现代吸塑包装的发展与吸塑包装教育

食品与人的身体健康密切相关，食品的卫生性也是人们为关注的，因此对食品包装的要求也是特别的严格。在食品的包装领域，塑料复合软包装占了相当大的比例。有关已明确指出了未来食品软包装发展的新方向：就是改善已有的塑料性能、开发新品种、提高强度和阻隔性、减少用量（厚壁）、重复使用、分类回收保护环境。
  新型高阻隔性塑料已被广泛使用
  这种包装材料不仅可以增强对食品的保护功能，而且可以减少塑料的用量，甚至可以重复使用。对于要求高阻隔性保护的加工食品以及真空包装、充气包装等情况，一般都要用复合材料包装，在多层复合材料中必须有一层以上的高阻隔性材料。常用的高阻隔性材料有铝箔、尼龙、聚酯等。随着食品对保护性要求的提高，阻隔性更好的乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇等也开始应用。目前，发达开发并有少量应用的PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯），给食品包装带来很多优点。PEN的化学结构与PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）相似，但刚性大大提高，阻氧性、阻水性比PET提高数倍，而且紫外线吸收性好、气体吸附性低，盛装过的食品不留味，可重复使用。
  无机高阻隔微波食品包装材料将成新宠
  随着生活节奏的加快，可直接用于微波加热的食品包装成为包装领域发展的新热点。由于目前用铝箔和某些塑料的复合材料制成的包装具有不透明、不易回收，且不能用于微波加工的缺点，近几年研发的镀SiOx材料可以作为替代品。SiOx是在PET、PA、PP等基材上镀的一种薄层硅氧化物，它不仅有更好的阻隔性，而且有极好的大气环境适应性。它的阻隔性几乎不受环境湿度和温度变化的影响。SiOx镀膜有高阻隔性、高微波透过性、透明性，可用于微波加工食品的软包装，也可制成饮料和食用油的包装容器，我国已开始应用。SiOx镀膜成本较高，大规模生产技术还不完善，但由于其特殊的性能，将成为本世纪的重要包装材料。
  活性包装技术的应用将成为趋势
  活性包装技术包括包装与包装内部的气体及食品之间的相互作用。活性包装能够有效地保持食品的营养和风味。由于材料科学、生物科学和气体包装的进步，近年来活性包装技术发展很快。如除氧活性包装、灭菌活性包装等。其中，灭菌活性包装是活性灭菌物质与包装材料相结合的体系，是将山梨醇、山梨酸盐、苯甲酸钠、银沸石等物质加入到制造包装容器的材料中，然后制造成型加工成容器，使其缓慢释放出灭菌活性成份。活性包装主要应用在食品包装上，相对于过去的用物理方法阻隔气体、水蒸气和光等来说，它在延长食品货架寿命方面起着积极、主动的作用，能提供更好的保护。因此，活性包装作为一种智能型技术正得到广泛的开发应用。
  在活性包装材料中，为了控制包装内的特定气体，使用了能吸收或释放特定气体的化学物质。其功能体系包括使用杀菌剂、脱氧剂、气味吸收剂或释放剂、光线阻隔剂、防雾剂、防粘剂、稳定剂和酶抑制剂等。已经实现或者即将实现的活性包装其他系统有：含抗氧薄膜、气味吸收和释放系统、抗黏结薄膜、防雾薄膜、阻光和调节光的组份等。活性包装被看成是包装工业的革命性变化。本文由华生隆吸塑包装提供。
 对现代吸塑包装的发展进行了综述，对吸塑包装工业发展与吸塑包装教育的关系进行了分析，并提出了如何发展我国吸塑包装教育的建议。
  在跨入21世纪的，回首我国吸塑包装工业近2O年的飞速发展，使人感到欢欣鼓舞。
  1）吸塑包装工业在我国近40个行业中现已跃居为第14位，估计今年吸塑包装工业产值可能接近3O00亿，从业人员超过300万人（未包括港、澳、台地区）。
  2）吸塑包装工业产品的产量已经进入世界前几名。
  3）我国已经形成门类齐全、水平较高、结构合理的吸塑包装工业体系。
  4）吸塑包装工业经济结构更加适应市场经济发展的需要。
  5）跨国吸塑包装企业纷纷来华投资办厂，加快了我国吸塑包装工业与国际吸塑包装界接轨的步法。
  1、发展
  吸塑包装工业的发展是与吸塑包装新技术的发展分不开的。我国的吸塑包装技术紧跟世界潮流，通过大量引进，形成了比较完整的体系，达到了相当高的水平。
  1．1 新型吸塑包装技术层出不穷
  新型吸塑包装技术层出不穷，如超声波热封、激光热封、脉冲封接，真空吸塑包装、气调吸塑包装、保鲜吸塑包装(如具有果蔬呼吸规律的微孔透气薄膜或硅薄膜，生物保鲜技术与功能保鲜材料及其吸塑包装处理技术的开发，库房保鲜向流通中的保鲜吸塑包装转变，保鲜加工一体化技术等)、微波吸塑包装、可食吸塑包装、无菌冷灌装与无菌清洁灌装(ACF)、辐照吸塑包装、防锈吸塑包装、拉伸吸塑包装、防伪吸塑包装、警示吸塑包装、收缩吸塑包装、绿色缓冲吸塑包装等等，各种现代吸塑包装系统和吸塑包装技术已经广泛应用于吸塑包装工业。
  1．2 产品吸塑包装花样翻新
  产品吸塑包装花样翻新，特别在食品和药品等领域吸塑包装新技术的发展为迅速。在饮料吸塑包装中，出现了许多新型吸塑包装。如，PET／PEN塑料瓶丰富了啤酒吸塑包装；双室罐将不同敏感成分分开，大大改善了产品的口感；自冷／自热罐给野外用户带来了方便；轻量玻璃瓶加外涂层正改变着玻璃吸塑包装的性价比。
  化妆品吸塑包装中的模拟厚壁玻璃瓶的塑料、时尚香水吸塑包装、高科技分配器（微型喷雾泵、泡沫分配泵）等正在不断创新。绿色或生态吸塑包装正在逐步深入人心。
  1．3 现代物流呼唤新型吸塑包装系统的出现
  现代配送中心和电子商务的发展，给吸塑包装提出了许多新的研究课题，使大幅度简化吸塑包装成为可能。现代物流呼唤新型吸塑包装系统的出现，呼唤降低物流及其吸塑包装的费用，已成为传统产品利润的第三来源。
  1．4 不断更新吸塑包装材料
  新型吸塑包装材料的不断更新，为吸塑包装工业高速协调发展奠定了坚实的基础。新产品发展多、快的塑料吸塑包装，全球产值已达300亿美元。新产品包括：共聚复合吸塑包装膜，非极性、极性乙烯共聚物、接支三聚物等。
  发展重点涉及到提高塑膜的拉伸和共挤性能，提高透明度、密封强度．增强抗拉力、抗龟裂等稳定性能；改善分子量分布与挤塑流变性能，塑料改性，塑料制品的涂布技术；
  废塑料的快速生物降解及回收再利用综合技术；
  开发多功能性复合薄膜（如耐寒、防潮、防结露、防蒸冷、可调水分、防霉、防蛀、保鲜、耐腐蚀、抗油脂性、抗冲击、防滑等）；
  开发共挤吸塑包装膜、片（如温度敏感、高屏蔽、自粘、耐热等）；
  发新型吸塑包装容器（减重、减成本、高强、耐污染、抗冲击、耐热、耐药性、防滑等）。
  作为吸塑包装材料老大的纸吸塑包装消费量已达2 500万吨。其新材料也在不断涌现，如转移金卡纸；全纸纸桶；纸蜂窝；纸浆模；防腐、防菌、防氧化、防湿、防臭、防油、耐热、耐火、耐酸、耐水、感水、保鲜、缓冲等特种纸。玻璃吸塑包装正在向高速化（行列机机速达100～240个）、轻量化（啤酒瓶从750克减至470克）、节能化（窑炉熔化率提高到1．5～2．0 t／<m·d>）、多品种和吸塑包装托盘化等方面发展。
  木制品吸塑包装正沿着两个方向发展：一是木吸塑包装改性，如，木塑复合改性处理、木与无机物复合改性处理、化学修饰改性处理、表面亚实处理、非电解镀膜处理、等离子体处理等；二是代木吸塑包装，如，高强多层瓦楞纸板箱，蜂窝纸板，纸浆模塑托盘，塑料托盘。金属托盘，纸护角等无容器吸塑包装，竹胶板等。
  金属吸塑包装则在提高质量、原材料国产化和增加品种等方面下功夫。
  1．5 改变吸塑包装机械的被动局面
  正在努力改变先进或大型的吸塑包装机械设备长期依赖进口和主要机型基本都是仿制品的被动局面。
  2、差距
  1）我国的人均吸塑包装消费约为22美元，仅是世界人均吸塑包装消费值l00美元的229／6左右。 
  2）我国吸塑包装企业大都规模小，技术落后，资金短缺，劳动生产率低下，产品质量不高。
  3）至今我国基本上没有自主知识产权的现代吸塑包装系统、材料和制品，现有的先进吸塑包装技术、系统、设备和吸塑包装材料，仍然要依靠进口。
  4）吸塑包装业大多摹仿国外同类产品的吸塑包装结构，吸塑包装成本较高，未能做到科学而合理的吸塑包装。
  5）我国吸塑包装技术落后与对吸塑包装研究开发的投入极少有关。
  6）我国吸塑包装法规不完善，吸塑包装标准的研究和修订严重滞后于形势的发展，不适应人世后的新形势。
  3、思考
  中国吸塑包装技术协会第六次代表大会的胜利召开，吹响了’我国从吸塑包装大国向吸塑包装强国迈进的号角，这给吸塑包装工业的协调发展带来了前所未有的机遇和挑战。我国吸塑包装工业目前基本上仍然处在仿制阶段，关键在于设计人员缺乏独立创新设计的能力和现代设计知识的更新，因此必须立即实施人才战略。
  3．1 创新吸塑包装工艺
  当今的先进吸塑包装系统无不包含着先进吸塑包装工艺的创新。例如，近我国大量引进的牛奶和饮料吸塑包装用的超高温灭菌和冷灌装生产线，其的特点是它的工艺创新，从而导致生产线的整个结构发生根本的变化。因此，吸塑包装系统设计人员必须十分关注先进吸塑包装系统的发展，深入对吸塑包装工艺的研究，熟悉新型吸塑包装材料的研究成果，根据市场的需求和国内的实际情况，及时开发出适合我国国情的先进吸塑包装生产线。我国的吸塑包装科技人员目前仍然缺乏这方面的独立开发能力。
  3．2 设计高速精密的吸塑包装机械
  设计高速精密的吸塑包装机械，需要设计人员具备系统的现代设计理论和知识。然而，我国目前大学机械设计专业所学的课程内容仅仅是一些初步的基础知识，其深度和广度，都难以满足上述设计要求。典型的例子就是我国虽然已经能设计制造高速啤酒灌装线中的许多设备，但至今仍然不会设计和制造啤酒瓶高速贴标机。原因之一就在于我国的设计人员没有掌握高速吸塑包装机械的动力学设计理论和方法，不会解决高速工况下机构的动态精度等问题。
  吸塑包装机械大量使用凸轮连杆机构作为实现给定运动参数的而经济的传动机构，我国许多设计人员却不会根据工作循环图和精度要求独立设计计算凸轮连杆机构的运动学和动力学参数，只会把国外样机的凸轮连杆零件卸下来进行逐点测绘。懂得机构学理论的人都知道，凸轮轮廓坐标测绘误差哪怕只是一丝，就有可能导致执行机构百分之几十的动作误差。一些企业为了能生产出国外同类比较先进的吸塑包装机械，不得不花费大量外汇去购买国外的凸轮轮廓设计软件。其实，我们开发的凸轮连杆机构CAD／CAM 软件已经能够满足企业进行凸轮连杆机构自主设计的能力，并在一些企业使用中获得明显的效果。但是，多数企业的设计人员仍然缺乏现代机构学的理论知识，不知道这类设计软件已经开发出来，或者舍不得花钱购买。
  新型吸塑包装机械往往是机电一体化的设备，充分利用信息产品的成果。一些企业的设计人员却对电子产品不熟悉，不敢或不会选用，因而，大大限制了吸塑包装机械水平的提高。典型的例子是许多国外新型吸塑包装机械大都采用分离传动，使得整机的传动链大大缩短，结构大为简化，工作精度和速度大大提高；其关键技术之一是采用了多电机拖动的同步化技术。其实掌握这种技术并不很难，只是一些设计人员不了解吸塑包装机械的这一发展趋势。另一关键技术是大量采用伺服传动，老设计人员却不会设计和选用伺服机构及其控制系统。先进的吸塑包装机械大量采用若干新型检测系统，吸塑包装机械的稳定运转，而我们的许多设计人员却对这些检测元件知之甚少。
  3．3 开发新型吸塑包装材料
  新型吸塑包装材料的开发有待于吸塑包装工程和相关材料学科的科技人员通力合作才能获得有效的成果。然而，我国缺乏这方面的综合开发的项目管理科技人才。他们必须通晓吸塑包装、材料、印刷、机械和管理等多学科的知识，方能担当这一重任。
  从上述分析看到，目前存在于我国吸塑包装工业能否快速协调发展为吸塑包装强国的根本性问题是人才问题，人才的解决则有赖于吸塑包装教育。