科學技術促進了材料的更新和進步,消費者觀念的改變加速了包裝行業的發展和進步,相互協調進一步加強了包裝材料的演變和功能轉變。目前,技術的投入創造了新的包裝材料,一些高科技材料在包裝領域得到了擴展和應用,但另一些人正在包裝界試身手或顯示自己的優勢。當然,有些材料有很大的發展潛力。結合新的發展形勢,對包裝中的高科技材料進行了掃描,并對包裝客戶的高科技材料進行了總結。
1.納米包裝材料
納米包裝材料是近年來的研究熱點,是一種新型的包裝材料,包括納米復合包裝材料、聚合物基復合包裝材料和納米抗菌包裝材料。目前研究最多的納米復合包裝材料是聚合物基納米復合材料(PNMC),其塑性、耐磨性、硬強度等性能都有明顯的改善和增強。在聚合物基納米復合包裝材料中,聚合物層狀無機納米復合包裝材料因斜切技術的突破而發展迅速,部分研究成果因其巨大的工業應用前景而開始進入產業化或備受關注。對于納米無機抗菌包裝材料,具有明顯的特點:長期抗菌能力、廣譜抗菌性能、優良的殺滅率、抗菌劑對人畜安全、抗菌產品理化性能穩定、抗菌劑成本低廉等。
2.金屬基復合材料
金屬基復合材料具有高強度、高模量、良好的高溫性能、良好的導電性和導熱性,特別適用于航空等工業部門。
金屬基復合材料技術發展很快,方法很多。用于復合的金屬主要是鈦、鎳、銅、鉛和銀,特別是輕金屬基鋁、鎂和鈦。復合材料包括金屬、非金屬和其他化合物。
3.生物聚合物材料
生物高分子材料已進入實驗階段,如人工血管、人工心臟、人工瓣膜、人工肺、人工鰓、人工骨等。生物高分子材料在包裝中的應用日益擴大。例如,微生物(細菌)塑料、生物降解塑料和光降解塑料是當今包裝界的熱門話題。
4.硅樹脂和氟基材料
硅基高分子材料是21世紀的新材料。目前在分子設計和分子結構控制的基礎上,探討脫氟縮合、硅氫化等合成反應,開發多分子的功能材料,開發高檔復合膜設備的光電功能材料。有機硅是一種優良的生態環保材料,主要應用于航空航天、汽車、建筑、生物工程等高科技領域。下一階段旨在完善分子設計和合成技術,實現有機硅功能化、聚合物合成和材料制備技術的優化。氟基材料在包裝中的應用取得了良好的進展。比如PTFE具有高強度、功能化和高穩定性,PEA具有熱穩定性,PVDF是功能膜。
此外,具有良好壓電性、抗靜電性、耐輻射性和耐磨性的氟基聚合物已經問世。
5.新型塑料和塑料合金
我國主要開發和應用了聚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酯、聚酰胺酰胺和聚芳酯等工程塑料。國外仍以聚碳酸酯、聚酯、多酚胺、聚甲醛為主。其中,聚碳酸酯發展最快。工科主要研究塑料的改性與應用、合金化技術、復合技術和加工技術。塑料主要研究合金化技術中的互穿網絡、接枝共聚和嵌段共聚、分子復合技術、反應擠出、相互共混和物理混合。
在國外,PBT和PET合金發展最快,特別是在汽車、自動化設備和電子領域。
有報道稱,PBT/ABS、PBT/PC、PBT/硅酮、PBT/PPE、PBT/PET和PBT塑料合金被用于制造特殊的高強度包裝容器。而美國PET合金(LCPl0%)的性能要比PET好很多,在包裝上也在使用。
6.金屬箔和型材
隨著減薄技術的發展,金屬箔的種類大大增加,包括金箔、銅箔、鋁箔、鈹箔、鉭箔、銀箔、鋅箔、鐵箔和鎳鉻合金箔。金屬箔有三個發展方向:超長、超薄、超薄;孔隙度;化合物。
型材也發展很快,各種型材(如復雜蜂窩)都可以生產。型材越來越薄、越來越輕、越來越實用。型材,尤其是紙質蜂窩材料,也應用于包裝領域,前景廣闊。
7.功能高分子材料
新型功能高分子材料有幾種:(1)導電材料等電功能高分子;(2)光電導材料、梯度折射率聚合物等光學功能分子;(3)催化材料、吸附材料等化學功能;(4)磁性功能如磁性高分子材料;(5)具有傳質功能材料中的分離膜、富氧膜等具有機械功能的高分子材料;(6)生物功能,如生物醫用高分子材料、生物可降解材料(熱收縮薄膜)、耐熱高分子材料、熱變色材料;(7)智能高分子材料(如聚呋喃、聚暖菲、聚苯胺)等。
8.表面改性材料
現代改性材料種類繁多,包括金屬、非金屬、陶瓷、塑料和多元復合材料。包裝行業使用的新型表面改性材料相對較多。例如,為了提高包裝塑料薄膜的冷凝性能,采用真空蒸鍍(PVD)技術在塑料表面“涂覆”一層非常薄的鋁膜和氧化硅膜。通過激光掃描處理塑料薄膜;電解鐵箔表面改性以增強材料性能。9.有機光電材料
新開發的有機光電高分子材料品種包括有機光致變色高分子材料、非線性光學材料、光敏折射材料、偏振高分子材料、選擇性透光高分子材料、光電轉換功能材料、壓電功能高分子材料等。非線性聚合物(NLO)和梯度指數聚合物(例如苯甲酸甲酯、苯甲酸乙烯酯等。)也取得了很大的進展,因此有機光電材料在特種封裝中的應用潛力很大。
10.樹脂基復合材料
基于樹脂的聚合物復合材料有很多種,如各種纖維、顆粒或薄膜。比如在復合導電功能材料中添加導電纖維,吸收功能材料,添加陶瓷、玻璃纖維、碳纖維復合增強材料,或者將不同的樹脂薄膜層壓成復合材料等。具有廣泛的應用范圍;常用于增強復合材料的纖維有30多種。復合材料的主要類型,如有機層復合材料、共擠復合材料和混雜復合材料,已廣泛應用于包裝。
樹脂基復合材料的發展趨勢是:一是改進復合技術,提高復合材料的性能和功能;第二,選擇合適的材料和最佳的工藝來降低復合材料的成本;三是研發新品種,如結構材料、功能材料、分子復合材料、生態復合材料等。
以上是目前已知的十大領先包裝材料,這些材料的后續應用和發展需要由市場來決定。
積極進取,勇于探索,是每一個圣人都愿意為之努力的方向。我們愿意把我們的熱情奉獻給新材料和新技術。
我們一直對新材料的發現保持敏感,并大膽投入到新材料的實用研究中。新材料的選擇、配方的試制、生產工藝的研究等試驗。一直都在進行著。從成膜、印刷粘合、多功能復合兼容,到制袋的粘合劑種類和牢固度、自動化加工的可行性,以及成品的功能測試、耐腐蝕性、材料韌性、透明度等等,都有系統的研究。
盛包裝掌握的材料有:防霧膜、抗菌膜;鋼化膜;防靜電屏蔽膜和導電膜;可降解塑料薄膜等。生產技術方面的重大成果包括:多功能多層共擠技術、不同材料復合技術、防漏密封條技術、柔性薄膜異形袋切割成型技術、切線優化技術等。