高分子包裝(塑料包裝),在1996年美國已有287億美元的市場占有額,估計到2003年則會增長到440億美元左右,每年增長率為5-6%左右,而造成如此大幅度增長的原因包括有:適應(yīng)上班族或職業(yè)婦女需要用塑料袋包裝帶回家的餐點、碳酸飲料及果汁;適合新型藥物或醫(yī)療器材的包裝;非處方藥的大幅增長;重復(fù)可再使用的包裝;代尚未脂性食物高阻隔包裝。一般而言,食品包裝占有一半以上的包裝市場,其次是醫(yī)療器材及藥物包裝。未來高分子包裝材料的發(fā)展趨勢如下:由容口袋包裝轉(zhuǎn)為軟性包裝,以減少廢棄物和成本。未來的高分子材料須提高耐穿刺性,熱封性及阻隔性;低成本之聚酯將取代PS、紙和鋁材;高透明性的透明阻隔材料及其涂布技術(shù);可分解性的塑料等。 高分子包裝材料之發(fā)展趨勢 高分子包裝材料主要是以金烯觸媒所合成,金烯觸媒是一種高效率,高選擇的單活性點解媒。因此,所合成的高分子大都具有窄分子量分布及低微觸媒含量之兩大優(yōu)點,極適合用于食品及醫(yī)藥包裝。以下是其最新的發(fā)展趨勢:
1、新一代聚乙烯(mPE) 進入市場已有數(shù)年的歷史,應(yīng)用于包裝主要取其低熱封強度,高初始熱封強度低暈度,主要用于熱封層上。
2、新一代聚丙烯(mPP) 是一種與現(xiàn)行PP等級不相同的新材料。一般而言,他的熔點較低(低于160°)。現(xiàn)行一般常用于高潔靜的電子包裝容器。
3、新一代聚苯乙烯(sPS) 新一代聚苯乙烯又名對位聚苯乙烯,其有較高的透明性(當被制成薄膜時),亦具有較高的熔點及高阻氣性,因此,亦會被考慮用于阻隔薄膜使用。
4、新一代聚乙烯與聚苯乙烯聚合物(ESI) 新一代聚乙烯與聚苯乙烯聚合物(ESI)成功地控制了主鏈上的乙烯與苯乙烯的結(jié)構(gòu)與架構(gòu),突破以往二種單體不易共聚的缺點。
5、新一代環(huán)狀烯烴共聚物(mCOC) 環(huán)狀烯烴共聚合物改變了以往聚烯烴一定會結(jié)晶而不夠透明的印象,結(jié)合了結(jié)晶性與非晶性聚合物共同的優(yōu)點,如高透明性、高耐熱性、光學特性與電氣特性佳、吸水性與透水性低、生物相容性、溶出物少等各種特性,提供給應(yīng)用開發(fā)者絕佳的想像空間。含有環(huán)狀烯烴單體之高分子早在數(shù)十年前即為人們所熟悉,但由于合成時不易控制聚合物之均勻性與分子量,往往生成的不純物比例過高,產(chǎn)量無法提高,很少有真正商業(yè)化應(yīng)用產(chǎn)品上市。而metallocene觸媒的出現(xiàn),大幅增加了共聚合分子結(jié)構(gòu)的控制能力,開創(chuàng)了一個全新的機會--柔軟的線性烯烴與堅硬的環(huán)狀烯烴單體共聚合而成為可自由調(diào)整其比例,就可同時擁有非結(jié)晶性與結(jié)晶性聚合物的共同優(yōu)點,如下表所示。
新一代環(huán)狀烯烴共聚物具有高耐熱性、高透明性、低色像差、耐溶劑性、血液相容性、低溶出物性與可用一般各種方式殺菌,利于回收
消毒再利用的特點。另外,環(huán)狀烯烴共聚物可耐一般藥檢,故在醫(yī)療器材與零件(針筒、醫(yī)療與藥檢用盤、藥劑用盤)的應(yīng)用市場十分看好
。
氣體阻隔的原理大致有二個系列:一為被動陰隔(亦即運用原料之低氣體穿透率來達到目的,另一則為主動式阻隔(亦即添加可吸氣
之材質(zhì))。前者的代表性材料有①前述的COC等單層材質(zhì)②千層派結(jié)構(gòu)之材質(zhì)--微米級的plyolefine/PET,Nylon,EVOH之Sealer及納米級的
Nylon-Cley系列,③共押出的含Nylon,PET,EVOH之多層膜,④蒸鍍級的SiOx膜。現(xiàn)行國內(nèi)以②、③、④種膜應(yīng)用較多,第一種膜則尚未開
始使用。這些薄膜或是進口或是自制,使用量較少。而歐美則有大幅增長之趨。試舉在美國田納西州包裝三明治的例子,說明阻氣軟式包裝
的卓越效果。此一新裝是以Nylon與EVOH二者所組合而成,號稱保質(zhì)期限可提高至30天,有些甚至高達60天。其產(chǎn)品(食品)損耗率由20%大
幅降至5~6%,該公司因此減少了70萬美元的損失。
PET的新興應(yīng)用
PET對包裝業(yè)是一耳熟能說的樹脂,加上臺灣是PET最大的生產(chǎn)基地,若能善用PET的優(yōu)良行性,必能大幅提高經(jīng)濟效益。如三折式蛋
包裝就采用了PET做為包材。
1、三折式蛋包裝
一打裝的三折式PET蛋包裝,主要取PET的高透明,環(huán)保及易印刷性,另外亦不必應(yīng)用膠粘合的特性,可使蛋損失率5%降至PS Foam無法
達到的1%(PS Foam在2~3%)。雖然PET包裝盒價錢高達18美分/個,而PS Foam與紙裝分別為6美分/個及7.5美分/個,但對于每盒12個,標
價僅1.89~2.99美元的產(chǎn)品,應(yīng)尚屬可選擇的包裝材料。
包裝業(yè)新合作模式
包裝業(yè)是所有制造業(yè)中最后一環(huán),但卻是最先面對客戶的一環(huán)。為此,包裝往往是最先被要求提高品質(zhì)(不加價)或是降價(不犧牲品
質(zhì))的角色,因此,包裝之經(jīng)營困難可見一斑。隨著FDA環(huán)保法規(guī)的頒布,新型高分子的優(yōu)異性,終將被大量使用在包裝上。在此情況下,
上游、中游、下游業(yè)間漸有了人共識-共存共榮,共同出資研究,共享利潤的模式,而減少了傳統(tǒng)以大壓小的模式。
結(jié)語
包裝是產(chǎn)品行銷的幕后英雄之一,但也是最容易被忽視的一方,所以,常有針對高分子材料之應(yīng)用設(shè)計及包裝設(shè)計進行評比、競賽,給
予優(yōu)秀作品獎勵,這也是對從業(yè)人員的一種鼓勵。未來如何提高產(chǎn)品的品質(zhì),就需要全社會的配合。