塑膠專欄
食品容器用易撕膜
塑膠膜板
目前每年有1/3的塑料被用於包裝,近幾十年來塑料包裝材料用量成倍數增長,其中大部分(約40%~50%)塑料用來製造各種硬質包裝容器,少部分為軟包裝,是由薄膜所形成的包裝物,主要作為食品藥物等的保鮮性、阻隔性包裝,在延長貨架壽命與吸引消費者方面有其獨特優勢。
所謂的包裝是使用一定的材料和方法以使用產品從生產者中轉移到使用者的手中,並完整地保持其使用價值的手段,此定義說明包裝不僅是靜態的,還應考慮到動態的條件,也就是包裝必須考慮到商品整個運輸及銷售過程中都應有足夠的強度及其他性能來保證商品完整的使用價值,不因運輸或銷售過程中受到外力或熱、冷環境的作用而受到損壞。
由於塑料包裝材料及應用已廣泛的被使用與開發,因此產品的創新性也就越顯的重要多了,其封口膜的開發就是一種創新的包裝方式。封口膜是一種半透明且具柔韌性的塑料包裝材料,它能夠緊緊包裹在產品的外圍,且具有良好滲透性、防潮防濕、抗撕裂性強,能夠隔絕氧氣等空氣對產品的破壞,對產品做到良好的保護作用,進而也牽動了包裝產業廣泛應用於各種包裝領域中,其中具有易撕效果的功能產品,需求量亦有逐步增加之趨勢。
根據2013年Payne調查顯示,近五成受訪者表示包裝使用不便、逾三成受訪者表示包裝難以打開或撕裂、八成受訪者需運用工具,方便開啟食品包裝,表示包裝的便利性與使用性是消費者所關切的問題。
加上國內老年人口的增加,對於產品使用是否可以容易取用也就相對重要。根據內政統計資訊服務網統計結果(圖一),台灣65歲以上之人口結構比例從2005年之9.74%逐年升高至2013年11.53%,2060年更成長至39.4%(圖二),表示老年人口的增加,未來對於封口產品是否可容易被撕開的需求大幅增加。因此就目前市場有很多的包裝產品不具有易撕功能,反而造成相當大的不便利性。未來隨著老年人口的增加,易撕就成了市場上最必要存在的功能了。

圖一、人口結構百分比

圖二、經建會2010 年至 2060 年臺灣人口推計
易撕膜經熱封後,易撕層必須直接與食物及藥品等商品相接觸,因此易撕膜的衛生性是一個重要的條件。此外,熱封用塑料薄膜還必須要有良好的衝擊強度、拉伸強度、耐低溫和耐高溫下的強度保持性,熱封強度、良好的低溫熱封等。在包裝過程中,隨熱封溫度的提高,薄膜的物性會發生劣化,還會發生薄膜收縮變形等問題。殺菌過程中,隨加熱溫度的提高也會發生物性劣化、變形及收縮問題。儲藏、流通以及使用過程中對包裝材料的損傷和環境條件都可能引起包裝材料受到意外的負荷而損傷,因此,耐熱耐寒強度對包裝材料在各種條件下低抗性能劣化的能力是十分重要的,其易撕膜產品的要求如表1所示。

目前國內對於熱封聚酯容器之易撕膜,需仰賴國外進口,使得國內市場產品運用易受限,塑膠中心係利用塗佈方式,設計塗佈結構為PET/primer/易撕層,將所產出之易撕膜與APET分別於125℃、180℃的條件下以氣動直熱式封口機熱封處理,經由萬能試驗機測得之熱封強度結果為1.1~1.5 kgf/15mm (ASTM F88),實驗結果說明,在廣泛的熱封溫度條件下,皆可達到易撕要求,後續可依下游廠商及用途取向,於表層PET做直接印刷或是功能性薄膜貼合,如OPP、CPP、VMPET(蒸鍍PET)及鋁箔等材質,亦可以在中間層加入一層填充層,增加膜蓋的厚度,以提高膜蓋的挺性。
由於配方選擇使用水性系統,因此不會有VOC(揮發性有機化合物)的排放問題、降低能源消耗、對環境友善。剝離方式屬於界面剝離,廣泛的熱封操作溫度以及穩定的熱封強度,使得下游產業可開發具有功能性、多樣性、選擇性、變化性的易撕膜,提供產業更多的加工方式,達到提升產品價值、成本降低、製程減化之目標。
塑膠中心目前積極的投入可熱封聚酯容器之易撕膜開發以及配方的多樣性,歡迎有需求之中小企業進行合作開發。