復合膜減薄技術(shù)趨勢分析

付寧 趙雄燕 姜志繪

近年來，復合膜憑借極好的機械性能，良好的熱封性，較好的氣密性、防潮性、耐熱性、保香性以及優(yōu)良的印刷性，被廣泛應用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)。然而，為順應綠色包裝潮流，復合膜也要向輕量化、薄型化方向發(fā)展。本文主要介紹了復合膜減薄的目的和意義、國內(nèi)外發(fā)展和研究現(xiàn)狀以及國內(nèi)發(fā)展趨勢和面臨的問題。

目的和意義

進入21世紀以來，世界各國面臨各種資源和能源緊迫貧乏、環(huán)境污染嚴重、氣候變化無常的殘酷現(xiàn)實，因此建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好和諧型社會，走可持續(xù)發(fā)展道路，已經(jīng)成為世界各國發(fā)展的潮流和趨勢。為順應這種潮流和趨勢，全球包裝工業(yè)也在加速研究包裝的可持續(xù)發(fā)展，復合膜減薄技術(shù)就是針對軟包裝可持續(xù)發(fā)展的一項環(huán)保技術(shù)。

復合膜減薄技術(shù)是指在確保復合膜滿足保護內(nèi)容物、方便攜帶和促進銷售等功能的條件下，通過采用一系列有效措施，如材料改性、材料選擇、材料多功能化、材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及工藝技術(shù)創(chuàng)新等，使用最少量的材料進行適度包裝。

復合膜減薄技術(shù)不僅可以減少生產(chǎn)過程的材料用量，節(jié)省資源和能源，降低生產(chǎn)和運輸成本，有助于企業(yè)實現(xiàn)更好的盈利，而且能減少包裝廢棄物產(chǎn)生量，降低VOCs排放，減少回收再利用費用，是實現(xiàn)生態(tài)保護的有效措施之一。

當然，復合膜減薄技術(shù)也是促進全球包裝工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑。可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略模式要求經(jīng)濟發(fā)展必須走“少投入，多產(chǎn)出”的集約型經(jīng)濟模式，復合膜輕量化、薄型化正是順應了這種戰(zhàn)略模式，同時能夠促進資源的進一步充分利用，協(xié)調(diào)環(huán)境發(fā)展。

國內(nèi)外發(fā)展和研究現(xiàn)狀

在日本和美國，為減少包裝廢棄物總量，已經(jīng)使用厚度更薄、質(zhì)輕強度高的薄膜材料。如日本的花王公司、美國的Chris Craft公司等，正在使用一種極薄的水溶性薄膜來包裝粉末洗滌劑。這種薄膜是由改性的含羥基的聚乙烯醇（PVA）和羥基纖維素（GMC）合成，用來替代較厚的聚乙烯（PE）薄膜，包裝設計為獨立小包裝袋，使用時無需打開包裝袋，直接將裝有少量洗滌劑的包裝袋溶于水即可，方便快捷。

在美國，一種由聚酯（PET）和液晶聚合物（LCP）共聚而成的高分子合金材料被大力開發(fā)，其PET和LCP的比例為9：1，可用于各種形式的包裝。與擠出PET薄膜相比，這種材料的阻氧性提高了2倍，力學性能提高了220%～550%，厚度卻減少了50%，并且可以回收再利用。

與此同時，我國在復合膜減薄方面的研究也取得了較大進展，部分已經(jīng)達到國際先進水平。例如，使用加罩光油的可熱封拉伸薄膜可顯著減少材料用量，現(xiàn)已大量應用于冷飲和冰淇淋等包裝；利用茂金屬聚烯烴材料的高強度性能，成功減少復合膜厚度；利用共擠復合技術(shù)和先進設備精確控制復合膜各膜層的厚度，從而實現(xiàn)復合膜整體減薄。

國內(nèi)發(fā)展趨勢和面臨問題

復合膜減薄后不僅可以減輕環(huán)境污染，而且產(chǎn)品價格也會隨著包裝的減薄而有所下降，所以目前國內(nèi)越來越多企業(yè)開始對輕量化、薄型化復合膜產(chǎn)生濃厚興趣。

在我國，PET是最為常用的包裝用薄膜，一般厚度為12微米。假設將PET薄膜的厚度由原來的12微米減薄至7微米，以PET薄膜年均消耗量20萬噸，12微米厚PET薄膜用量占總量的 50%計算，一年可以節(jié)省4萬余噸PET薄膜，僅僅是材料用量方面的節(jié)約就已經(jīng)如此可觀，更不用說復合膜減薄技術(shù)在資源消耗、運輸費用等方面的降低了。而且，復合膜在減薄的同時，還能滿足其他包裝材料所不能滿足的性能，如強度高、保鮮性好、優(yōu)異的透濕阻氧性和印刷性等，市場前景不可限量。

但目前我國在功能性薄膜減薄方面仍然面臨著許多考驗和挑戰(zhàn)，如何使減薄后的功能性薄膜保持原來的包裝性能和功能特性，是值得我們深入研究和探討的一大課題。

在原料方面，需要特殊牌號的樹脂產(chǎn)品才能生產(chǎn)出具有特殊功能的薄膜。例如，采用聚丙烯樹脂生產(chǎn)BOPP薄膜，由于國際公司壟斷，我國BOPP專用原料不能用于生產(chǎn)高性能BOPP薄膜，只能用于生產(chǎn)普通型號的BOPP珠光膜。

在設備方面，目前國產(chǎn)設備在生產(chǎn)速度、加工精度、拉伸速度以及工藝參數(shù)控制等方面仍與進口設備存在較大差距，因此目前國內(nèi)薄膜加工設備仍以進口為主。

在工藝技術(shù)方面，受到原料和設備等影響因素的制約，導致高端前沿的工藝技術(shù)不能得到有效掌握和重大突破。例如，國內(nèi)PET薄膜行業(yè)缺乏先進的工藝技術(shù)，特種PET薄膜的核心技術(shù)主要由日本、美國和韓國等發(fā)達國家掌握，這就導致了國產(chǎn)薄膜產(chǎn)品單一，且主要局限于低端市場。

隨著我國軟包裝市場需求的不斷擴大，對軟包裝相關(guān)技術(shù)的研究具有非常重要的意義。我們相信，對復合膜輕量化、薄型化的研究將有助于進一步擴大軟包裝的應用領(lǐng)域，同時幫助軟包裝行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。