高聚物材料的包裝功能及檢測

高聚物材料的應用改變了過去包裝笨重、復雜、功能單一的不足，因而在食品、藥品等行業中得到廣泛應用，同時由於高聚物性能具有可定制性，使得按照內容物的特點以及設計者的意圖來設計包裝材料的結構成為可能。資料顯示，目前國內塑料類的包裝（包括容器、工具）約佔食品包裝的30％，而且呈逐步上昇趨勢，其增長速度超過紙類食品包裝。近幾年我國已加大了對包裝材料質量控制的監管力度，但是目前食品包裝安全性能還是存在一些隱患，食品包裝質量仍然存在很多問題。為此，從今年起，我國開始對食品包裝/容器類產品進行強制性產品認證，以增強對塑料包裝的質量保證。

1.包裝功能以及檢測需求

現代包裝的基本功能包括保護功能、方便功能和促銷功能三個方面。一件產品從完成包裝到達消費者手中，要經過裝卸、運輸、儲存、陳列等環節，在每一個環節中都存在很多能對內容物造成破壞的因素，包裝的保護功能就體現在要防止這些破壞因素在物流過程中對產品質量和數量造成的損失。包裝的方便功能包括方便裝填、方便運輸、方便裝卸、方便堆碼、方便開啟等，對所選擇的包裝材料性能有一定的要求，如為了方便開啟和使用，要求材料具有合適的力學性能。包裝的促銷功能主要是通過包裝裝潢設計和造型設計，以合理宜人的色彩、圖案和造型等來完成，這在很大程度上依賴於材料的形、色、紋理、透明性、光澤性和印刷適應性等。

對於食品包裝，尤其是軟包裝來講，塑料薄膜需要在能完成以上包裝功能的前提下具有一定的理化性能。物理性能一般包括力學性能、熱性能、光學性能、阻隔性能等，除阻隔性能外可統稱為常規物理性能，都可以采用常規檢測設備進行檢測。化學性能指標有蒸發殘渣、高錳酸鉀消耗量、重金屬含量、以及有機溶劑殘留量等，需要采用化學試劑或者氣象色譜儀進行檢測。本文著重介紹材料常規物理性能的檢測。

2.包裝材料的常規物理性能檢測

常規物理性能的檢測是質量保證的基礎，其檢測目的是要避免包裝物在完成預定的包裝功效前出現包裝破損的情況。如果包裝材料的常規物理性能檢測不合格，可能出現的包裝物破損會使得包裝材料的全部保護功能都失效，采用任何功能性材料以及化學性能再好的材料都是徒勞的。常規物理性能檢測包括對材料力學性能、熱性能、光學性能等的檢測，此外根據材料的不同應用場合，對材料的燃燒性能、電性能、耐介質性能等也有不同的要求，因此材料的檢測項目應按照具體的包裝應用來確定。

對於廣大軟包裝廠商來講，材料力學性能指標的檢測需求是最強的。力學性能包括拉伸性能、彎曲性能、沖擊性能、剪切性能、摩擦性能、熱封性能等，任何一項不達標都可能導致包裝物的破裂或者生產線運作失誤。例如材料的熱封性能（Heatsealability），它包括在熱封部分仍然比較熱（尚未冷卻到環境溫度）時檢測它的熱封強度（Hot Tack）以及熱封部分冷卻穩定後的熱封強度（Ultimate Strength）兩方面。熱封制袋普遍應用在日化產品包裝、食品藥品包裝等領域，軟包裝生產線上的充填方式多數是讓產品從一定高度落入包裝袋中，會對包裝袋底部形成沖擊，如果在充填過程中包裝袋底部無法承受由於內容物充填所引起的破裂力作用，就會出現底部開裂的情況，從而出現破袋。為了有效控制生產線的破袋率，我們更關注材料熱封後在熱封層尚未完全冷卻時的熱封強度，這就是通常所說的材料的熱粘性（Hot Tack）。然而由於包裝物在儲運過程中多是疊放在一起的，如果內容物是液體或者采用氣調包裝形式，包裝物的熱封強度在儲運過程中無法承受外界的壓力，就會出現破袋現象，因此對於材料熱封部分冷卻後的熱封強度也有一定要求。

熱性能包括熱穩定性、線膨脹系數、導熱系數、低溫試驗等，其中軟包裝相關行業最關注材料的熱穩定性和低溫試驗。材料的熱收縮性就是材料的熱穩定性之一，這項指標後來成為收縮膜的一項重要檢測指標。光學性能也是一項非常重要的指標，在對光敏感食品進行包裝時尤其要注意材料的光學性能檢測，主要檢測項目有材料的透光率和霧度。

3.測試影響因素

常規物理檢測項目基本上都可以使用相應的檢測設備進行檢測，而對於同一項指標，檢測方法可能不止一種，而且測試環境和試樣的尺寸以及預處理都會對試驗結果產生影響。綜合來看，測試的影響因素主要有：測試環境、預處理以及采用的測試方法。

測試環境會對試驗結果產生影響，例如溫度不同會導致摩擦系數的顯著變化。濕度也會對部分高聚物的測試結果產生影響，尤其對極性高聚物的影響更加顯著。

預處理環境以及預處理時間長短都會對試驗結果產生影響，這主要是因為試樣的制造環境不一致、內應力消除不完全所致，比對試驗需要在相同的預處理環境以及預處理時間下進行。

試驗方法不同，試驗結果沒有可比性，因此在進行材料性能對比時，一定要在測試方法以及各種測試條件（環境溫濕度、測試速度等）都相同的前提下進行。對於我國的軟包裝行業，選購完全執行我國國家標准的檢測設備是提高材料數據可比性的一種有效方法。

4.Labthink蘭光常規實驗室

Labthink蘭光常規實驗室主要為客戶試樣提供常規物理性能的檢測以及展示Labthink蘭光常規系列檢測設備。該實驗室中配備了Labthink蘭光自行研制生產的系列軟包裝材料常規性能檢測設備，包括力學性能檢測設備、熱性能檢測設備、光學性能檢測設備等，還有系列油墨印刷質量檢測設備，運用這些常規檢測設備可進行材料力學性能、熱性能、光學性能以及油墨印刷質量的檢測分析，並給出材料性能的綜合評價，以幫助軟包裝廠商對於材料性能是否滿足使用要求進行判斷。借助於蘭光常規實驗室中的檢測設備，完全可以滿足國家標准中對於材料的常規物理性能檢測（阻隔性指標除外，阻隔性指標的檢測可由蘭光阻隔性實驗室完成）的需要，能為食品包裝廠商以及相關供應商通過 3C認證提供全面的檢測服務。