食品包装学作业

塑料食品包装材料的种类及其利弊

学号：201104840 班级：食科31104 姓名：蒋艳平

摘要：塑料是目前广泛应用的食品包装材料之一，由于其具有重量轻、化学稳定性好、易于加工、原料来源丰富、运输销售方便、对食品有良好保护作用等优点，已被广泛运用于食品包装行业中；塑料包装材料的种类丰富，形态多样，具有很多优良的包装特性，但同时含有各种添加剂和助剂，所含部分化学物质对人体有致癌的负面影响，因此还需进一步的研究和开发。

关键词：塑料包装，用途，种类，特性，安全性能，塑料膜，绿色包装 引言：

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,食品包装已经由商品的附属地位逐渐成为商品的一部分,对保护商品、方便贮运、促进销售、提高商品价值有着十分重要的意义。在食品包装的材料中,塑料是近三十年来世界上发展最快的包装新材料。塑料包装材料的广泛运用是现代包装技术发展和进步的一个标志。尽管塑料包装废弃物的回收和处理,已经引起了人们对环境问题的高度重视,但由于塑料包装材料有一系列不可替代的优点,使它不但与铁、木、纸、玻璃等各种包装材料共分秋色,而且独领风骚,正显辉煌。本文主要针对塑料食品包装进行分析说明，希望能够改善塑料包装出现的一些安全问题。

二、塑料具有的特性

1. 塑料具有可塑性

塑料的可塑性就是可以通过加热的方法使固体的塑料变软,然后再把变软了的塑料放在模具中,让它冷却后又重新凝固成一定形状的固体"=4]塑料的这种性质也有一定的缺陷,即遇热时容易软化变形,有的塑料甚至用温度较高的水烫一下就会变形,所以塑料制品一般不宜接触开水"

2. 塑料具有弹性

有些塑料也像合成纤维一样,具有一定的弹性"当它受到外力拉伸时,卷曲的分子就由柔韧性而被拉直,但一旦拉力取消后,它又会恢复原来的卷曲状态,这样就使得塑料具有弹性,75〕例如聚乙烯和聚氯乙烯的薄膜制品"但是有些塑料是没有弹性的"

3. 塑料具有较高的强度

塑料虽然没有金属那样坚硬,但与玻璃!陶瓷!木材等相比,还是具有比较高的强度及耐磨性"塑料可以制成机器上坚固的齿轮和轴承"

4. 塑料具有耐腐蚀性

塑料既不像金属那样在潮湿的空气中会生锈,也不像木材那样在潮湿的环境中会腐烂或被微生物侵蚀,另外塑料耐酸碱的腐蚀"因此塑料常常被用作化工厂的输水和输液管道,建筑物的门窗等"

5. 塑料具有绝缘性

塑料的分子链是原子以共价键结合起来的,分子既不能电离,也不能在结构中传递电子,所以塑料具有绝缘性"塑料可用来制造电线的包皮!电插座!电器的外壳等"

三、常见塑料包装材料及其应用

在包装领域中被大量应用的“塑料包装材料”最大的优点，是可以通过各种方法方便地调节材料性能,以满足各种不同的需要;还可以制成复合薄膜及多层塑料瓶,质轻，不易破损,方便运输及携带"塑料包装材料透明!光洁!平滑,易于印

刷和造型装磺,可美化商品外观,提高商品陈列性能"大多塑料都可用于饮料食品包装,其中用量最大的是价格低廉的“聚烯烃”。常用的塑料种类有:聚乙烯!聚氯乙烯!聚丙烯!聚醋!聚偏二氯乙烯及聚碳酸酯"

1. 聚乙烯(PE)

聚乙烯是世界上产量最大的合成树脂,也是消耗量最大的塑料包装材料,约占塑料包装材料的30%"低密度聚乙烯(LDPE):透明度较好,柔软!伸长率大,抗冲击性与耐低温性较HDPE为优,在各类包装中用量仍较大,但作为食品包装材料其缺点较明显"〔7〕高密度聚乙烯(HDPE):具有较高的结晶度,允许较高的使用温度,其硬度!气密性!机械程度!耐化学药品性能都较好,所以大量采用吹塑成型制成瓶子等中空容器"由于它具有较高的耐油脂性能,广泛用于盛装牛奶!牛奶制品,包装天然果汁和果酱之类的食品"不过HDPE的保香性差,装食品饮料不宜久藏"但可利用它具有热封性能好的特点,将其作为复合薄膜的内层材料"厂8〕如二层!三层复合材料,已大量应用于饮料包装,美国采用玻璃纸/粘合剂/PE的复合瓶专盛柠檬汁"

2. 聚氯乙烯(PVC)

PVC塑料大致可分为硬制品!软制品和糊状制品三类"硬制品增塑剂一般少于5%,软制品中增塑剂多达20%以上"硬质PVC因不含或很少含有增塑剂,其成品无增塑剂的异味,而且机械强度优良,质轻,化学性质稳定,所以制成的PVC容器广泛用于饮料包装"用注拉吹法生产的PVC瓶子无缝线,瓶壁厚薄均匀,可用于盛装碳酸饮料如可口可乐等"〔9〕PVC材料的安全性一直是人们关注的问题"用于包装的PVC树脂中的氯乙烯含量不能高于1xlo一6,即1千克PVC树脂只允许含1毫克氯乙烯单体,用这种PVC树脂生产的瓶子包装饮料,在食品中测不出氯乙烯单体"

3. 聚丙烯(PP)

聚丙烯薄膜是高结晶结构,渗透性为聚乙烯的1/4~1/2,透明度高,光洁,加工性能高,广泛用于制备纤维!成型制品,但主要是塑料薄膜"仁l0]目前,具有气密性!易热合性的聚丙烯的涂布薄膜及与其它薄膜!玻璃纸!纸!铝箔等复合的复合材料己大量生产,用即复合材料制作的容器可用于饮料包装"各类即都有一个带静电的共同特点,为解决这个问题,一般在薄膜上涂布防静电剂或者将防静电剂混炼于薄膜中"在薄膜上涂布气密性好的聚偏二氯乙烯类树脂可提高PP的抗氧化性"

4. 聚酷(PET或PETP)

PET是一种结晶性好,无色透明,极为坚韧的材料"有玻璃的外观,无臭!无味!无毒易燃,燃烧时有蓝色边缘的黄色火焰,气密性良好"PET的膨胀系数小,成型收缩率低,仅0.2%,是聚烯烃的十分之一,较PVC和尼龙小,故制品的尺寸稳定"机械强度堪称最佳,其扩张程度与铝相似,薄膜强度为聚乙烯的9倍!聚碳酸酷和尼龙的3倍,冲击强度是一般薄膜的3~5倍"而其薄膜又有防

潮和保香性能"虽然聚酷具有上述优点,但是其薄膜价格较贵,热封困难,易带静电,所以单独使用极少,大多是用热封性较好的树脂涂布共同制成复合薄膜"采用二轴延伸吹塑法的PET瓶,能充分发挥PET的特性,即具有良好的透明度,表面光泽较高,呈玻璃状外观,是代替玻璃瓶最合适的塑料瓶"近年来PET瓶生产发展迅速,耐热PET瓶广泛应用于茶饮料!果汁饮料等需要热罐装的饮料"

5. 聚偏二氯乙烯(PVDC)

PVDC的特点是柔软而具有极低的透气透水性能,可防止异味透过,保鲜!保

香性能好,适于长期保存食品;耐酸!碱!化学药品及耐油脂性能优良,具有良好的热收缩性,适合做密封包装,是较好的热收缩包装材料"PVDC的缺点是太柔软,操作性能不良;结晶性强,易开裂穿孔,耐老化性差;其单体也有毒性,因此主要用作涂布材料或制造复合材料"〔川PVDC常与纸!铝箔及其他塑料薄膜制成复合材料或PVDC涂布材料"采用溶剂粘合法可得到良好的结合"这些复合材料具有优良的防潮!隔氧!密封性能,也易于热封,适于包装含水食品"

6. 聚碳酸酉旨(PC)

PC是无色透明,光洁美观的塑料"由于PC无毒!无异味,阻止紫外线透过性能及防潮保香性能好,耐温范围广,在一180e下不脆裂,在130e环境下可长期使用,所以是一种理想的食品包装材料"〔-2〕利用PC耐冲击性能佳!易成型的特点,可制造成瓶!罐及各种形态的容器,用于包装饮料、酒类、牛奶等流体物质"PC最大缺点即是产生应力开裂"生产中除了选用高纯度原料,严格控制各种加工条件外,采用内应力小的树脂改性,如少量的聚烯烃!尼龙!聚酷等熔融共混,可显著改进抗应力开裂性!抗水性".

生活中塑料包装的应用：

食品包装中的塑料瓶主要用于包装饮料、奶类等液体和一些颗粒状、块状食品，常用的食品包装塑料瓶有PE瓶、PP瓶、PVC瓶、PET瓶、PS瓶和PC瓶等，近年以PET瓶（以及PET复合材料）更为常用。另外，塑料薄膜主要用于方便袋和保鲜膜。其加工工艺多样，有挤出、吹塑工艺、注射、吹塑工艺、挤出、拉伸、吹塑工艺、注射、拉伸、吹塑工艺和多层共挤、注射、吹塑工艺等，各种塑料对这些工艺的适应性能不尽相同。加之由于食品包装塑料瓶受材料分子结构形态的影响，具有一些不可改变的缺陷，比如表面易划痕、下陷、高温稳定性差、气候适应性不好等。而食品包装中，对包装容器的密封性、阻隔性、机械强度及卫生安全性等要求都较高。因此，对食品包装塑料瓶进行性能质量检验和检查，就显得尤为重要。

四、食品塑料包装材料主要安全问题

1、塑料包装材料生产过程中使用的添加剂的影响

众所周知,塑料属于高分子聚合物,其为单体在适当条件和引发剂的作用下,发生聚合反应而形成的"为了改善塑料的加工性能和成品的使用性能,在制成成型品的过程中还要加入增塑剂!抗静电剂!爽滑开口剂!热稳定剂等加工助剂"塑料单体和加工助剂都属于低分子化合物,在一定的介质和温度条件下,会从塑料中溶出,转移到食品中去,从而污染食品,给人体健康造成危害"。

(1)增塑剂

在所有改善塑料食品包装材料性能的添加剂中,增塑剂的卫生安全性倍受关注"丁基硬脂酸酷!乙酞基三丁基柠檬酸酷!烷基癸二酸酷和己二酸酷是几种常用的毒性较低的增塑剂"而邻苯二甲酸醋则被限制使用,这是因为毒理实验表明它具有潜在的致癌作用"近来还有报道称,邻苯二甲酸酷还可能减弱人的生育能力"因此,欧盟食品科学委员会就人们可以接受的邻苯二甲酸醋日摄入量作出了规定"英国!加拿大!香港等国家和地区也对大量包装和食品中邻苯二甲酸醋及其它增塑剂的含量做了调查,调查结果表明食品包装保鲜膜中主要含有增塑剂己二酸二(2一乙基)己酷(DEHA),它容易迁移到保鲜膜所包裹的肉类!鱼类和奶酪食品中,其中奶酪中DEHA的含量高达310pg/g;此外,几种邻苯二甲酸醋如邻苯二甲酸二(2一乙基)酉旨(DEHP)!邻苯二甲酸二丁酷(DBP)!邻苯二甲酸丁基苯基酷(BBP)

和邻苯二甲酸二乙基酷(DEP)在塑料包装及其包裹的食品中均有检出,其中DEHP在食品中的浓度平均为0.29pg/g"为了有效分析复杂食品基体中的邻苯二甲酸酷,己二酸酷,癸二酸酷,乙酞基三丁基柠檬酸醋等增塑剂,科研人员采用了同位素稀释气相色谱一质谱分析方法"在该方法中,氖代或者碳一13标记的类似物通常作为内标"通常在进行GCZMS测定前,需要采用体积排阻色谱(SEC)技术分离脂肪食品中的液态基质,目标分析物和内标将以一个色谱峰的形式洗脱,但由于两者质量数不同,因此可以采用质谱进行同时测定"此外,一种新型的样品前处理技术)吹扫共蒸馏提取技术(SweepcoZdistillation)被用于脂肪食品中增塑剂的提取,这一技术已被广泛应用于脂肪食品中农药残留物的提取"Kondyli等人研究了聚氯乙烯薄膜中的邻苯二甲酸酷和己二酸酷向肉类食品中的迁移扩散规律,即通过萃取!皂化后采用气相色谱技术测定分解的醇类物质,从而实现对增塑剂的间接测定"

(2)热稳定剂

热稳定剂是除增塑剂外塑料制品中用得最多的添加剂"总的来说,环氧化的种子油或植物油如大豆油(ESBO)等被大量用作塑料食品包装材料的热稳定剂!润滑剂和增塑剂等"聚氯乙稀!聚偏二氯乙烯和聚苯乙烯等材料通常含有0.10/0一27%不等的环氧化植物油"由于植物油中残留的乙烯氧化物毒性极强,因此油的纯度将直接影响其毒性程度"通常,其分子量越大(即溶解度越小),毒性越弱"。

2、包装印刷过程中使用的有毒溶剂的残留物的影响

塑料是一种高分子聚合材料,聚合物本身不能与染料结合"当油墨快速印制在复合膜!塑料袋上时,需要在油墨中添加甲苯!丁酮!醋酸乙酷!异丙醇等混合溶剂,这样有利于稀释和促进干燥"目前,在包装印刷行业,仍有很多企业使用苯类溶剂型油墨作为塑料包装材料的印刷油墨"而且企业贪图自身利益,大量使用比较便宜的甲苯,并缺乏严格的生产操作工艺,使包装袋中残留大量的苯类物质"苯类溶剂的毒性较大,被美国FDA列入可致癌化学品中,此类溶剂如果渗入皮肤或血管,会危及人体造血机能,损害人体的神经系统,甚至导致白血病的发生"虽然印刷时可通过干燥除去绝大部分溶剂,但由于油墨中的颜料吸附力强,仍易产生残留"残留在包装内的苯类溶剂,被食品吸附后,导致食品污染,从而给人体健康造成危害"

3、复合包装材料使用的粘合剂及其稀释剂的残留物的影响

复合塑料包装材料,比单纯的树脂及其成型品更为复杂,除了单体残留!助剂的溶出物及印刷油墨中的溶剂残留污染食品外,用于复合的胶粘剂及其稀释剂的残留也是相当有害的"在GB9685一20035食品容器包装材料用助剂使用卫生标准6中规定,只有改性聚丙烯和聚氨醋这二类胶粘剂可用在食品包装之中,单组份的压敏胶是不能用于食品包装材料的"但仍有企业使用单组份的压敏胶去制造复合包装材料,有的用甲苯作溶剂,造成甲苯溶剂残留超标,对食物造成污染"另外复合包装材料中的二氨基甲苯含量超标,会对人体造成严重危害,因它是一种致癌物质。

五、新型塑料包装材料——塑料膜

塑料膜是塑料包装材料的主要应用形态之一。通常厚度小于0.25mm的才称为薄膜(简称膜),实际上薄膜一般是以Lm为单位。食品包装塑料膜包括单种膜和复合膜。单种膜可分为普通膜、拉伸膜、热收缩膜等;复合膜可分为塑塑复合膜、铝塑复合膜、铁塑复合膜、纸塑复合膜等。

食品包装应该有良好的阻隔性(阻气、阻湿、阻油)、安全性、化学稳定性、机械强度、印刷性、热封性和耐(高、低)温性等,还应该具有较好的经济性,才能达到食品保质保鲜的实用要求。单层塑料薄膜不可能兼有这些性能。将多种塑料经过粘胶、涂布或多层共挤得到复合塑料包装膜,则兼具多种塑料的优良性能。不同的塑料按品种搭配、层数、厚度、组合顺序、复合工艺等,可以得到不同性能的复合膜。可以说,复合膜是塑料包装膜发展的必然趋势。

六、绿色包装

绿色包装不仅仅具有包装的一般性能，还具有保护环境和资源再生的两个主要功能。这两个功能主要靠5R的原则来实现：Reduce、Reuse、Return、Refuse、Recycle和Degradable，即减量化、再利用、可回收、拒绝使用无环保观念的产品、再循环和可降解

七、结论：

参考文献：

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[3]沈运华.食品包装塑料膜的选用[J].包装技术，

[4]杨涛.绿色包装 食品包装安全与塑料包装材料[J].塑料包装，2013[23].