改革開(kāi)放二十多年來(lái)，我國塑料包裝行業(yè)得到穩步的高速發(fā)展，已經(jīng)從一個(gè)初期分散性的行業(yè)發(fā)展成為獨立的、產(chǎn)品門(mén)類(lèi)齊全的現代化產(chǎn)業(yè)體系。據預測，我國塑料包裝材料領(lǐng)域市場(chǎng)年均需求增長(cháng)率為10%，在塑料制品行業(yè)中增長(cháng)速度最快，是具有廣闊發(fā)展前景的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。其中，薄膜是用量最大的塑料包裝材料，由于其無(wú)毒、質(zhì)輕、包裝美觀(guān)、成本低的特點(diǎn)，因而應用領(lǐng)域在不斷拓展，幾乎滲透到工農產(chǎn)品和日常生活用品的各個(gè)方面，塑料包裝薄膜行業(yè)的投資正在快速增長(cháng)。因此，把握國際、國內塑料包裝薄膜的技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展的總體趨勢，對于審時(shí)度勢地進(jìn)行前瞻性正確決策具有重要現實(shí)意義。

　　塑料薄膜的功能化發(fā)展趨勢

　　隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和人們生活水平的提高，產(chǎn)品的分類(lèi)越來(lái)越細，對于產(chǎn)品的包裝并不僅僅局限在視覺(jué)效果上，而是要根據產(chǎn)品的特點(diǎn)和市場(chǎng)的需求，朝功能化、多樣化方向縱深開(kāi)發(fā)。近年來(lái)，技術(shù)的進(jìn)步使得塑料包裝薄膜的功能化發(fā)展趨勢日漸明顯，高要求、高技術(shù)含量的塑料包裝薄膜正成為許多企業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)和研發(fā)目標，其包裝功能是多樣的，除對一般薄膜的抗靜電、抗粘連和爽滑性要求外，主要通過(guò)原材料、助劑或工藝的調整賦予包裝薄膜某些特殊的功能，如適應香煙和飲料包裝挺括性與緊貼性需要的熱收縮性、適應蔬菜和水果包裝需要的透氣性、適應電子元件包裝需要的導電性、適應可透視包裝需要的高光學(xué)性能、適應金屬設備和儀器包裝需要的防銹性以及日益在食品、化妝品、醫藥方面廣泛需要的阻隔性和抗菌性等，薄膜的功能化提高了產(chǎn)品的附加值。其中阻隔性塑料包裝薄膜是目前發(fā)展最快的功能薄膜之一。據著(zhù)名的英國Pira國際集團公司近期發(fā)布的一份《未來(lái)5年歐洲8個(gè)高利潤包裝市場(chǎng)發(fā)展趨勢》的研究報告，該報告提供了歐洲300家相關(guān)包裝跨國企業(yè)關(guān)于高利潤包裝市場(chǎng)發(fā)展趨勢展望的第一手資料，精確量化了高利潤市場(chǎng)在今后2年和5年的增長(cháng)情況，研究表明，高阻隔性材料位于高附加值產(chǎn)品的第4位。在我國，阻隔性包裝薄膜處于推廣使用的增長(cháng)期，國內生產(chǎn)的阻隔性薄膜大多應用在低端產(chǎn)品的包裝，性能優(yōu)良的阻隔性薄膜還需要大量進(jìn)口，因此市場(chǎng)發(fā)展空間很大。

　　阻隔性

　　樹(shù)脂阻隔性能是指對小分子氣體如氧、水汽、液體及氣味等的屏蔽能力，阻隔性薄膜主要用于食品和醫藥包裝，確保包裝物在儲存、運輸過(guò)程中保香保味不變質(zhì)，以延長(cháng)其保質(zhì)期和貨架壽命。隨著(zhù)生活節奏的加快和生活水平的提高，各種方便食品如肉制品、乳制品、淹鹵制品等的需求量越來(lái)越大，對醫藥產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，此外阻隔性塑料薄膜也廣泛應用在化妝品、茶葉、化學(xué)試劑、農藥、香料、飼料等產(chǎn)品的包裝，因此阻隔性薄膜已成為各國競相開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。在阻隔性塑料薄膜中阻隔性樹(shù)脂的使用是關(guān)鍵，主要有聚乙烯醇(PVA)、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、偏氯乙烯共聚物(PVDC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、特殊尼龍(MXD2)、尼龍(PA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，在這些阻隔性樹(shù)脂中，PVA、EVOH、PVDC、PEN屬于高阻隔性材料，最常用的是PVDC和EVOH，而PA與PET的阻隔性相近，屬于中阻隔性材料。研究表明，PVA具有最好的阻氧性能，但是由于含有大量的羥基，其透濕性較大，對水敏感;把乙烯醇與乙烯共聚得到的EVOH(一般乙烯含量為25%～45%)減少了材料中的羥基，因此其阻濕性能大大改善，盡管透氧率有所提高，但仍然是比PVDC優(yōu)良的高阻隔性材料，PVA與EVOH的缺點(diǎn)在于材料中的羥基易與環(huán)境中的水結合成氫鍵，其阻濕性能受濕度影響較大，因此只能用于芯層;PA有一定的阻隔性，但吸濕率大而影響阻隔性，所以一般也不能作外層;經(jīng)過(guò)改性的特殊尼龍MXD2的耐熱性更好，吸濕率低，阻隔性隨溫度和濕度的增加而下降很少，因此盡管開(kāi)發(fā)較晚但其發(fā)展應用卻很快。

　　PVDC是最早開(kāi)發(fā)的高阻隔性材料，使用歷史較長(cháng)，從80年代開(kāi)始廣泛用于食品包裝，國內主要用作腸衣膜，PVDC具有極好的阻氧阻濕性能，但是由于含氯而受到環(huán)保人士的反對，在歐洲的一些國家屬禁用材料。PEN是一種綜合性能優(yōu)秀的高阻隔性材料，但其價(jià)格昂貴，推廣應用受到限制。在新材料的開(kāi)發(fā)方面，美國、日本等國家的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)做了大量的工作，通過(guò)改性技術(shù)各種具有新功能特性的新牌號樹(shù)脂不斷推出，如吹塑級PVA和PVDC、可拉伸的EVOH、阻隔性茂金屬聚丙烯等，因此在原料的使用方面，國內企業(yè)具有更寬的選擇面。

　　阻隔性塑料包裝薄膜的生產(chǎn)工藝

　　由于材料自身特性的局限性或價(jià)格的因素，一般阻隔性材料都不單獨使用，為了滿(mǎn)足不同商品對阻隔性的要求，軟塑包裝已經(jīng)由原來(lái)的單層薄膜的生產(chǎn)，向多品種、多功能層次的復合包裝膜發(fā)展，目前使用得最為普遍的阻隔性塑料包裝薄膜的復合技術(shù)有4種:干式復合法、涂布復合法、共擠出復合法和蒸鍍復合法。

　　干式復合法

　　干式復合法是以各種片材或膜材作基材，用凹版輥在基材表面涂布一層粘接劑，經(jīng)過(guò)干燥烘道烘干發(fā)粘后，再在復合輥上壓貼復合。這是目前國內最常用的一種復合膜生產(chǎn)方法，干式復合的特點(diǎn)是適應面廣，選擇好適當的粘接劑，任何片材或膜材都可以復合，如PE膜、PP膜、PET膜、PA膜等，而且復合強度高，復合速度快。但在這幾種方法中，干式復合成本最大，另外由于粘接劑用量一般在2.5～5(g·ｍ-2)(干固量)，因此有溶劑的殘留和環(huán)境污染問(wèn)題存在。

　　涂布復合法

　　涂布復合法的工藝比較簡(jiǎn)單，對于較難單獨加工成膜的阻隔性樹(shù)脂，如PVA、PVDC等均可以采用涂布復合。PVA的熔融溫度為220～240℃，分解溫度200℃，要加工成薄膜需要添加增塑劑和穩定劑，以提高熱分解溫度，降低熔融溫度，生產(chǎn)PVA系聚合物薄膜的設備和技術(shù)都很昂貴，國內聲稱(chēng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了PVA的制膜技術(shù)，并且已開(kāi)始規�；�生產(chǎn)。同樣的原因PVDC也難以單獨成膜。所以，目前對于PVA和PVDC的使用較為成熟的技術(shù)是涂布工藝，PVA是水溶性的，在實(shí)際使用中采用水和乙醇的混合物作溶劑，在PE或PP薄膜上涂布4～6μm的厚度PVA，由于PVA的耐水性較差，可以采用在PVA溶液中添加交聯(lián)劑以提高其耐水性，同時(shí)也提高了PVA與PE、PP的附著(zhù)力，可省去底涂，為了制袋方便，涂布PVA的PE或PP膜可以與其它膜進(jìn)行干式復合，形成涂布PVA/PE(或PP)/LDPE結構的復合薄膜，這種膜的阻隔性能好，抽真空效果比PA/LDPE還要好，成本比較低。用于涂布的PVDC是偏氯乙烯與丙烯酸酯單體進(jìn)行乳液聚合的共聚物，加上適當的溶劑和添加劑后，涂覆于玻璃紙、BOPP、尼龍和聚酯上面，使之具有良好的阻濕阻氣性能和熱封性能，PVDC使用的最大問(wèn)題在于其安全衛生性，一般認為單體含量應小于1×10-6。

　　共擠出復合法

　　共擠出復合法是利用多臺擠出機，通過(guò)一個(gè)多流道的復合機頭，生產(chǎn)多層結構的復合薄膜的技術(shù)。這種方法對設備特別是機頭設計和工藝控制的要求高，近年來(lái)隨著(zhù)機械加工和制造技術(shù)的成熟，共擠出復合法得到較快發(fā)展，從最早的2層到現在的9層復合膜都可以生產(chǎn)，根據功能的需要，可選擇不同的材料，比如一種典型的7層復合膜，其芯層是EVOH，夾在2層尼龍膜之間，提高了阻隔性能，減薄了膜的厚度，外層用粘接劑復合PE或EVA作熱封層，這樣確保了包裝的需要，又降低了成本。據有關(guān)調查表明，發(fā)達國家的共擠包裝薄膜占整個(gè)軟塑包裝材料的40%，而我國僅占6%，因此多層共擠技術(shù)在我國將有很大的應用空間，原因是多方面的，首先是設備投入相對不大，相對于國內許多企業(yè)的雙向拉伸設備而言，共擠出設備簡(jiǎn)單;其次，共擠出技術(shù)日趨成熟;而且多層共擠出材料的選擇范圍廣，各層厚度可以調節，復合薄膜產(chǎn)品的適應性強，而且省了多次復合過(guò)程，因此生產(chǎn)成本大大降低，據稱(chēng)生產(chǎn)相同結構的復合包裝材料采用共擠出復合工藝比其它復合工藝可以節約30%的成本。

　　隨著(zhù)薄膜表面印刷油墨的開(kāi)發(fā)和表面印刷技術(shù)的提高，預計共擠出復合技術(shù)將得到更大的發(fā)展。從工藝上來(lái)說(shuō)，共擠出復合包括共擠吹膜和共擠流延2種方法。據W＆H公司最新介紹，用于生產(chǎn)多層(3層、5層、7層)阻隔復合薄膜的吹膜生產(chǎn)線(xiàn)，最大產(chǎn)量達1000kg/h;厚度可控制在7～25μm，在滿(mǎn)足功能需要的條件下，超薄型薄膜節約了資源，減少了包裝廢棄物，符合環(huán)保要求;由于采用了新的技術(shù)，氣泡更加穩定，對薄膜厚度偏差的控制更加精確;目前國內也開(kāi)發(fā)了5層共擠出阻隔性薄膜吹塑設備，但其產(chǎn)品一般適用于低端市場(chǎng)的需要。共擠出復合法的另一種工藝是共擠出流延，流延薄膜是聚合物熔體通過(guò)T型平縫模頭，在冷卻輥上驟冷而生產(chǎn)的一種無(wú)拉伸平擠薄膜。我國流延薄膜的生產(chǎn)始于80年代從日本和德國引進(jìn)的單層流延生產(chǎn)線(xiàn)，到90年代中期引進(jìn)的3層或5層的共擠流延設備，國外已出現7層和9層的薄膜結構的生產(chǎn)線(xiàn)。目前國內有流延薄膜生產(chǎn)線(xiàn)近50條，年總產(chǎn)能達16.5t左右，近年來(lái)，由于多層共擠吹膜的發(fā)展迅猛，沖擊了流延薄膜的部分市場(chǎng)，因此其需求相對疲軟。但是隨著(zhù)新材料的開(kāi)發(fā)和新設備的使用，提高了生產(chǎn)效率，增加了產(chǎn)品的類(lèi)型，新的應用領(lǐng)域不斷拓寬，流延膜的制造正在進(jìn)入新一輪投資熱潮。

　　蒸鍍復合法

　　蒸鍍復合法是以有機塑料薄膜為基材與無(wú)機材料復合的技術(shù)，致密的無(wú)機層能賦予材料絕佳的阻隔性能。最典型最常見(jiàn)的蒸鍍復合是真空鍍鋁技術(shù)，在高真空條件下，通過(guò)高溫將鋁線(xiàn)熔化蒸發(fā)，鋁蒸氣沉淀集聚在塑料薄膜表面，形成一層厚約35～40nm的阻隔層，作為基材的塑料薄膜可以是PE、PP、PET、PA、PVC等，真空鍍鋁膜具有優(yōu)良的阻隔性能，在不要求透明包裝的情況下，鍍鋁膜是最佳的選擇，盡管鍍鋁層很薄，但是其阻隔性能達到透濕<0.1g/㎡·24h，透氧<0.1c㎡/㎡·24h，其阻隔性能不受濕度的影響;鍍鋁膜的保香性好，具有金屬光澤，裝飾美觀(guān)，但不透明，包裝內容物不直觀(guān);耐曲揉性差，揉折后易產(chǎn)生針孔或裂痕，從而影響阻透性。為了改善鍍鋁膜的不足，最新的技術(shù)之一，是采用在塑料薄膜上鍍氧化硅(SiOX)，其中SiOX是Si2O3與Si3O4的混合物，工藝上可采用物理沉積法和化學(xué)沉積法，鍍氧化硅膜的無(wú)機層致密，厚度僅0.05～0.06μm，阻透性?xún)?yōu)于一般共擠出膜和PVDC涂覆膜，除此之外，而且具有很好的透明性、耐揉曲性、耐酸堿性、極好的印刷性，適應在微波爐中使用，燃燒處理的殘渣很少�？梢杂糜谡翦兊脑�料除SiOX外，還有Al2O3、MgO2、TiO2等。其次是鍍金屬可視阻透膜的開(kāi)發(fā)，日本Toyobo公司在1998年首次推出這種以PET或PA為基材的阻隔膜，不僅比鍍氧化硅膜的阻隔性好，而且穩定性更高。在阻隔性塑料包裝新材料的研究方面，納米技術(shù)也發(fā)揮了其獨特的作用，德國B(niǎo)ayer和美國Nanocor把納米級的改性硅酸鹽粘土分散在PA基體中制成了阻隔性良好了薄膜材料;日本納米材料公司采用微晶涂層工藝，把納米硅灰石和二氧化硅涂于BOPP、PET和PA薄膜表面，開(kāi)發(fā)出了性能優(yōu)良的高阻隔性薄膜。

　　結語(yǔ)

　　近年來(lái)，在日本、歐洲阻隔性薄膜的消費量每年以10%左右的速度增長(cháng);而美國阻隔性樹(shù)脂的消費年均增長(cháng)13.6%，盡管在我國阻隔性薄膜只是近幾年才引起薄膜生產(chǎn)企業(yè)的重視，但早已在食品、醫藥等行業(yè)得到廣泛的應用，消費市場(chǎng)巨大，有很大的發(fā)展空間，發(fā)展速度也很快，國內許多相關(guān)企業(yè)都在根據人們的生活習慣和各類(lèi)阻隔性包裝的實(shí)際要求，認真研究相關(guān)的包裝市場(chǎng)，找準切入點(diǎn)，以期有所收獲。綜觀(guān)阻隔性材料的開(kāi)發(fā)及其包裝薄膜生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展狀況，筆者認為有一點(diǎn)應該引起我國相關(guān)部門(mén)的重視，無(wú)論是阻隔性原料樹(shù)脂，還是阻隔性薄膜的生產(chǎn)設備和相關(guān)工藝技術(shù)，國內科研院所和企業(yè)的自主開(kāi)發(fā)能力缺乏，嚴重依賴(lài)進(jìn)口，國內絕大多數企業(yè)實(shí)際上還停留在來(lái)料加工的初級階段，包裝行業(yè)技術(shù)整體落后的局面依然沒(méi)有緩解，隨著(zhù)產(chǎn)品的分類(lèi)細化和生產(chǎn)設備的專(zhuān)業(yè)化，國內外技術(shù)的實(shí)質(zhì)性差距在繼續擴大，從原料、設備和工藝技術(shù)等都將受制于國外公司，國家行業(yè)發(fā)展規劃機構應當出臺相關(guān)法規，積極引導國內企業(yè)在引進(jìn)設備和技術(shù)的基礎上認真消化吸收，提高自主創(chuàng )新的能力。