（四）聚酰胺（PA）和聚乙烯醇（PVA）

1.聚酰胺（PA）

聚酰胺通稱尼龍Ny（Nylon），是分子主鏈上含大量酰胺基團結構的線型結晶型高聚物，按鏈節結構中C原子數量分為Ny6和Ny12等。PA樹脂大分子為極性分子，分子間結合力強，大分子易結晶。

（1）性能特點。在食品包裝上使用的主要是PA薄膜類制品，具有的包裝特性為如下。

①阻氣性優良，但因分子極性較強，是一種典型的親水性聚合物，阻濕性差，吸水性強，且隨吸水量的增加而溶脹，其阻氣阻濕性能急劇下降。

②化學穩定性良好，PA具有優良的耐油性，耐堿和大多數鹽液的作用，但強酸能侵蝕它，水和醇能使Ny溶脹。

③PA抗拉強度較大，但隨其吸濕量的增多而使強度降低；抗沖擊強度比其他塑料明顯高出很多，且隨吸濕量增加而提高。

④耐高低溫性優良，正常使用溫度范圍在-60～130℃，短時耐高溫達200℃。

⑤成型加工性較好，但熱封性不良（180～190℃），一般常用其復合材料。

⑥衛生安全性好。

（2）適用場合。PA薄膜制品大量用于食品包裝，為提高其包裝性能，可使用拉伸PA薄膜，并與PE、PVDC或CPP等復合，提高防潮阻濕和熱封性能，可用于畜肉類制品的高溫蒸煮包裝和深度冷凍包裝。

2.聚乙烯醇（PVA）

PVA由聚醋酸乙烯酯經堿性醇液醇解而得，分子結構式為：

是一種分子極性較強且有高度結晶的高分子化合物。

（1）性能特點。包裝上PVA通常制成薄膜用于包裝食品，具有如下特點：阻氣性能很好，特別是對有機溶劑蒸汽和惰性氣體及芳香氣體；因其為親水性物質，阻濕性差，透濕能力是PE的5～10倍，吸水性強、易吸水溶脹，且隨吸濕量的增加而使其阻氣性能急劇降低；化學穩定性良好，透明度、光澤性及印刷性都很好；機械性能好，抗拉強度、韌性、延伸率均較高，但因承受吸濕量和增塑劑量的增加而使強度降低；耐高溫性較好，耐低溫性較差。

（2）適用場合。PVA薄膜可直接用于包裝含油食品和風味食品，吸濕性強使其不能用于防潮包裝，但通過與其他材料復合可避免易吸潮的缺點，充分發揮其優良的阻氣性能而廣泛用于肉類制品如香腸、烤肉、切片火腿等包裝，也可用于黃油、干酪及快餐食品包裝。

（五）聚酯（PET）和聚碳酸酯（PC）

1.聚酯（PET）

聚酯是聚對苯二甲酸和乙二酯的簡稱，俗稱滌綸，具有較高的強韌性和較好的柔順性。

（1）性能特點。PET用于食品包裝，與其他塑料相比具有許多優良的包裝特性：具有優良的阻氣、阻濕、阻油等高阻隔性，化學穩定性良好；具有其他塑料所不及的高強韌性能，抗拉強度是PE的5～10倍，是PA的3倍，抗沖強度也很高，還具有良好的耐磨和耐折疊性；具有優良的耐高低溫性能，可在-70～120℃溫度下長期使用，短期使用可耐150℃高溫，且高低溫對其機械性能影響很小；光亮透明，可見光透過率高達90%以上，并可阻擋紫外線；印刷性能較好；衛生安全性好，溶出物總量很小；由于熔點高，故成型加工、熱封較困難。

（2）適用場合。PET制作薄膜用于食品包裝主要有四種形式：

①無晶型未定向透明薄膜，抗油脂性很好，可用來包裝含油及肉類制品，還可作食品桶、箱、盒等容器的襯袋。

②將上述薄膜進行定向拉伸，制成無晶型定向拉伸收縮膜，表現出高強度和良好熱收縮性，可用作畜肉食品的收縮包裝。

③結晶型塑料薄膜，即通過拉伸提高PET的結晶度，使薄膜的強度、阻隔性、透明度、光澤性得到提高，包裝性能更優越，可大量用于食品包裝。

④與其他材料復合，如真空涂鋁、K涂PVDC等制成高阻隔包裝材料，用于保質期較長的高溫蒸煮殺菌食品包裝和冷凍食品包裝。

PET也有較好的耐藥品性，經過拉伸，強度好、又透明，許多清涼飲料都使用PET瓶包裝。PET不吸收橙汁的香氣成分d-檸檬烯，顯示出良好的保香性，因此，作為原汁用保香性包裝材料是很適合的。

（3）改性品種。新型“聚酯”包裝材料聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）與PET結構相似，只是以萘環代替了苯環，PEN比PET具有更優異的阻隔性，特別是阻氣性、防紫外線性和耐熱性比PET更好。PEN作為一種高性能、新型包裝材料，將有一定的開發前景。

2.聚碳酸酯PC（Polycar Bonate）

（1）性能特點。PC大分子鏈節結構的規整性決定了它能夠結晶，又難與熔體結晶，具有很好的透明性和機械性能，尤其是低溫抗沖擊性能，故PC是一種非常優良的包裝材料，但因價格貴而限制了它的廣泛應用。

（2）適用場合。在包裝上，PC可注塑成型為盆、盒，吹塑成型為瓶、罐等各種韌性高、透明性好、耐熱又耐寒的產品，用途較廣。在包裝食品時因其透明而可制成“透明”罐頭，可耐120℃高溫殺菌處理。存在的缺點是：因剛性大而耐應力開裂性差和耐藥品性較差。應用共混改性技術，如用PE、PP、PET、ABS和PA等與之共混成塑料合金可改善其應力開裂性，但其共混改性產品一般都失去光學透明性。

（六）乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）和乙烯—乙烯醇共聚物（EVAL）

1.乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）

EVA由乙烯和醋酸乙烯酯（VA）共聚而得，EVA的性能取決于VA的分子量及其在共聚物中的含量，當EVA分子量一定時，共聚物中VA含量低則接近于PE的性能，VA含量在10%～20%時能部分結晶而用于塑料；VA含量在10%左右時，EVA剛性較好，成型加工性、耐沖擊性比PE還好些；當VA含量增大時，它的彈性、柔軟性、透明性增大，VA含量大于30%時的EVA性似橡膠；當VA含量大于60%時便成為熱熔黏結劑。

（1）性能特點。EVA阻隔性比LDPE差，且隨密度降低透氣性增加；環境抗老化性能比PE好，強度也比LDPE高，增加VA含量能更好抗紫外線，耐臭氧作用比橡膠高；透明度高，光澤性好，易著色，裝飾效果好；成型加工溫度比PE低20～30℃，加工性好，可熱封也可黏合；具有良好抗霉菌生長的特性，衛生安全。

（2）適用場合。不同的EVA在食品包裝上用途不同，VA含量少的EVA薄膜可作呼吸膜包裝生鮮果蔬保鮮貯藏，也可直接用于其他食品的包裝；VA含量10%～30%的EVA薄膜可用作食品的彈性裹包或收縮包裝，因其熱封溫度低、封合強度高、透明性好而常作復合膜的內封層。EVA擠出涂布在BOPP、PET和玻璃紙上，可直接用來包裝干酪等食品。VA含量高的EVA可用作黏結劑和涂料。

2.乙烯和乙烯醇共聚物（EVAL）

EVAL是乙烯和乙烯醇的共聚物，乙烯醇改善了乙烯的阻氣性，而乙烯則改善了乙烯醇的可加工性和阻濕性，故EVAL具有聚乙烯的易流動加工成型性和優良的阻濕性，又具有聚乙烯醇的極好阻氣性。

（1）性能特點。EVAL樹脂是高度結晶型樹脂，EVAL最突出的優點是對O2、CO2、N2氣體的高阻隔性，及優異的保香阻異味性能。EVAL的性能依賴于其共聚物中單體的相對濃度，一般地，當乙烯含量增加時，阻氣性下降，阻濕性提高，加工性能也提高；由于EVAL主鏈上有羥基而具親水性，吸收水分后會影響其高阻隔性，為此常采用共擠方法把EVAL夾在聚烯烴等防潮材料的中間，充分體現其高阻隔性能；EVAL有良好的耐油和耐有機溶劑性，且有高抗靜電性，薄膜有高的光澤度和透明度，并有低的霧度。

（2）適用場合。EVAL作為高性能包裝新材料，目前已開始用于有高阻隔性要求的包裝上，如真空包裝、充氣包裝或脫氧包裝，可長效保持包裝內部氣氛的穩定。

EVAL可制成單膜，可共擠制成多層膜及片材，也可采用涂布方法復合，加工方法靈活多樣。杜邦公司還采用云母填充EVAL樹脂制成高阻隔包裝容器，使其阻隔性進一步提高，二氧化碳的滲透性降低了3～4倍。目前由于EVAL的價格較高而限制了其在食品包裝上的廣泛應用。

（七）離子鍵聚合物（Lonomer）

離子鍵聚合物是一種以離子鍵交聯大分子的高分子化合物，目前常用的是乙烯和甲基丙烯酸共聚物引入鈉離子或鋅離子交聯而成的產品，也稱離聚體，商品名為Surlyn。由于大分子主鏈有離子鏈存在，使聚合物具有交聯大分子的特性，在常溫下強度高，韌性大，但加熱到一定溫度時，其金屬離子形成的交聯可離解，表現其熱塑性，影響其再次熔融加工，冷卻后可再交聯，是一種高韌性的熱塑性塑料。

（1）性能特點。Surlyn薄膜用于食品包裝所表現的主要特性為：有極好的沖擊強度，抗張強度是LDPE的2倍多，且在低溫下也性能優良；韌性彈性好，有優良的抗刺破性和耐折疊性；阻氣性優于PE，但阻濕性差；耐無機酸、堿和油脂性優良；透明性優良，光澤度高；耐低溫性良好，但高溫易氧化老化，正常使用溫度不應高于80℃；成型加工性較好，印刷適應性好，且無臭、無味、無毒，衛生安全；但脂肪族烴、芳香烴及雜環化合物對Surlyn有溶脹性。Surlyn最大的特點是有極好的熱封性，在相同溫度條件下封合強度幾乎是PE、EVA的10倍，且熱封溫度低、范圍寬（100～160℃）。

（2）適用場合。離子型聚合物薄膜適用于形狀復雜或帶棱角的食品包裝，特別適用于包裝油脂性食品，可用作普通包裝、熱收縮包裝、彈性裹包，也可作復合材料的熱封層。

第三節　金屬及玻璃包裝材料

一、金屬包裝材料

金屬包裝材料用作食品包裝歷史悠久，有近兩百年的歷史，以金屬薄板或箔材為主要原材料，經加工制成各種形式的容器來包裝食品，是現代食品包裝的四大包裝材料之一，在我國占包裝材料總量的20%左右。

金屬包裝材料的優良性能表現在以下幾個方面。

（1）高阻隔性能：可完全阻隔氣、汽、水、油、光等的透過，用于食品包裝表現出極好的保護功能，使包裝食品有較長的貨架壽命。

（2）優良的機械性能：金屬材料具有良好的抗拉、抗壓、抗彎強度，韌性及硬度，用作食品包裝表現出耐壓、耐溫濕度變化和耐蟲害，包裝的食品便于運輸和貯存，同時適宜包裝的機械化、自動化操作，密封可靠，效率高。

（3）容器成型加工工藝性好：金屬具有優良的塑性變形性能，易于制成食品包裝所需要的各種形狀容器。現代金屬容器加工技術與設備成熟，生產效率高，如馬口鐵三片罐生產線生產速度可達1200罐/min，鋁質二片罐生產線生產速度達3600罐/min，可以滿足食品大規模自動化生產的需要。

（4）良好的耐高低溫性、良好的導熱性、耐熱沖擊性：用作食品包裝可適應食品冷、熱加工、高溫殺菌以及殺菌后的快速冷卻等加工需要。

（5）表面裝飾性好：金屬具有光澤，可通過表面彩印裝飾提供更理想美觀的商品形象。

（6）包裝廢棄物較易回收處理：金屬包裝廢棄物的易回收處理減少了對環境的污染，同時，它的回爐再生可節約資源、節省能源，這在提倡“綠色包裝”的今天顯得尤為重要。

金屬作為食品包裝材料的缺點是：化學穩定性差、不耐酸堿腐蝕，特別是包裝高酸性內容物時易被腐蝕，且金屬離子易析出會影響食品風味，這在一定程度上限制了它的使用范圍。為彌補這個缺點，一般需在容器內壁施涂涂料。另一個缺點是價格較貴，但會隨著生產技術的進步和大規模化生產而得以改善。

食品包裝常用的金屬材料按材質主要分為兩類：一類為鋼基包裝材料，包括鍍錫薄鋼板（馬口鐵）、鍍鉻薄鋼板、涂料板、鍍鋅板、不銹鋼板等；另一類為鋁質包裝材料，包括鋁合金薄板、鋁箔、鋁絲等。

（一）鍍錫薄鋼板

鍍錫薄鋼板是低碳薄鋼板表面鍍錫而制成的產品，簡稱鍍錫板，俗稱馬口鐵板，廣泛用于制造包裝食品的各種容器，其他材料容器的蓋或底。

1.鍍錫板的制造和結構組成

鍍錫板是將低碳鋼（C＜0.13%）軋制成約2mm厚鋼帶，經酸洗、冷軋、電解清洗、退火、平整、剪邊加工，再經清洗、電鍍、軟熔、鈍化處理、涂油后剪切成板材成品；鍍錫板所用鍍錫為高純錫（Sn＞99.8%），也可用熱浸鍍法涂敷，此法所得錫層較厚，用錫量大，鍍錫后不再鈍化處理。

鍍錫板結構由五部分組成，如圖2-11所示，由內向外依次為鋼基板、錫鐵合金層、錫層、氧化膜和油膜。

2.鍍錫板的主要性能指標

（1）鍍錫板的機械性能。通常用調質度作為指標來表示鍍錫板的綜合機械性能，包括強度、硬度、塑性和韌性等。鍍錫板調質度是以其表面洛氏硬度值（HR30T）來表示，按HR30T值的大小分為幾個等級，分別以T50、T52……符號表示。鍍錫板調質度等級由低至高，其強度和硬度越高，而相應塑性韌性越低。不同調質度的鍍錫板使用場合、加工方法不同。