软包装：充满生命活力的包装形式——软包装

    1、软包装定义与探源

    包装容器或商品的包装物，如果按形状和刚度分类，不管是什么材料制成，可以归纳为二大类，一是刚性包装容器一有固定形状、有刚性结构的包装物；二是柔性包装容器或软性包装物一有一定容积，但无固定体形、外表面柔软的包装制品。

    对产品内在质量与技术性能的保护保全是包装物应该具有的最本质的功能。由于各类产品品种非常繁多，其性能、结构、形态等差别很大，所以，所谓包装的“保护功能”的具体含义，对于不同产品有不同的区分。

    对于人们生产活动和日常生活用的各种设备、器具、用品一一主要指机电装置、仪器仪表、五金器材、化学品等，一般具有较大体积和刚性结构形态，或者对人体及环境具有一定危险性。必须使用由金属、木材、塑料、纸板．复合材料等制成的各种刚性包装容器，才能确保产品在流通运输过程中免受物理、机械、化学、环境、气候条件等不良因素的影响。而如食品、药品、保健品、家用化学品等产品，以流体、半流体、粉末、散体、颗粒等物质形态居多。其质量及性能对人的身体健康和生活质量至关重要，要求其包装物主要能保护内装产品在流通运输及销售使用期限内，免受或少受化学、生物、环境、气候等囚素的影响，保持原有的成分、质量、性能不变，甚至能延长产品的货架生命{保质期}。于是名种软性包装材料及制品应运而生。

    软包装又称柔性包装(Flexible Packaging)。最初专指塑料薄膜袋式包装，后来指各种单一材料或复合构料的软性包装物或软性容器，现在甚至还包括半刚性包装(Semi-rigid Packaging)中的如泡罩包装(Blister Packaging)、贴体包装(Skin Packaging)及一些热成型包装形式。

    较包装物的材料一般为纸、玻璃纸、塑料薄膜、铝箔、纸／塑／铝二种或多种材料复合薄膜。软包装以其保护功能优异、包装中空余容积少，外部形态丰富多样、适用商品范围大，且材料来源广、使用操作方便、流通运输成本低等显著优点，迅速得到市场推广。

    软包装的发展源自于商品经济扩展、消费要求提高和市场竞争的压力，同时它得益于塑料、纸、金属箔、多种材料涂／镀／复等工艺技术的创新与进步。

    2、软包装产品种类

    目前市场上最常见的可满足各种包装性能要求的软包装产品主要有：

    ①食品、医药包装一耐高温蒸煮袋(high temperature retortable pouch)；

    ②食品、医药包装一多层高阻隔性共挤压无菌薄膜(multi—layer high-barrier co-extrusion，aseptic film)；活性包装(Active Packaging)用保鲜薄膜；

    ③食品包装一双炉(电热炉、微波炉)用共挤压复合片材容器从盖材；

    ④小五金零件包装一气相防锈热收缩薄膜：

    ⑤其他包装一农药包装袋，化肥包装袋，电磁屏蔽袋；

    ⑥非包装用品一管道保护复合薄膜等。

    3、软包装材料制品及其生产方法简介

    (1)单层薄膜一要求具有透明、无毒、不渗透性，具有良好的热封制袋性、耐热耐寒性、机械强度、耐油脂性、耐化学性、防粘连性。可用挤出吹膜法、挤出流延法、压延法、溶剂流延法等多种方法制得。单层薄膜的热封性能不但同树脂的相对分子质量分布、分子歧化度有关，还与制膜时工艺条件，如温度、冷却速度、吹胀比等有关。

    (2)铝箔一99.5％纯度的电解铝熔融后用压延机压制成箔，作软塑包装的基材非常理想。它具有良好的气体阻隔性、水蒸汽阻隔性、遮光性、导热性、屏蔽性，25.4μ以上的铝箔无针孔，不渗透性好。

    (3)真空蒸镀铝膜一在高真空度下，把低沸点的金属，如铝，熔融气化并堆积在冷却鼓上的塑料薄膜上，形成一层具有良好金属光泽的镀铝膜。镀铝厚度400—600A，可大大提高基材的阻氧性、阻湿性。基材要经电晕处理，用溶胶涂布。

    (4)硅镀膜一上世纪80年代开发的具有极高阻隔性能的透明包装材料，又称陶瓷镀膜。不管多高温度湿度下，性能不会变化，适合于制高温蒸煮包装袋。镀层有两种：一为硅氧化物SiOx，X越小阻隔性越好；二为Al2O3，镀膜方法有物理蒸镀(physical vapor deposition，PVD)和化学蒸镀法(chemical vapor deposition，CVD)。

    (5)涂胶(干式／湿式)复合膜一单层薄膜都有一定优点，也有固有的缺点，往往难以满足多种包装性能要求，多层不同基材复合，能互相取长补短，发挥综合优势。

    湿式复合膜方法：一种基材上涂胶后同另一基材薄膜压贴复合，然后干燥固化。如果是非多孔材料，涂胶干燥可能不良，则复合膜的质量下降。

    干式复合膜方法：在基材上涂布粘合剂，先让胶干燥，然后才压贴复合，使不同基材薄膜黏结起来。干式复合方法可选基材范围广，有塑—塑、塑—箔、塑—布或纸、纸—箔。各层薄膜厚度可以精确控制，复合膜上可以表面印刷，可里层印刷。由于溶剂粘结剂的环境污染与残留毒性问题，美欧禁止干式复合膜用于食品、药品包装，其他国家无规定。对于复合用粘合剂中有毒成分残余量，国家卫生标准有严格规定。

    (6)挤出涂布复合膜一在一台挤出机上，热塑性塑料通过T型口模流延在准备被复的纸、箔、塑料基材上，或以挤出的树脂为中间粘接剂，趁热把其他一种薄膜基材压贴在一起，组成“三明治”式的复合膜。为提高复合牢度，需电晕处理，并涂上锚涂剂(anchor coating—agent，AC)。挤出复合膜可以反印刷，各层厚度可精确控制，溶剂残留量小，价格便宜。

    (7)共挤压(coextrusion)复合膜使用二或三台挤出机，共用一个复合模头，在具有相容性的几种热塑性塑料之间层合，生产出多层薄膜或片材。共挤复合膜只能正面印刷不能反印刷。与干式复合膜和挤出流延膜相比，各层厚度控制较难。不使用黏结剂和锚涂剂，无污染卫生性好。共挤复合膜成本最低。

    (8)高阻隔性薄膜一指在23℃、RH65％条件下，厚度25.4μm的材料，其氧气透过量在5ml／m2d以下，湿气透过量在2g／m2.d以下。用通常所称的高阻隔性高强度材料，如EVAL、PVDC、PET、PAN、selar PA等做成包装薄膜，可显著延长食品的货架寿命，或者可替代阻隔性能好的传统刚性包装材料。

    (9)保鲜与杀菌薄膜—有以下几种：

    ①乙烯气吸附膜，在薄膜中加入沸石、方英石、二氧化硅等物质，可吸收水果蔬菜呼出的乙烯气体，抑制其成熟过快。   

    ②防结露发雾膜，多水青果的包装薄膜内表面多结露生雾，容易使食物发生霉变。在薄膜材料中加入如硬脂酸单甘油酯、多元醇脂脂肪酸衍生物、山梨糖醇酐硬脂酸酯等防雾防滴剂，加入含氟化合物等防水雾剂．可有效防止食品霉变。

    ③抗菌膜，在塑料材料中加入具有离子交换功能的合成沸石(Si02十A12O3)，再加入含银离子的无机填料，跟钠离子交换后成为银沸石，其表面有抗菌性。采用共挤压复合工艺可使薄膜具有6μm的银沸石内层，当银离子浓度达10—50ppm时完全可以杀灭青果物表面的细菌。

    ④远红外线保鲜薄膜，在塑料薄膜中混炼入陶瓷充填剂，使此种薄膜具有产生远红外线功能，除能杀菌，又能活化青果物中的细胞，故有保鲜功能。

    (10)无菌包装膜片一主要用于食品和医药无菌包装生产中，要求具有：耐杀菌能力；高度阻隔性与强度；良好的耐热耐寒性(—20℃不发脆)；耐针刺性耐弯折性好；印刷图案在高温杀菌中或其他杀菌方法中不会损坏。

    (11)耐高温蒸煮袋一上世纪60年代，美国海军研究所首先开发应用于宇航食品，之后，日本迅速加以推广，开发应用于各种新型的方便食品。包装食品经过高温杀菌，保质期达一年以上。而且包装袋型多样：自立袋、托盘形、碟状、杯状、圆筒形，颇受消费者欢迎。在当今工作节奏紧张，生活休闲便捷的条件下，高温蒸煮袋装商品迅速获得市场。

    高温蒸煮袋可以分为透明型(保质朗一年以上)和非透明型(保质期二年以上)，高阻隔型和普通型。按杀菌温度分为低温蒸煮袋(100℃，30min)，中温蒸煮袋(121℃，30 min)，高温蒸煮袋(135℃，30min)。

    蒸煮袋的内层材料用各种流延及吹胀PE(LDPE、HDPE、MPE)薄膜、耐高温流延CPP或吹胀IPP等。EVAL、铝箔、PVDC膜适合做中间层。双向拉伸PET、尼龙6等适合做面层材料。聚酯型双组分聚氨酯酸胶粘剂适合做干式复合膜用胶。

    高温蒸煮袋主要优点：①高温蒸煮能杀死所有细菌，12l℃/30min可杀死所有肉毒杆菌；②可常温下长久保存，无须冷藏，可冷食也可温热食；③包装材料有良好阻隔性，不亚于罐头；④可反印刷，印刷装潢美丽：⑤废弃物易焚烧处理。

    (12)耐高温包装膜片一材料熔点在200℃以上，适合做高强度的硬质／软质容器。

    塑料是一种良好的诱电体，具有良好的电磁波透过率。微波炉加热杀菌烹调时至少150℃，可微波炉加热包装材料有PS、PP、PET、PBT、PC。结晶聚酯(CPET)托盘可以微波炉和电热炉二者兼用。

    聚苯醚PPO/PS片材组成的复合容器可耐160℃。美国GE公司PC片材可耐141℃，其另一产品Mcon，聚亚酰胺醚/聚对苯二甲酸碳酸酯/聚亚酰胺醚三层共挤片材，可耐受230℃和—40℃。

    氟塑料(如聚四氟乙烯等)薄膜的透明度好，表面光滑．不沾油污灰尘，阻气性好，耐日光．适用温度-200—260℃，特别适合于油性的、高温烹调的食品包装。

    (13)降解塑料薄膜一降解塑料产品，按分解机理可分为光降解，生物降解，光与生物双降解等几种。世界上已有许多降解塑料产品问世，但技术与价格仍是关乎币场竞争力的关键问题。随着社会各界环保意识加强和国家相关政策法规的出台，降解材料应用前景是勿庸置疑的。

    光降解塑料分为共聚型和添加型两类，前者是用一氧化碳或含碳单体与乙烯或其他烯烃单体合成的共聚物组成的塑料。由于聚合物链上含有碳基等发色基团和弱键，易于进行光降解。后者是在通用的塑料基材中加入如二苯甲酮、对苯醌等光敏剂后制得，制造技术简单。光敏剂能吸收300nm波长的光线，与相邻的分子发生脱氢反应，将能量转给聚合物分子，引发光降解反应，使分子量下降：   

    生物降解塑料可分为完全生物降解塑料(truly biodegradable plastics)和生物崩解性塑料(bio-destructible plastics)。前者如天然高分子纤维素，人工合成的聚乳酸、聚己内醋等。后者生物崩解塑料是在塑料基材中加入如木质素、纤维秦、淀粉、甲壳粉等天然高分子材料助剂而制成。在自然环境中天然高分子材料被微生物吞噬而使塑料基体分子链削弱，最后分解为水和二氧化碳。

    光与生物双降解塑料是理想的具有双重降解功能的新型高分子材料。为世界各国主攻方向，目前主要采用引入微生物培养基、光敏剂、自氧化剂等添加剂的技术途径制造。但仍有许多技术关键需要突破。

    (14)热收缩薄膜一一上世纪60年代后得到飞速发展。材料有PP、PVC、LDPE、PER、尼龙等。先挤出薄膜，在软化温度(玻化点)以上熔融温度以下的某个温度上，在高弹性状态下，用同步或二步法平模拉伸法、或压延法拉伸法、或溶剂流延法进行定向拉伸，拉伸分子被冷却到玻化点以下锁定。使用时利用高分子聚合物的记忆效应，通过受热，取向了的高聚物分子又恢复到原来末拉伸时的状态一产生收缩。除了小型消费产品．高强度热收缩薄膜对于外形不规则的中大型产品的定位与集装化特别适用，省却了刚性包装材料或刚性包装容器，大大节约了运输包装成本。

    4、软包装的优势与应用前景

    (1)    适合的商品范围非常广泛

    从块状、颗粒、粉末类商品，到液体半液体食品、含气饮料、酒类、蔬菜水果；从药品、保健品、医疗器械，到小五金商品、玩具、文具：从家用化学品、卫生用品，到服装、纺织品等无不适用。

    (2)能满足商品的多样化保护要求，显著提高商品保质寿命

    有各种软包装功能材料，既可以分别满足对水蒸汽、气体、油脂、有机溶剂等物质的阻隔性要求；又可满足防锈、防蚀、防电磁辐射、防静电、防化学性等要求，以及无菌保鲜、无毒无污染等要求。

    (3)包装工艺简单，操作与使用方便

    产品制造商、包装商只要购进品质优良的特定功能性软包装材料与设备，即可自行包装生产，技术要求容易掌握。软包装产品打开容易与使用方便。

    (4)较强的商品吸引力．特别适合销售包装要求

    软包装是最具有亲和力的包装形式。软包装材料制品的质地轻盈、柔软、手感舒适，又适合多彩印刷，信息传达效果佳，使消费者产生良好信誉感。   

    (5)节省包装成本与运输成本

    由于软包装材料大多为柔软轻巧的薄膜与片材，包装贴体，包装材料所占重量小，包装内无效空积少，商品的流通运输十分方便，运输成本大大低于采用刚性包装的商品。

    (6)资源能源消耗、环境保护等方面具有明显比较优势

    软包装对天然材料的使用较少，包装材料与内装物的重量比很小，包装物体积与内装物体积之比也较小。所以说，从资源消耗的品种和数量上说，软包装具有其他包装形式无可比拟的优点。由于材料轻软、易折叠、易捆包，软性包装废弃材料的回收处理运输相当方便，废料处理方法较多，根据废弃材料的性质不同可分别采取填埋、焚烧、分解、再生等方法。