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PVDC软包装主导高阻隔材料二

2022-04-28 来源:邵阳机械信息网

PVDC:软包装主导高阻隔材料(二)

PVDC的环保性

PVDC作为一种具有优越性能的主导高阻隔材料,在美国、日本及欧洲一些国家一直得到很好的推广与使用。在美国,PVDC制品被确定为无毒安全的塑料材料,可用于食品包装;在德国,PVDC包装材料被誉为绿色包装材料,拥有“绿色”标识;日本、韩国目前市场上流通的小包装食品、药品、化工产品、电子产品等,有一半以上采用PVDC制品包装。另外,环境保护的一个重要要求就是包装材料的减量化,使用PVDC的复合包装材料比使用普通的PE膜、纸、铝箔等材料要节省许多,从而可实现包装材料的减少,达到减少废物源的目的。

但值得指出的是,由于受80年代中期西方绿色和平组织及环保人士的一些论点的影响,对PVDC的全生命过程以及终端废弃物的评价缺乏科学的全面的论证而误导媒体,因而不断地有人质疑PVDC不利于环保,甚至要求取消含氯塑料的生产。其实在欧美等国,早已被科学的论证平息,但近来在我国又有些泛起之势。为了给一种产品科学、正确的评价,而不致因噎废食,危及国民经济的发展,有必要就PVDC的环保功能、环境效应做些考证。

其一、关于PVDC焚烧产生酸雨问题。PVDC焚烧产生CL2,CL2和H2O反应生成具有腐蚀作用的氯化氢,进而形成盐酸,腐蚀性强,对环境将造成一定影响。但PVDC目前全世界产量10余万吨,仅及PVC的3000万吨的0.33%,而据美国陶氏公司公布的测算结果,含氯塑料,包括其它氯源的固体垃圾在城市垃圾中仅占1%。而由于PVDC在软包装过程中用量较少,故而产生的塑料废弃物也是很少的,更何况含硫塑料,含氮塑料,甚至含氟塑料,都在危及环境,PVDC焚烧造成的环境问题与其它塑料相比,只能说是微不足道。况且,80年代通过治理,所有焚烧炉都必须采用碱液喷淋以中和气体中的酸性物质,因此,由于焚烧而引起的酸雨已经解决。更何况垃圾焚烧产生的酸雨并非仅指HCL。

其二、关于PVDC回收再生问题。就目前国内情况,没有哪种软包装可以直接回收再生的,即使宣传可以回收再生的PE、PP、PA、PET,一旦印刷,不仅油墨污染,以及含氮粘合剂,亦难回收再生利用,就是已经能回收再生的PE、PET等纯白膜废旧塑料,一旦再生,推向市场,食品卫生部门也不予认可。因此,冷静地客观地讲,软包装塑料废弃物回收再生,仍十分有限的。

其三、关于PVDC与二恶英的问题。实验证明PVDC焚烧物对产生二恶英无明显影响,所谓“PVDC不环保”实属误导。

当然,要宏观地科学地评价PVDC功能对环境的影响,要用生命周期分析的观点来考察、评估包装与环境的关系,要对包装物原材料形成、加工、包装、流通、废弃物再利用或焚烧、掩埋这样一个全过程来考察它对环境的影响。这包括整个过程的能耗、物耗和向环境(空气、水、陆地)排放的总污染量,全过程的综合评估才是客观科学的。通过综合对比分析评估,PVDC确属环保型塑料。

一方面,PVDC对包装内容物的保护作用。90年代中期,美国对军品包装曾提出货架寿命三年的要求,即使一般民用商品,包括食品、药品,其货架寿命亦在一年以上。对此,只有高阻隔现代包装的PVDC等材料,才能具有此功能,它可以使食品药品在保质期内不变质,不危及人们的卫生,不造成大量霉变产品而倾倒成垃圾,以危害环境。由于货架寿命长,对缓冲或调解市场,平衡国民经济功能,以及保护商品的流通,都是十分重要的。在我国,仅以季节性的月饼为例,在未用PVDC包装前,每年报废之过期或霉变月饼就有数百吨!使用PVDC之后实现了保口感保品味之目的,深受消费者欢迎。上述仅指出对商品的保护以及社会效益,如果从携带方便,保存周期长等对商品销售的影响,其功能就难以用价值评估。比如海湾战争中,大量使用PVDC对食品的包装,从而免除了军队的后勤负担,更有利于战争的运作,其功能远在金钱价值之上。

另一方面,PVDC用料省,废弃物少。比如PVDC涂布膜,几乎都是依附于BOPP、PET、PA等塑料基膜和玻璃纸、白板纸上。一般每平方米涂布3-5g(纸上涂布要12-15g/m2)即可达到高阻隔的作用,作为食品包装膜的厚度多为25-60um而其中PVDC层大约2um左右,其阻氧可达到15ml/m2.d.atm。因此,作为复合膜,PVDC层仅占不到百分之十就可使食品的货架寿命延长到6个月至一年。如果剔除PVDC层,一些食品2-3天就会变味、腐败。因此,仅以塑料包装做比较,它的保护物品的功能可比BOPP节约700倍。

其次,PVDC原料系节约能源的产品,而纸张、普通塑料或取之森林或取之石油,均为无法再生之能源。PVDC的原料,因其为共聚物,主要原料的66%来自食盐,是大海中最富集的成分,其余34%来自石油或煤炭,而普通塑料如PE、BOPP等均100%来自石油,而纸张的原料,取自大自然的森林或湿地的芦苇,如果不是有计划的开采,还将破坏生态,祸及环保。另外在生产过程中,PVDC的原料VDC是合成产品,纸张则需经过制浆、漂白等,使大量含有烧碱和木质素等有机质流入河道。虽然纸包装的废弃物可降解,但其前身的污染给环保治理造成沉重的负担。以纸、木和其它传统包装材料代替普通塑料包装,有人统计过,包装废弃物的重量增加4倍,体积增加2.5倍,包装的总能源和总成本将增加2倍。仅以纸袋与塑料袋对比,统计结果显示用塑料袋比纸袋减少能耗40-70%,对空气污染减少63-73%,对水污染减少70%。上述数据仅以一般PE塑料袋计算。若以同等货架寿命计算,如包装鲜肉类,则仅为PE的0.5%,又如,用三种不同结构材料:纸/塑、纸/塑/铝、PVDC/玻璃纸,在同等货架寿命的前提下,PVDC/玻璃纸所耗能源只有前二者的30-35%。因此,从PVDC原料来源到PVDC高阻隔包装与纸和塑料的对照,都可以说明PVDC是一种节能产品,是有着环境保护效应的产品。

我们清楚,塑料及塑料软包装是伴随着我们现代化生活的一部分,尤如汽车是现代化速度的表征一样。人们不会因为汽车尾气污染环境而取消汽车,只能在不断的科技发展中予以改进。而PVDC软包装,不仅大大地保护了产品,提高货架寿命,减少包装废弃物,即使在废弃物焚烧过程中也未见产生二恶英,同时降低了我们包装大国对石油的依赖,因此,呼吁我国包装环保界,能够认真评估,给PVDC以绿色包装。

PVDC的应用

PVDC的用途十分广泛,被大量用于肉食品、方便食品、奶制品、保鲜食品等食品行业和化妆品、日化品、药品等日化制药行业以及需防潮、防锈的五金制品、机械零件、军用品等各种需要有隔氧防腐、隔味保香、隔水防潮、隔油防透等阻隔要求的产品包装。其应用领域为:

⑴高温杀菌,适合于KAP灌肠机用的肠衣膜;(单膜,高阻隔)

⑵用于冰箱冷藏、微波加热的家用保鲜膜;(单膜,高阻隔,自粘性)

⑶冷鲜肉包装用的收缩袋;(多层,高收缩率)

⑷多层共挤筒状膜;(多层,收缩率一般)

⑸多层共挤拉伸膜,根据拉伸程度的不同,有不同厚度。(多层,无收缩率)

⑹PVDC乳胶,涂在其它塑料材料(如BOPP、PET)上,应用于药品泡罩、香烟膜及复合基材等。

在日本,PVDC多用于保鲜膜;在美国,PVDC多用于热收缩膜;在欧洲,PVDC多用于涂敷膜;在中国,PVDC多用于肠衣膜。具体应用情况如下:

PVDC薄膜的广泛应用使PVDC在世界上初露头角。PVDC单膜目前世界用量最大,早在第二次世界大战初期就开始大量使用,被广泛用于枪枝、弹药等军用品的包装。在中国,PVDC肠衣膜的用量已成为世界最大的地区,年使用PVDC树脂达30000T以上,主要用于火腿肠包装,典型用户有双汇、金锣、雨润等。同时,日本、韩国、越南、欧洲等国也有少量的PVDC肠衣膜在使用。

PVDC涂敷膜、复合膜、收缩膜及共挤拉伸膜目前也在迅速发展。在中国,PVDC涂敷膜应用于食品市场发展十分突出,比如中国富通公司,从1999年到2003年五年间,从数十吨发展到超千吨;PVDC复合膜已有一定市场,比如春都开发的以BOPP/PVDC/PE为代表结构的复合膜,不仅达到其它同类结构复合膜性能,而且充分发挥了PVDC高阻隔性,用此包装的产品保质期大大延长;在美国、澳大利亚、南美等国,PVDC收缩膜用于鲜肉包装已成为不可替代的方式,使鲜肉的保质期延长至最长2个月的时间,该收缩膜尤以美国希悦尔公司最为领先,它不仅开发了具有专利性的该种薄膜,而且还专门开发了与之相配套的自动包装机,将PVDC在生鲜肉上的应用发挥得淋漓尽致,用于此用途的PVDC树脂已超过了20000T;加拿大MACRO公司与DOW化公司携手,提出PVDC包裹技术的概念后,PVDC多层共挤技术在世界上迅速推广开来,在中国不仅有进口的多层共挤生产线,而且自主研制的国产线也已逐步投向市场,可以预见在中国PVDC多层共挤薄膜将发展为PVDC主导产品。

PVDC保鲜膜由于其优越的透明性、良好的表面光泽度及很好的自粘性,一进入市场,即得到广大消费者的青睐,从此其作为家用保鲜包装膜在世界上得到广泛的应用,这也是PVDC第一种被广泛使用的用途。在今天,PVDC的保鲜膜不单可以满足于家庭在冰箱中保存,而且也可用于微波加热,成为发达国家常用的包装材料之一。PVDC保鲜膜在日本可是家喻户晓的东西,已成为成熟的日常消耗品,每年用量达3万多吨。

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