包裝材料的發展趨勢
科技的(de)促進材料的(de)更新和進步,消費者觀念的轉變加(jiā)快包裝產(chǎn)業的發展和(hé)進步,相互協調進(jìn)一步加(jiā)強了包裝材料的演變和向功能性轉變。目前(qián),技術的投(tóu)入創造出新的包裝材料,而且一些高新材(cái)料(liào)在包裝領域中得到(dào)拓展應用,但(dàn)還有些則正(zhèng)在包裝世界中初試身手或顯露鋒芒,當(dāng)然還有些材料極具(jù)發展潛(qián)力。本文結合新發展形(xíng)勢,對包裝中(zhōng)的(de)高新材料進行(háng)掃描,為包裝客戶做一個包裝高新材料的匯總。
1、納米包裝材料(liào)
納(nà)米包裝材料是近年來比較熱的研(yán)究方向,是一種新興的包裝材料,主要有納米複(fù)合包裝材料、聚合物基複(fù)合包裝材(cái)料、納(nà)米型抗菌包裝材料。目(mù)前,研究最多的納米複合包裝材料是(shì)聚合物基(jī)納米複合材料(PNMC),它的可塑性、耐磨性、硬強度等性能都有明顯的提高和增強(qiáng);在聚合物基納米複合(hé)包裝材料中,聚合物層狀無機納米(mǐ)複合(hé)包裝料,由於扡層技術的突破(pò)而獲得了迅速發展,部分研究成果已經開(kāi)始進入產業化或因(yīn)有極大(dà)產業化(huà)應用前景而備受關注;對於納米無機抗菌(jun1)包裝材料,它具有(yǒu)明顯的特點:抗菌能力長效、抗菌性能廣(guǎng)譜、殺抑率優異、抗(kàng)菌劑對人畜安全、抗菌製品理化性能穩定、抗(kàng)菌劑成本低等。
2、金屬(shǔ)基複合材料
金屬基複合材料具有比(bǐ)較高的強度、模量高、高溫性能好(hǎo),導(dǎo)電導熱性能好,特別適(shì)用(yòng)於航空(kōng)與其(qí)他(tā)工業部門。
金屬基複(fù)合技術進步很快,方法(fǎ)有多種。用於複合的(de)金屬主要是Ti、Ni、Cu、Pb、Ag,特別是(shì)輕金屬基Al、Mg、Ti等(děng)。複合(hé)材料有金屬(shǔ)、非金(jīn)屬及其他(tā)化合物等。
3、生物高分子材料
生物高分子材料已(yǐ)進入實驗性階段,如人造血管、人造心髒、人造瓣膜、人工肺、人工(gōng)腮、人(rén)造骨骼等等。生物(wù)高分子材料在包裝中的應用日益(yì)擴(kuò)大,例如微生物(細菌)塑料、生物降解塑料、生光雙解型(xíng)塑料都是當今包裝世界的熱門話題。
4、有機矽及氟係材料
矽係高分(fèn)子(zǐ)材料是21世紀的新(xīn)材料。目前在分子設計與分子結構控製的基礎上探討脫氟縮合、氫化(huà)矽烷甲基化(huà)合等(děng)合成反應,開發分子多元化功能材料,研製(zhì)高檔複合膜化設備的(de)光電子功能材料。有(yǒu)機矽是(shì)一種性能優秀的生態材料(Ecomaterials),主(zhǔ)要(yào)用於航空航天、汽車(chē)、建築、生物工程和其他高技術領域。下階段目標是提高分子設計和(hé)合成技術,實現有機矽功能化(huà)、高分子合成及材料製備技術的(de)最(zuì)佳化。
氟係材料(liào)在包裝中應用有良好的進(jìn)展(zhǎn)。例如:PTFE的高強度、功能化、高(gāo)穩定性,PEA的熱(rè)穩定性,PVDF的功能薄膜。
此外,壓電性、防靜電性、耐輻(fú)射、耐磨性好(hǎo)的氟係(xì)高分子已問世。
5、新型塑料及塑料合金
在我國主要(yào)開發了聚碸、聚(jù)苯硫醚(mí)、聚醚醚酯、聚酸壓胺和聚芳酯等工程塑料,應用較好。國外聚碳(tàn)酸酯、聚酯、聚酚胺(àn)、聚甲醛仍占主流。其中聚碳酸酯發(fā)展最快。工(gōng)程塑料主要研究改性和應用,合金化技術、複合技術和加工技術。塑料合金主要研究合金化技術中的互穿網絡、接枝(zhī)共聚與嵌段共聚,分子複合技(jì)術,反應擠出、相(xiàng)互共混和物理混煉。
在國外(wài),PBT、PET合金發展最快,特別在汽車與自動化設備以及電子方麵應用日益廣泛。
主(zhǔ)要有PBT/ABS、PBT/PC、PBT/有機矽、PBT/PPE、PBT/PET、PBT塑料合金(jīn)用於製造特種高強度包裝容器的報道,而美國的PET合金(LCPl0%)性能優於PET許多,也在包裝中開始應用。
6、金屬箔材及異型材
由於薄化技術的發展,金屬箔材種類大有增加,主要品種有金箔、銅箔、鋁箔(bó)、鈹箔、鉭箔、銀(yín)箔、鋅箔、鐵箔,以及Ni—CR等各種(zhǒng)合金箔材。金屬箔材的發展方向有三(sān)種:超長、超級薄、超級極薄(báo);多孔穴化;複合化。
異型材發展也很迅速,各(gè)種異(yì)型(如複雜的(de)蜂窩型)材均可生產,異型材正向薄型化、輕量化、功能化方向(xiàng)發展。異型材(cái)特(tè)別是紙製蜂窩型材(cái)料,在包裝領域中也有應(yīng)用,且前景看好。
7、功能性高分子材料
功能性高分子材料的新品種主要(yào)有幾大類:(1)電功(gōng)能高分子如導電材料;(2)光功能分子如光導材料、梯度折(shé)射率(lǜ)高分子(zǐ);(3)化學功能如催化材料、吸附材料;(4)磁功能如磁性(xìng)高分子材料;(5)機械(xiè)功能如傳質功(gōng)能材(cái)料中的分離膜、富氧膜高分子材料;(6)生物功(gōng)能如生物醫用高分子材料、生物降解材(cái)料(熱收縮薄膜)、耐(nài)熱高分子材(cái)料、熱敏(mǐn)變色材料;(7)智能高分子材料(如聚砒咯、聚暖吩、聚苯胺)等等。
8、表(biǎo)麵改性材料
現代改性材料種類繁(fán)多,有金屬的、非金屬的、陶瓷的、塑料(liào)的及多元複合物。包裝工業使用(yòng)的表(biǎo)麵(miàn)改性新材(cái)料要相對多一(yī)些。例如,為了改善(shàn)包裝塑料薄膜的縮(suō)合性(xìng)能,采用真空氣相沉積(PVD)技術在塑料表麵(miàn)“塗鍍(dù)”一層極薄的鋁膜,以及矽氧化物膜等(děng);利用激光掃描對塑料薄膜進(jìn)行處(chù)理;對電解鐵箔進(jìn)行表麵改性,強化材料性(xìng)能等。
9、有機光(guāng)電子材料
有機光電子高分子材料新研(yán)製的品種有:有機光色高分子材料、非線性光學材料、光敏折變材料、偏光高分子(zǐ)材料、選擇透光(guāng)高分(fèn)子材料、光(guāng)電轉化功能材料、壓電功(gōng)能高分子材料等。非線性光學聚合物(NLO)、梯度折射率高分子(如甲(jiǎ)基苯(běn)烯酸酯類、苯甲酸(suān)乙烯酯類等)亦有(yǒu)長足(zú)的進展,因此有機光電(diàn)子材料在特種包裝中的應用很有潛力。
10、樹脂(zhī)基複合材料(liào)
以樹脂為基體,如各種纖(xiān)維、粒裝或薄(báo)膜進行複(fù)合的高分子複(fù)合材料種類繁多。諸如加入導電性纖維複合成導電功能材料、吸波功能材料(liào),加(jiā)人陶瓷、玻(bō)纖和碳纖複合增(zēng)強材料,或者不同樹脂薄膜多層複合成為複合材料等等,其應用領域十分廣泛;增強(qiáng)纖維複合型中就有30多(duō)種纖(xiān)維常用。在包裝中(zhōng)已獲得廣泛應用的主要(yào)有機層複合、共擠(jǐ)複合、混(hún)合複(fù)合等類型的複合材料。
樹脂基複合材料的發展趨勢(shì):一是改(gǎi)善(shàn)複(fù)合(hé)工藝、提高複合材料性能和功能;二是選擇適當的材料和最佳工藝以降低複合(hé)材料成本;三是研製開發新品種,如正在研(yán)製的(de)結構(gòu)化材料、功能化材料、分子複合材料、生態複合材料等。
以上是目前已知的十種較前緣的包(bāo)裝材料(liào),這些材料後(hòu)續的應(yīng)用與發展需要市場來決定;
積極進取,勇於探索是(shì)每個聖和人願(yuàn)意為之(zhī)努力的方向,我們樂意在新材料、新技術(shù)上(shàng)奉獻我們熱情。
我(wǒ)們對新材料的發(fā)現一向比較敏銳,在新材料的實用性(xìng)研究上大膽投入。新材料的選擇、配方試產、生產工藝(yì)研究等各方麵的實驗性測試一直在進(jìn)行。從薄膜的膜材成型、印刷粘合、多功能複合兼容,到製袋環節的粘(zhān)合型、牢固度,自動化加(jiā)工可行性,以及成品的功能性試驗,抗腐蝕(shí)性、材料韌(rèn)度、透明度等等都有係統的研究。
1、納米包裝材料(liào)
納(nà)米包裝材料是近年來比較熱的研(yán)究方向,是一種新興的包裝材料,主要有納米複(fù)合包裝材料、聚合物基複(fù)合包裝材(cái)料、納(nà)米型抗菌包裝材料。目(mù)前,研究最多的納米複合包裝材料是(shì)聚合物基(jī)納米複合材料(PNMC),它的可塑性、耐磨性、硬強度等性能都有明顯的提高和增強(qiáng);在聚合物基納米複合(hé)包裝材料中,聚合物層狀無機納米(mǐ)複合(hé)包裝料,由於扡層技術的突破(pò)而獲得了迅速發展,部分研究成果已經開(kāi)始進入產業化或因(yīn)有極大(dà)產業化(huà)應用前景而備受關注;對於納米無機抗菌(jun1)包裝材料,它具有(yǒu)明顯的特點:抗菌能力長效、抗菌性能廣(guǎng)譜、殺抑率優異、抗(kàng)菌劑對人畜安全、抗菌製品理化性能穩定、抗(kàng)菌劑成本低等。
2、金屬(shǔ)基複合材料
金屬基複合材料具有比(bǐ)較高的強度、模量高、高溫性能好(hǎo),導(dǎo)電導熱性能好,特別適(shì)用(yòng)於航空(kōng)與其(qí)他(tā)工業部門。
金屬基複(fù)合技術進步很快,方法(fǎ)有多種。用於複合的(de)金屬主要是Ti、Ni、Cu、Pb、Ag,特別是(shì)輕金屬基Al、Mg、Ti等(děng)。複合(hé)材料有金屬(shǔ)、非金(jīn)屬及其他(tā)化合物等。
3、生物高分子材料
生物高分子材料已(yǐ)進入實驗性階段,如人造血管、人造心髒、人造瓣膜、人工肺、人工(gōng)腮、人(rén)造骨骼等等。生物(wù)高分子材料在包裝中的應用日益(yì)擴(kuò)大,例如微生物(細菌)塑料、生物降解塑料、生光雙解型(xíng)塑料都是當今包裝世界的熱門話題。
4、有機矽及氟係材料
矽係高分(fèn)子(zǐ)材料是21世紀的新(xīn)材料。目前在分子設計與分子結構控製的基礎上探討脫氟縮合、氫化(huà)矽烷甲基化(huà)合等(děng)合成反應,開發分子多元化功能材料,研製(zhì)高檔複合膜化設備的(de)光電子功能材料。有(yǒu)機矽是(shì)一種性能優秀的生態材料(Ecomaterials),主(zhǔ)要(yào)用於航空航天、汽車(chē)、建築、生物工程和其他高技術領域。下階段目標是提高分子設計和(hé)合成技術,實現有機矽功能化(huà)、高分子合成及材料製備技術的(de)最(zuì)佳化。
氟係材料(liào)在包裝中應用有良好的進(jìn)展(zhǎn)。例如:PTFE的高強度、功能化、高(gāo)穩定性,PEA的熱(rè)穩定性,PVDF的功能薄膜。
此外,壓電性、防靜電性、耐輻(fú)射、耐磨性好(hǎo)的氟係(xì)高分子已問世。
5、新型塑料及塑料合金
在我國主要(yào)開發了聚碸、聚(jù)苯硫醚(mí)、聚醚醚酯、聚酸壓胺和聚芳酯等工程塑料,應用較好。國外聚碳(tàn)酸酯、聚酯、聚酚胺(àn)、聚甲醛仍占主流。其中聚碳酸酯發(fā)展最快。工(gōng)程塑料主要研究改性和應用,合金化技術、複合技術和加工技術。塑料合金主要研究合金化技術中的互穿網絡、接枝(zhī)共聚與嵌段共聚,分子複合技(jì)術,反應擠出、相(xiàng)互共混和物理混煉。
在國外(wài),PBT、PET合金發展最快,特別在汽車與自動化設備以及電子方麵應用日益廣泛。
主(zhǔ)要有PBT/ABS、PBT/PC、PBT/有機矽、PBT/PPE、PBT/PET、PBT塑料合金(jīn)用於製造特種高強度包裝容器的報道,而美國的PET合金(LCPl0%)性能優於PET許多,也在包裝中開始應用。
6、金屬箔材及異型材
由於薄化技術的發展,金屬箔材種類大有增加,主要品種有金箔、銅箔、鋁箔(bó)、鈹箔、鉭箔、銀(yín)箔、鋅箔、鐵箔,以及Ni—CR等各種(zhǒng)合金箔材。金屬箔材的發展方向有三(sān)種:超長、超級薄、超級極薄(báo);多孔穴化;複合化。
異型材發展也很迅速,各(gè)種異(yì)型(如複雜的(de)蜂窩型)材均可生產,異型材正向薄型化、輕量化、功能化方向(xiàng)發展。異型材(cái)特(tè)別是紙製蜂窩型材(cái)料,在包裝領域中也有應(yīng)用,且前景看好。
7、功能性高分子材料
功能性高分子材料的新品種主要(yào)有幾大類:(1)電功(gōng)能高分子如導電材料;(2)光功能分子如光導材料、梯度折(shé)射率(lǜ)高分子(zǐ);(3)化學功能如催化材料、吸附材料;(4)磁功能如磁性(xìng)高分子材料;(5)機械(xiè)功能如傳質功(gōng)能材(cái)料中的分離膜、富氧膜高分子材料;(6)生物功(gōng)能如生物醫用高分子材料、生物降解材(cái)料(熱收縮薄膜)、耐(nài)熱高分子材(cái)料、熱敏(mǐn)變色材料;(7)智能高分子材料(如聚砒咯、聚暖吩、聚苯胺)等等。
8、表(biǎo)麵改性材料
現代改性材料種類繁(fán)多,有金屬的、非金屬的、陶瓷的、塑料(liào)的及多元複合物。包裝工業使用(yòng)的表(biǎo)麵(miàn)改性新材(cái)料要相對多一(yī)些。例如,為了改善(shàn)包裝塑料薄膜的縮(suō)合性(xìng)能,采用真空氣相沉積(PVD)技術在塑料表麵(miàn)“塗鍍(dù)”一層極薄的鋁膜,以及矽氧化物膜等(děng);利用激光掃描對塑料薄膜進(jìn)行處(chù)理;對電解鐵箔進(jìn)行表麵改性,強化材料性(xìng)能等。
9、有機光(guāng)電子材料
有機光電子高分子材料新研(yán)製的品種有:有機光色高分子材料、非線性光學材料、光敏折變材料、偏光高分子(zǐ)材料、選擇透光(guāng)高分(fèn)子材料、光(guāng)電轉化功能材料、壓電功(gōng)能高分子材料等。非線性光學聚合物(NLO)、梯度折射率高分子(如甲(jiǎ)基苯(běn)烯酸酯類、苯甲酸(suān)乙烯酯類等)亦有(yǒu)長足(zú)的進展,因此有機光電(diàn)子材料在特種包裝中的應用很有潛力。
10、樹脂(zhī)基複合材料(liào)
以樹脂為基體,如各種纖(xiān)維、粒裝或薄(báo)膜進行複(fù)合的高分子複(fù)合材料種類繁多。諸如加入導電性纖維複合成導電功能材料、吸波功能材料(liào),加(jiā)人陶瓷、玻(bō)纖和碳纖複合增(zēng)強材料,或者不同樹脂薄膜多層複合成為複合材料等等,其應用領域十分廣泛;增強(qiáng)纖維複合型中就有30多(duō)種纖(xiān)維常用。在包裝中(zhōng)已獲得廣泛應用的主要(yào)有機層複合、共擠(jǐ)複合、混(hún)合複(fù)合等類型的複合材料。
樹脂基複合材料的發展趨勢(shì):一是改(gǎi)善(shàn)複(fù)合(hé)工藝、提高複合材料性能和功能;二是選擇適當的材料和最佳工藝以降低複合(hé)材料成本;三是研製開發新品種,如正在研(yán)製的(de)結構(gòu)化材料、功能化材料、分子複合材料、生態複合材料等。
以上是目前已知的十種較前緣的包(bāo)裝材料(liào),這些材料後(hòu)續的應(yīng)用與發展需要市場來決定;
積極進取,勇於探索是(shì)每個聖和人願(yuàn)意為之(zhī)努力的方向,我們樂意在新材料、新技術(shù)上(shàng)奉獻我們熱情。
我(wǒ)們對新材料的發(fā)現一向比較敏銳,在新材料的實用性(xìng)研究上大膽投入。新材料的選擇、配方試產、生產工藝(yì)研究等各方麵的實驗性測試一直在進(jìn)行。從薄膜的膜材成型、印刷粘合、多功能複合兼容,到製袋環節的粘(zhān)合型、牢固度,自動化加(jiā)工可行性,以及成品的功能性試驗,抗腐蝕(shí)性、材料韌(rèn)度、透明度等等都有係統的研究。