包装印刷食品包装袋的化学组成、使用方法与降解途径

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马胜龙

（西北师范大学化学化工学院 兰州 730070）

摘 要 随着食品工业的快速发展，食品包装袋的作用显得越来越重要。本文综述了塑料食品包装袋的化学组成—树脂与塑料助剂，使用方法和可降解塑料的分类及降解机理。

关键词 食品包装袋 塑料薄膜 树脂 塑料助剂 降解

The Chemical Composition, Use and Degradation Pathways of Food

Packaging Bags Shenglong Ma

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Northwest Normal

University LanZhou 730070)

Abstract: With the rapid development of the food industry, food packaging bags is playing an increasingly important role. In this paper, we reviewed chemical composition - resins and plastic additives, use of plastic food packaging bags. Classification and the degradation mechanism of degradable plastic.

Key words: Food packaging bags Plastic films Resins Plastic additives degradation

1 引言

随着人类社会的进步，人民生活水平的提高，食品消费量与日俱增。消费者对食品的要求除营养、味美、卫生、方便以外，食品的包装越来越引起人们的重视。人们对食品包装袋提出了更高的要求，不仅要求它们具有耐热性和高阻隔性，而且要求它们具有良好的透明度和优良的抗污染性。食品包装袋对于食品包装的重要性已不容忽视，对于食品包装袋的化学组成的研究也引起了人们的重视。食品包装袋的安全问题更是值得关注。塑料包装材料作为食品包装的主体，由于塑料包装材料的广泛应用，使用后的废弃物迅速增长，从而影响了环境，并给生态带来了危害，这就是人们常说的“白色污染”。但是,我们不能因噎废食，而拒绝塑料。所以，人们对塑料食品包装材料的回收利用和可降解越来越重视。本文主要介绍了塑料食品包装袋的化学组成，使用以及塑料的回收利用和降解方法。

2 塑料食品包装袋及其化学组成

食品包装袋主要包括软塑料食品包装袋和纸包装袋两种。塑料包装袋作为包装材料的主体，在食品包装领域起着越来越重要的作用。塑料是以合成树脂的单体为原料，加入适量的稳定剂、增塑剂、抗氧化剂、着色剂和防腐剂等助剂制成的一种高分子材料。在众多的食品包装材料中，塑料具有牢固、轻便、美观、经济等优点，尤其是可塑性强，能适应各种容器对造型的要求。形态有硬有软，透明或不透明，并可配制出各种彩色和质感。所以塑料在包装材料中占有显著的地位，随着塑料工业的发展，塑料包装正在广泛代替金属、玻璃和纸包装。 2.1 软塑料食品包装袋

软塑料包装材料指的是塑料的挠性（弯曲性）包装材料，其主体是塑料薄膜。因此，从完整的意义上讲，它即是指单种塑料薄膜、塑料与塑料的复合薄膜，或是以塑料为主体，包含纸或铝箔等其它挠性材料的复合材料薄膜。

塑料薄膜指的是厚度很小的可挠性材料，其厚度一般小于0.03mm。塑料薄膜的品种很多，当前用作食品包装的塑料按照组成塑料薄膜的树脂不同有聚乙烯(PE)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚氯乙烯(PVC)薄膜、聚酯（PET）薄膜等。 2.1.1 聚乙烯（PE）薄膜

聚乙烯（PE）薄膜根据不同的硬度和加工条件可形成低密度聚乙烯薄膜（LDPE）、高密度聚乙烯薄膜（HDPE）和线形低密度聚乙烯（LLDPE）几种薄膜。

2.1.1.1 低密度聚乙烯薄膜（LDPE）

低密度聚乙烯薄膜，通常使用高温高压下的自由基聚合生成，由于在反应过程中的链转移反应，在分子链上生出许多支链。这些支链妨碍了分子链的整齐排布，因此密度较低。可热封、稳定、无味,受热会收缩。阻湿性能好，但透气性大。对油敏感，对不良气味易渗透过。较大多数薄膜价格低廉，因此得到广泛应用。

2.1.1.2 高密度聚乙烯薄膜（HDPE）

高密度聚乙烯薄膜，较低密度聚乙烯薄膜强度更牢、更厚、更易碎，柔韧性差，对气体和水分的渗透性差。高密度聚乙烯薄膜具有较高的软化温度，可以直接加热灭菌。由0.03～0.15mm高密度聚乙烯薄膜做成的袋子具有高撕裂强度，

耐针刺性好，热封性好。 2.1.1.3

线形低密度聚乙烯（LLDPE）

线形低密度聚乙烯薄膜，是乙烯与少量高级α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，密度处于0.915～0.940克/立方厘米之间。

具有更高的抗拉强度、抗穿透性、抗撕裂性和伸长率增加是LLDPE的特性。被认为“第三代聚乙烯”的新品种。线形低密度聚乙烯与普通低密度聚乙烯相比，耗能少，产量高.特别是其物理化学性能比普通低密度聚乙烯要好得多[1]。 2.1.2 聚丙烯（PP）薄膜

聚丙烯薄膜是一种高强度、耐磨的白色光滑薄膜。对水分、气体与气味具有中等渗透性，但并不受外界湿度变化影响。具有延伸性，但不及聚乙烯延伸性能强。它的阻隔性优于HDPE膜，特别是阻湿、防水性极好，而异味和气体(如氧气)透过率仍然较大，且透紫外线，复合或涂布时可改善。它的抗拉强度和刚性优于其它价格相近的薄膜(如PE、PS等)。[2][3] 2.1.3 聚氯乙烯(PVC)薄膜

聚氯乙烯（PVC）薄膜根据增塑剂量的不同存在软质、半硬质和硬质PVC膜之分。聚氯乙烯存在一定的毒性迁移间题，原则上不直接应用于食品包装。软质PVC膜的一种用途是加入大量的增塑剂而使薄膜又薄又有弹性，且具有自粘性。因而与PE等同样用于弹性拉伸包装，如肉、水果、鱼、蔬菜等的包装。[2] 2.1.4 聚酯（PET）薄膜

聚酯（PET）薄膜在包装上具有很高的应用价值，它是最强韧的一种薄膜，具有极好的综合性能，但它唯一的不足就是价格贵，且熔点高而使热封合困难。

聚酯（PET）薄膜在包装上一般很少单独使用，而常用于复合材料基材，特别是经拉伸或双向拉伸的薄膜，是一种理想的高性能薄膜[2]。 2.1.5 迭层薄膜与复合膜

迭层薄膜与复合膜是两层及更多层的不同聚合体同时挤出的薄膜，具有多层薄膜的外观、阻隔特性或机械性能都有所提高。应用迭层膜和复合膜的事例如表1和表2所示[3]。

表1 跌层膜食品包装袋应用领域 跌层膜类型 涂聚丙烯、聚偏二氯乙烯膜（两层） 典型应用食品 薯条、点心、糖果、冰淇淋、饼干、巧克力 纤维素-聚乙烯膜 涂聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氯乙烯膜 馅饼、硬皮面包、咖啡、奶酪 焙烤食品、奶酪、糖果、干果、速冻蔬菜 醋酸纤维素纸箔-聚乙烯膜 镀金属聚酯-聚乙烯膜 聚乙烯-铝-纸膜

表2 复合膜食品包装袋应用

复合膜类型 典型食品应用 汤粉 咖啡、奶粉 干菜、汤粉、巧克力 耐冲击性聚苯乙烯-聚对苯二甲酸乙二醇人造奶油、黄油盆 脂膜 聚苯乙烯-聚苯乙烯-聚偏二氯乙烯-聚苯果汁、牛奶瓶 乙烯 聚苯乙烯-聚苯乙烯-聚偏二氯乙烯-聚乙黄油、咖啡、蛋黄酱 烯

2.1 .6 塑料薄膜中的塑料助剂

各种塑料薄膜除了含有主要成分——树脂外，常常为了改善其性能而需要加入一些添加剂，常用的添加剂有增塑剂、稳定剂、抗氧剂等。 2.1.6.1 增塑剂

增塑剂是一种提高树脂可塑性和柔软性的添加剂。邻苯二甲酸酯类是目前最广泛使用的增塑剂，品种多、产量高，并具有色泽浅、毒性低、电性能好、挥发性小、气味少、耐低温性一般等特点。目前，邻苯二酸酯类的消耗量约占增塑剂总消耗量的80－85%，而其中最常用的是邻苯二甲酸二辛酯（DOP）和邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)两种[4]。