品包装及化妆品包装中。其中，PEN材料的稳定性较强，同时具备较高的耐热性，因此能够应用在热罐包装中，在此过程中可以使用工业方法对其进行消毒，其隔氧性和阻隔二氧化碳性能是PEC材料的3～4倍。但该种材料的价格较高，因此目前并没有得到广泛的推广[2]。

3.2 聚酰胺类包装材料的应用

目前，日本在尼龙材料的基础上制作了MXD6材料，该材料在实际应用中的耐热性较强、吸水率低、透明度高，与PA-6、PA-66材料相比，具备较强的阻隔性，另外在实际应用中不会受到外界环境湿度的影响。该材料虽然出现的时间较短，但其发展速度非常快，目前在欧洲已经作为PVDC材料的替代品。MXD6材料经常被应用在蒸煮食品包装、液体食品包装中，在我国的应用范围也在不断提升。

3.3 聚偏二氯乙烯类包装材料的应用

聚偏二氯乙烯类包装材料目前被应用在食品包装行业、医药包装行业、轻工业包装以及军工业产品包装中，但聚偏二氯乙烯类包装材料在实际应用的过程中，价格较高，废弃处理中会产生HCl有害气体，进而对环境产生一定的影响。目前，PVDC材料主要用于制作复合膜，这种方式能够降低PVDC材料的使用数量，进而降低制作成本。通过与其他材料复合的方式，能够提升PVDC材料在实际应用中的综合性能。

3.4 EVOH类包装材料的应用

EVOH材料在实际应用的过程中，由于极易与空气中的水相互结合，不能在高度潮湿的环境中使用，因此需要对其展开复合处理，将其作为复合材料中的中间层。利用其他阻湿性能较高的材料，将EVOH自身的阻气性能充分发挥出来。通常情况下，EVOH材料应用在奶制品包装、肉类包装、调味品包装及化学包装中，目前在市场中的应用范围逐渐扩大。但在我国，EVOH材料的生产并没有完全实现独立，仍然需要进口，因此EVOH材料在未来发展的主要方向就是实现自主生产。

3.5 无机物镀膜类包装材料的应用

无机物镀膜类包装材料是一种复合材料，其具有较强的阻隔性，在饮料包装以及食品包装中得到广泛应用。目前，无机物镀膜类包装材料在日本的发展速度较快，已经实现了现代化生产，美国和欧洲部分国家已经开始对无机物镀膜类包装材料展开研究，我国处于无机物镀膜类包装材料研究的初级阶段。无机物镀膜类包装材料主要是将无机氧化物附着在材料表面，形成一层紧密的薄膜，进而提升无机物镀膜类包装材料在实际应用中的阻隔作用。

3.6 纳米复合类包装材料的应用

由于纳米复合类包装材料的种类较多，因此在实际应用的过程中，需要根据具体包装要求选择相应的材料，目前纳米复合类包装材料主要被应用在啤酒包装、饮料包装、水果蔬菜包装、肉类包装及奶类包装中，几乎已经应用在所有的食品包装类型中，并取得了一定的应用成果。

4 结语

在研究阻隔性食品塑料包装材料应用的过程中，需要对材料展开分类研究，每种类型材料自身具备的性能不同，需要根据性能来选择合适的包装材料，只有这样才能将阻隔性食品塑料包装材料的作用充分发挥出来。目前，我国在阻隔性食品塑料包装材料研究领域已经取得了一定的成果，在未来发展中需要不断深入研究，充分挖掘阻隔性食品塑料包装材料的价值[3]。

随着人们对阻隔性食品塑料包装材料的关注程度逐渐提升，如何保证阻隔性食品塑料包装材料的应用质量，成为有关人员关注的重点内容。本文通过对阻隔性食品塑料包装材料应用展开研究发现，对其进行研究，能够大大提升阻隔性食品塑料包装材料的应用效果，同时还能够保证食品自身的安全性。由此可以看出，研究阻隔性食品塑料包装材料的应用，能够为今后阻隔性食品塑料包装材料的发展奠定基础。