(一)聚氯乙烯
聚氯乙烯塑料是由PVC树脂为主要原料添加增塑剂、稳定剂等添加剂制成。PVC树脂分子结构式为。大分子中的C-CI键有较强极性.故大分子间结合力强’柔软性差,且不易结晶,是线型无定型高分子化合物。
PVC树脂热稳定性差,在空气环境中超过150'C将发生降解而放出氯化氢,长期处于100'C下也会降解,故在塑料成型加工时会发生热分解,而且也限制了制品的使用温度。为改善树脂的热稳定性,构成塑料时必须加入一定量的稳定剂,一般为树脂量的2~6~5%。
PVC树脂具有较高的粘流化温度,且很接近其分解温度,同时其粘流态时的流动性差,为此必须加入增塑剂以改善其成型加工性。根据增塑剂的加入量的不同,可获得不同品种的PVC塑料,其量达到树脂量的30%~40%时构成软质PVC.其量小于5%时构成硬质PVC。
1.常用聚氯乙烯的王要包装特性
PVC的阻气性能优于PE塑料,硬质PVC的阻透性优于软质PVC;化学稳定性优良,在常温下可承受高浓度盐酸、硫酸和70%的NaOH的作用;机械性能较好,硬质PVC有很好的抗拉性能和刚硬性,软质PVC抗拉强度相对较低,但柔韧性和撕裂强度较PE高;耐高、低温性能不佳,一般使用温度为-15~55'C.硬质PVC比软质PVC的耐高温性稍好,但耐低温性较差,在低温下变脆;透光性、光泽度较好;此外着色性、印刷性和热封合性能也较好。
2.PVC的卫生安全性
.PVC树脂本身无毒,但其原料单体氯乙烯有麻醉作用,可引起人体四肢血管收缩而产生痛感,且有致畸致突变作用,对人体安全限量<lmg/kg体重。因此,PVC用作食品包装应严格控制材料中的氯乙烯单体残留量。国产PVC树脂中单体残留量降到3mg/kg以下,成型制品降至Img/kg以下,可满足卫生安全要求。
影响PVC塑料卫生安全性的另一重要因素是增塑剂。PVC所用增塑剂种类很多,但其安全性不尽相同,有的是致癌物质,且可向外溶出。用作食品包装的PVC应使用如邻苯二甲酸二辛酯、二癸酯等低毒品种作增塑剂,使用剂量应在安全范围内。
PVC塑料中的稳定剂也是食品包装的一个不安全因素。PVC所用稳定剂大多为金属盐类,其中铅盐、镉盐和钡盐等都有较强毒性,不能用于食品包装;有机锡稳定剂因其毒性小且有良好的工艺性而被广泛使用,但有机锡的溶出虽比金属盐溶出量多,应选用溶出量少的品种作PVC的稳定剂,可参阅参考文献[2]、[3]、[4]。
PVC塑料存在的卫生安全性问题决定了其在食品包装上的使用范围。软质PVC增塑剂含量大,卫生安全性差,一般不用于直接接触食品的包装,但可制作成弹性拉伸膜和热收缩膜,因其价格低而常用于生鲜果蔬的包装。硬质PVC中不含或少量含有增塑剂。
食品包装材料
故工业安全性较好而可直接用于食品包装。
3.改性PVC塑料
PVC改性可采用共聚改性和共混改性两种方法,其主要作用是增加材料内部塑性而在加工时少用或不用增塑剂,从而大大改善PVC塑料的卫生安全性。
PVC的改性共聚物如氯乙烯与乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯与丙烯腈共聚物等,既增加其韧性,又保持较好的抗拉强度,同时减少有毒物质的迁移,能较长时间保持材料的柔软性和抗物理老化性能。
PVC的共混改性是通过向树脂中添加无毒小分子或较小分子物质共混,而减弱大分子间的结合力,从而起增塑作用,使PVC塑料不含增塑剂。
PVC改性塑料在低温下仍保持良好的韧性,具中等阻透性,防异臭透过性好,价格也便宜,其薄膜制品可作果蔬、糕点的收缩包装,薄片热成型容器可用于冰淇淋、果冻、咸菜等的包装。
(二)聚偏二氯乙烯(PVDC)
PVDC塑料是由聚偏二氯乙烯树脂和少量增塑剂、稳定剂等添加剂制成.PVDC树脂
。由于其软化温度高,且与其分解温度接近,又与‘般增塑剂相溶性差,故加热成型困难而难以应用,可采用与其他单体共聚的办法增加其内部塑性,可较少影响PVDC的其他性能。包装用常用VDC(》85%)和氯乙烯(VC)共聚而成的PVDC树脂。子结构对称规整,结晶性高。在使用时还需添加少量稳定剂和增塑剂。
PVDC塑料主要制作薄膜用于食品包装,是一种高阻隔性能的包装材料.具有许多良好的适于长期保存食品的包装特性:
①与其他塑料薄膜相比,对气体、水蒸气、油和异味具有极好的阻隔性,且温度对其阻隔性影响不大,是一种理想的用于耐高温蒸煮的高阻隔性软罐头材料。其耐低温性能良好,也适用于冷藏食品的包装。
②化学稳定性很好,不易受酸、碱和普通有机溶剂的侵蚀,且透明度和光泽性良好。 c-3)制成收缩薄膜其收缩率高,可达30%~60%,适用于火腿肠等熟肉制品的包装。
PVDC的缺点如下:
(1)PVDC因高温稳定性差且结晶率尚而制膜困难,其薄膜制品的价格较高。薄膜挺度低,对包装机械的操作适应性稍差。
②热封性差,封合部位强度低,一般采用脉冲热合或高频热合封口,也可采用结扎法封口。
③由于PVDC树脂中需用稳定剂和增塑剂,用作食品包装时与PVC一样有卫生安全性问题,应注意添加剂的选用。
塑料包装材料与包装容器
PVdc_塑料除单独用于包装食品外,还大量用于与其他材料复合制成复合膜包装食品。囚其具有良好的熔粘性,可作复合材料的粘结剂,或者溶于溶剂制成涂料,涂覆在其他薄膜材料或容器的表面(K-涂),使其具有更好的综合包装性能,用于长期保存的食品包装。