功能包装材料概述

近年来，随着人们生活水平的提高和国际上对包装材料的重视，人们对包装材料的要求也越来越高，越来越多样化。所谓功能性包装材料就是以包装材料自身的性能为主，在有关技术领域发挥高水平性能的材料，如具有阻隔性、除湿性、防静电性及其他特殊功能的材料。

在包装领域，功能性包装材料发展迅速，种类繁多，门类日臻齐全，应用前景十分良好。

一、功能包装材料的分类

(1)热功能包装材料

热功能材料包括热光功能、热敏功能、热变形功能、绝热功能、耐热功能等。其中热敏变色材料、热致发光材料等在防伪包装中初露锋芒，耐热阻燃包装材料也受到包装界的青昧。比如食品保温纸，加拿大一家研究所研制了一种像太阳能集热器一样，能够将光线转化为热能的保温纸。只要把这种纸放在阳光能照射到的地方，纸所包围的空间就会不断地有热量补充进去，从而使纸内食物保持一定的温度，食用非常方便。

(2)电功能包装材料

电功能材料主要有导电功能、光电功能、热电功能、蓄电功能、介电功能等。其中，具有导电、半导和超导电功能的包装材料发展尤为迅速，在静电场屏蔽、防静电包装、电磁屏蔽包装中也有一定的应用。兵器工业部五洲设计研究院科技处研制的防静电包装材料获得英国帝国化学公司检验证书，达到了国际先进水平。

(3)光功能包装材料

此类材料主要有光导功能、偏光功能、光化反应、光色功能等。其中，光化反应包装材料、光色功能包装材料等也在包装领域中有了一定的应用。如光降解塑料之类即是一例，不仅扩大了塑料的功能，同时也符合可持续发展战略。

(4)化学功能包装材料

这一类材料具有化学反应性功能、催化功能、吸附功能、解吸功能等。其中的高吸水性树脂、反应变色包装材料已在包装领域得到了良好的应用，并受到好评。

(5)磁功能包装材料

磁功能材料主要有导磁功能、磁滞功能、磁性流体功能等。其中，磁滞功能材料用于包装封合技术，可以大大提高软包装袋的封合强度，而磁性油墨作为一种比较流行的防伪油墨，主要应用于防伪印刷领域，具有优越的防伪效能，它目前在很多领域都得到应用，例如车票、月票、银行存折、身份证等。

(6)生物功能包装材料

生物功能材料主要包括仿生物功能、生物工程、药物功能等。其中，生物降解功能塑料在包装工程领域也刮起了一段应用台风。生物降解塑料是一类可被环境中的细菌、霉菌、藻类等微生物分解，最终变成对环境无污染的物质的塑料，其中聚乳酸(PLA)以其优良的性能和潜在的成本优势倍受人们的关注，体现了包

装材料的绿色化。

(7)记忆功能包装材料

记忆功能材料主要有形状记忆功能、温度记忆功能等。其中，热收缩包装材料就是一个典型例子。热收缩薄膜采用急骤冷却定型的工艺吹塑成型，这种骤冷的生产工艺是根据高聚物定向原理设计的：当树脂被完全塑化挤出成胚膜后，聚合物在玻璃化温度和黏流温度之间沿纵横两方向进行强制拉伸，使聚合物的分子链沿拉伸方向取向，这时将薄膜急骤冷却，将拉伸取向所产生的应变“冻结”；当薄膜重新加热到“解冻”温度时，就会产生应力松弛，也就是已定向的分子链发生解取向，此时，被迫处于紧张状态的拉伸链，则恢复到取向前松弛状态的折叠链，因此赋予收缩膜良好的收缩性能。

二、功能包装材料的应用举例

可食性膜

可食性膜是一种可以食用、并具有一定的包装保护功能的薄膜。它是以天然可食性物质蛋白质、多糖、脂肪为原料，通过分子间相互作用形成的具有多孔网络结构的薄膜。

可食性包装薄膜的优点如下：(1)容易被生物降解，无任何环境污染。(2)可作为食品风味剂、甜味剂、营养强化剂、抗氧化剂、抗微生物制剂等的载体。(3)可以作为各种食品添加剂的载体，并可控制它们在食品中的扩散速率。(4)有的可食性成膜材料本身具有营养价值，尤其是蛋白膜。(5)可以用于小容量、体形差异大的单体食品包装。(6)可防止食品组分间水分和其它物质的迁移而导致食品变质。(7)可食性膜和不可食用薄膜构成多界面、多层次的复合包装，提高整体阻隔性能。

抗菌纸

所谓抗菌纸，是指具有抗菌防菌功能的纸张，亦是指各种具有抑制细菌、霉菌及危害纸品的蠹虫能力的功能性纸张。

近几年来，发达国家正在积极开发利用甲壳素及其衍生物纤维，甲壳素及其衍生物为天然抗菌剂，通过纺丝而制得的纤维具有优良的抗菌性和生物活性，无静电且天然无毒，可生物降解，符合新世纪绿色纤维应用的发展趋势。采用甲壳素纤维作为抗菌材料以赋予纸张抗菌性，对于综合高效利用自然资源、保护环境、加强人们日常生活保健都具有现实意义。

水溶性膜

水溶性包装薄膜作为一种新颖的包装材料，在欧美、日本等国被广泛用于水中使用产品的包装，例如，农药、化肥、颜料、染料、清洁剂、水处理剂等。 水溶性包装薄膜的主要原料是聚乙烯醇(PVA)及淀粉，所有组分(包括添加的助剂)均为C、H、O化合物，且无毒。制膜过程中各组分之间只发生物理溶解，改善其物理性能、力学性能、工艺性能及溶水性能，但不发生化学反应，不改变其化学性能。水溶性薄膜产品属于绿色环保包装材料。就降解机理而言，PVA具有水和生物两种降解特性，首先溶于水形成胶液渗入土壤中，增加土壤的团粘化、透气性和保水性，特别适合于沙土改造。在土壤中的PVA可被土壤中分离的细菌的菌株分解，最终可降解为CO2和H2O。

国外主要是日本、美国和法国等生产销售此类产品，象美国的W.T.P公司、

C.C.I.P公司、法国的GREENSOL公司和日本的合成化学公司、可乐丽公司等。国内株洲工学院与广东肇庆方兴包装材料公司在中国包装总公司科技部的支持下，联合研制开发了水溶性薄膜及其生产设备，目前已投入生产。

三、功能包装材料发展新动向

功能包装材料必将随着新型功能材料的发展而发展，发展趋势有下列几个方面：一、提高功能包装材料的性能价格比，即在提高材料性能的同时追求减量化，以降低总成本。二、对多功能包装材料的需求日益增加，例如防静电-阻燃、防电磁-防静电等双功能或多功能型复合材料。三、研制新型功能包装材料要考虑利于节省资源、能源和保护环境。