陳更新

（上海市塑料制品工業(yè)研究所，上海 200237）

1 塑料包裝行業(yè)的現(xiàn)狀

在市場經(jīng)濟的發(fā)展中，商品包裝承擔著保護商品、便利儲存運輸和宣傳美化等作用。

我國是塑料生產(chǎn)大國，也是包裝制造和消費大國。塑料包裝在包裝產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值中的比例已超過30%，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。近年來塑料包裝新材料、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。尤為可喜的是，改革開放以來，我國塑料包裝行業(yè)可持續(xù)快速發(fā)展，塑料包裝工業(yè)總產(chǎn)值年增長速度超過了國民經(jīng)濟的平均發(fā)展速度，達到10%以上。

在所有塑料包裝材料中，產(chǎn)量占首位的是軟包裝薄膜，占塑料包裝材料產(chǎn)量的47.26%。在軟包裝薄膜中，復合膜產(chǎn)量又占10%左右。十一五期間發(fā)展速度較快的塑料包裝產(chǎn)品是塑料編制品和中空容器，其次是塑料薄膜產(chǎn)品。

塑料包裝是塑料材料中最主要應(yīng)用領(lǐng)域之一［1］，特別對熱塑性材料而言，包裝業(yè)的需求和發(fā)展直接改變或引導著塑料材料制造和加工技術(shù)的發(fā)展方向。從總體上講，目前塑料包裝材料和制品面臨著三個方面的壓力：一是需提高制品的性能，如增加材料和制品的功能性能，如透明性、耐熱性、力學強度和阻隔性等；二是來自環(huán)境保護方面的壓力；三是降低成本的壓力。這三個方面相互制約、相互作用的。其結(jié)果除了個別場合外，只有在這三個方面能達成妥協(xié)的材料和制品才有最大的巿場空間。然而，需求將帶動科學技術(shù)的進步。規(guī)?；a(chǎn)使成本大幅下降，制造出質(zhì)優(yōu)價廉的材料［2］。

2 塑料包裝行業(yè)的發(fā)展趨勢

2.1 服務(wù)化

現(xiàn)在全球制造業(yè)競爭方式發(fā)生重大變化。一些大型跨國公司把原有獨立生產(chǎn)產(chǎn)品都出讓給了競爭對手，而不是進入競相降價的惡性循環(huán)。同時這些跨國大公司集中精力為客戶群提供全方位服務(wù)。經(jīng)過重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，這些大型跨國公司大多扭虧為盈，還使那些生產(chǎn)和制造同類產(chǎn)品的競爭對手變成自己的產(chǎn)品供應(yīng)商，從而把競爭對手推到了產(chǎn)業(yè)價值鏈的低端，而自己提升到為客戶提供全方位服務(wù)、解決問題的價值鏈高端。

近兩年來，巴斯夫、杜邦等世界七大塑料生產(chǎn)商的發(fā)展戰(zhàn)略表明：它們的核心市場理念是為客戶提供解決方案。這些方案則是服務(wù)型制造業(yè)的主要內(nèi)容，從而這些國外同行本身成為服務(wù)商，站在產(chǎn)業(yè)價值鏈的高端。這表明市場的選擇已經(jīng)從產(chǎn)品導向轉(zhuǎn)為解決方案導向，服務(wù)型制造業(yè)由此確立了其市場地位。

服務(wù)型制造業(yè)的優(yōu)勢：（1）容易形成市場競爭差異化；（2）產(chǎn)品利潤、附加值高；（3）市場發(fā)生變化，制造業(yè)隨著應(yīng)變；（4）與客戶和前方行業(yè)的接觸期延長；（5）后期服務(wù)的利潤更高。

2.2 標準化

標準是質(zhì)量保證的技術(shù)支撐，是企業(yè)規(guī)范生產(chǎn)過程、制造合格產(chǎn)品的基本保證。不管你的產(chǎn)品技術(shù)含量如何高，甚至達到國內(nèi)外一流水平，由于核心技術(shù)不掌握，產(chǎn)品標準不是你制訂，你仍然只能是二流甚至三流企業(yè)。添加在塑料包裝薄膜中的粉體材料，應(yīng)用越來越廣，生產(chǎn)廠家也越來越多，但很多都沒有對應(yīng)的產(chǎn)品標準，造成對產(chǎn)品的質(zhì)量供需雙方?jīng)]有統(tǒng)一參照與驗收方法、儀器等，所以產(chǎn)品標準制訂工作是行業(yè)發(fā)展的必不可少的重要環(huán)節(jié)。

2.3 綠色化

綠色包裝除了具有包裝的一般特點外，還具資源利用率高、對環(huán)境影響小、適用功能全等特點。

資源是有限的，怎樣把有限的資源經(jīng)過謀劃生產(chǎn)出更多更好的產(chǎn)品，是一個重要的課題。據(jù)報道，塑料回收率，德國為27%，日本26%，美國20%，中國9.6%。加快塑料包裝廢棄材料利用步伐，是當前科研、生產(chǎn)的重要前沿課題。

2.4 納米化

納米材料被稱為“21 世記最有發(fā)展前途的材料”。它是由金屬氧化物、無機非金屬或聚合物的納米級微粒及它們的凝聚態(tài)固體和復合體組成。由于納米微粒尺寸極小，所以具有獨特的量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、界面效應(yīng)、體積效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)等。由納米微粒構(gòu)成的納米塑料體系提高了塑料的力學性能和耐熱性能，增強了塑料的阻隔性，使氧氣、二氧化碳的透過率下降，并提高了塑料的透明性、顏料的著色性能，還提高了塑料的阻燃性和材料的尺寸穩(wěn)定性能。

常見的納米材料是改性納米礦物材料。通常將非金屬礦物經(jīng)物理或化學方法制成納米材料，如膨潤土經(jīng)提純、改性和分散處理后獲得納米蒙脫石。在聚丙烯或高密度聚乙烯／納米碳酸鈣體系中，采用適當分散處理方法，納米碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)僅3%～4%，塑料制品的抗沖擊強度提高了4倍。

2.5 易封易拆使用方便化

容易封裝、容易拆卸、使用方便，將是包裝塑料制品生產(chǎn)商追求的目標。例如：1kg砂糖小包裝，原用平口袋熱封裝，現(xiàn)改用夾鏈自封袋外加一道熱封裝。用戶使用前剪去熱封，倒出需用的砂糖，留在袋內(nèi)砂糖可用夾鏈條封上備用。這樣人性化處理的包裝商品，使用方便。

2.6 包裝設(shè)計創(chuàng)新化

產(chǎn)品的設(shè)計是提高產(chǎn)品附加值和市場競爭力的重要手段。美國每年20%左右的零售額增長的拉動力來自產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新，主要包括色彩與款式的創(chuàng)新。

品牌是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)的特有標志，同時也是企業(yè)的一種承諾，包含企業(yè)的文化、形象、價值、個性、經(jīng)營理念、商業(yè)模式、信譽等諸多內(nèi)容。對中小企業(yè)而言，通過宣傳，在短時間內(nèi)讓消費者認同其品牌，并對該產(chǎn)品產(chǎn)生認知感是十分重要的。

近年來，一些意識超前的企業(yè)紛紛運用品牌的利器，取得了競爭優(yōu)勢，從而確保企業(yè)的長遠發(fā)展。推行品牌建設(shè)，實施品牌戰(zhàn)略，提升品牌競爭力，進一步發(fā)揮品牌的示范效應(yīng)，形成一批有自主知識產(chǎn)權(quán)和業(yè)內(nèi)較強競爭力的優(yōu)秀企業(yè)。

2.7 包裝智能化和功能化

智能包裝技術(shù)充分體現(xiàn)了高新技術(shù)在包裝領(lǐng)域中的優(yōu)勢。它不僅能反映包裝物的質(zhì)量信息和商品流通信息，而且給物流管理和消費者帶來了很多方便，還能監(jiān)測包裝物的質(zhì)量，警示食品等包裝產(chǎn)品的保質(zhì)保鮮程度，從而保證食品衛(wèi)生安全。

目前智能化包裝有以下幾類：

2.7.1 自適應(yīng)包裝

自適應(yīng)包裝技術(shù)就是模擬食品所需的環(huán)境參數(shù)，而自動調(diào)節(jié)食品在儲藏與轉(zhuǎn)移中的環(huán)境變化，使包裝中的環(huán)境能最大限度地實現(xiàn)食品的儲藏與保質(zhì)要求。

2.7.2 顯竊啟包裝

顯竊啟包裝是指為防止開啟、偷換、撕破、惡作劇等行為而對物品采取的某些特別技術(shù)措施。通過這種措施可以判斷物品在外包裝開啟前的安全性。

2.7.3 可跟蹤性運輸包裝

可跟蹤性運輸包裝是指在運輸和流通中包裝物品及容器被全程跟蹤，以便管理者及時完成對其流通渠道和運輸路徑的優(yōu)化調(diào)整的包裝。這種包裝技術(shù)是在容器或托盤上裝有電子芯片，可以追蹤記錄各種信息，能夠在任何時間和地點被讀出。

2.7.4 智能標簽

智能標簽的核心是含有IC 芯片的射頻電路和傳感器，內(nèi)部裝有可程序化的集成電路和天線。它可通過無線射頻信號與讀寫裝置進行信息的接收和傳輸，具有產(chǎn)品鑒別、防偽、防盜、管理等多種功能。它是目前廣泛使用的產(chǎn)品條形碼標簽的升級和更新的產(chǎn)品。智能標簽具有小、薄、柔等優(yōu)點，還具有讀取數(shù)據(jù)信息快，并可依特殊命令讀取ID 號碼和一些特殊信息等特點。智能標簽有防沖撞的讀寫特性，并且能同時讀寫多個電子標簽。智能標簽可以攜帶數(shù)據(jù)，并可將其芯片中存儲的數(shù)據(jù)通過專門的讀卡器以無線的方式快速讀取，在工作過程中還可非常方便地對其數(shù)據(jù)進行改寫。智能標簽在使用時可以做到無需連線、無需電源、無需接觸，還可在射頻頻率上進行變化。在智能標簽中，可植入多種材料內(nèi)部的特性和可讀取的功能，廣泛應(yīng)用于無線識別領(lǐng)域，如產(chǎn)品識別、質(zhì)量監(jiān)控、票證、資產(chǎn)管理和提供系列追蹤管理等應(yīng)用。智能標簽為防偽、物流管理領(lǐng)域提供了多變的新工具。

2.7.5 食品智能包裝

食品智能包裝的主要作用是可以警示食品的保鮮程度，指示食品是否變質(zhì)，保證食品的食用安全，還能延長食品保鮮期，從而更好地保證食品的安全和原有風味。

2.8 輕量化和減量化

塑料包裝的輕量化和減量化的目的在于促進塑料包裝行業(yè)走低碳經(jīng)濟之路。其實質(zhì)是能源高效率利用，清潔能源開發(fā)，以及改變大量依賴于資源投入的經(jīng)濟發(fā)展模式。

輕量化的塑料包裝產(chǎn)品——微孔發(fā)泡塑料材料。它的泡孔直徑只有1～10μm，泡孔密度達到109～1 012 個／cm3，發(fā)泡塑料制品的密度與純塑料的密度之比為0.05～0.95。與不發(fā)泡塑料相比，微孔發(fā)泡塑料使用壽命延長5年，斷裂韌性提高近5倍，沖擊強度提高6～7倍，吸收的能量增加5～7倍，比強度、比剛度提高3～5倍，廣泛用于食品包裝、汽車及飛機零部件等方面。

減量化就是減少過度包裝、降低塑料原材料的使用量。目前塑料制品設(shè)計采用的安全系數(shù)普遍偏高。在保證塑料制品質(zhì)量、性能使用要求前提下，通過計算機軟件進行強度等性能優(yōu)化設(shè)計，將塑料制品壁厚減薄，達到質(zhì)優(yōu)價廉、節(jié)約原材料的效果。

另一條輕量化的重要途徑就是降低添加在塑料產(chǎn)品中非金屬材料無機粉體，如碳酸鈣、滑石粉、云母粉、硫酸鋇等用量。

我國學者鐘孟光博士首創(chuàng)多功能PVC 增強助劑“MagFil－T”。它能在無機粉體大量填充情況下，PVC制品的密度不變或基本不變，拉伸強度提高10%～25%，彈性模量提高10%～20%，沖擊強度提高20%～60%。經(jīng)過十余年研究，采用與傳統(tǒng)研究不同思路，建立以表面沉積化學、金屬有機配位化學、表面聚合理論和超網(wǎng)絡(luò)拓撲理論為主要特征的新型界面化學設(shè)計理論。根據(jù)高分子材料的近程結(jié)構(gòu)、遠程結(jié)構(gòu)、晶態(tài)結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)，精心設(shè)計開發(fā)出特殊粉體處理技術(shù)。該助劑適用于PVC硬、軟制品，CPVC制品，EVA 制品等。

3 結(jié)語

我們研究開發(fā)的改性碳酸鈣、改性滑石粉及其母料，是在塑料多元復合共混改性理論指導下，實現(xiàn)了無機粉體輕量化。改性碳酸鈣、改性滑石粉的密度較普通碳酸鈣、普通滑石粉的密度小。其原理就是將改性塑料作為一個體系考慮，進行多元復合共混改性處理，使得整個塑料制品的密度下降。與鐘孟光博士的產(chǎn)品不同，我們的產(chǎn)品可以使用在通用塑料和大部分工程塑料中。限于實驗室試驗，規(guī)?；a(chǎn)報道有限。我們將繼續(xù)努力與同仁加強交流，攜手前進。

［1］曹家鑫，譯.復合材料包裝［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，1988.

［2］楊福馨，吳龍奇.食品包裝實用新材料新技術(shù)［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2009.