近50年來,合成材料的迅速發(fā)展,取代了大量的天然材料。由于合成材料有著卓越的性能,因而在包裝領(lǐng)域被大量應用,各種塑料薄膜、塑料容器及復合材料更在飲料包裝中大顯身手。塑料包裝材料的卓越性能塑料是以合成樹脂為主要原料,添加穩(wěn)定劑、著色劑、潤滑劑以及增塑劑等組分而得到的合成材料。
塑料包裝材料的特點,是可以通過人工的方法很方便地調(diào)節(jié)材料性能,以滿足各種不同的需要,即防潮、隔氧、蔽光、保香等功效;還可以制成復合薄膜及多層塑料瓶,質(zhì)輕、不易破損,又有利于運輸及攜帶。塑料包裝材料透明、光潔及平滑,易于印刷和造型裝潢,可美化商品外觀,提高商品陳列性能。
1933年美國ICI公司采用高壓法研制出聚乙烯。20世紀40年代及50年代,美國和意大利相繼發(fā)明了中壓法及低壓法生產(chǎn)聚乙烯的方法。到70年代已有數(shù)十種技術(shù)生產(chǎn)聚乙烯。聚乙烯產(chǎn)品大致可分為低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。
密度是衡量結(jié)晶度的尺度,如果密度高,結(jié)晶度高,聚乙烯的水蒸氣滲透率和油脂滲透率隨之降低。但LDPE透明度較好,柔軟、伸長率大,抗沖擊性與耐低溫性較HDPE為優(yōu),在各類包裝中用量仍較大,但作為食品包裝材料其缺點較明顯。高密度聚乙烯(HDPE)的分子結(jié)構(gòu)主要為線型,支鏈很少,所以又叫線型聚乙烯,它具有較高的結(jié)晶度,允許較高的使用溫度,其硬度、氣密性、機械程度、耐化學藥品性能都較好。
所以大量采用吹塑成型制成瓶子等中空容器。由于它具有較高的耐油脂性能,廣泛用于盛裝牛奶、牛奶制品,包裝天然果汁和果醬之類的食品。不過HDPE的保香性差,所裝食品飲料不宜久藏。為了改善聚乙烯的保香性能,利用它具有熱封性能好的特點,可將其作為復合薄膜的內(nèi)層材料。
丙烯主要來源于石油裂解產(chǎn)物。聚丙烯的相對密度較小,為聚氯乙烯的60%左右。所有聚丙烯薄膜是高結(jié)晶的結(jié)構(gòu),滲透性為聚乙烯的1/4~1/2,透明度高,光潔,加工性高。PP廣泛用于制備纖維、成型制品,但主要是塑料薄膜。薄膜分雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)和未拉伸聚丙烯薄膜,前者是向縱橫方向拉伸,使分子定向。
所以機械強度、耐寒性、光澤性都有提高,可與玻璃紙相媲美。目前,具有氣密性、易熱合性的聚丙烯的涂布薄膜及與其他薄膜、玻璃紙、紙、鋁箔等復合的復合材料已大量生產(chǎn),用PP復合材料制作的容器可用于飲料包裝。