（四）聚酰胺（PA）和聚乙烯醇（PVA）
1.聚酰胺（PA）
聚酰胺通称尼龙Ny（Nylon），是分子主链上含大量酰胺基团结构的线型结晶型高聚物，按链节结构中C原子数量分为Ny6和Ny12等。PA树脂大分子为极性分子，分子间结合力强，大分子易结晶。
（1）性能特点。在食品包装上使用的主要是PA薄膜类制品，具有的包装特性为如下。
①阻气性优良，但因分子极性较强，是一种典型的亲水性聚合物，阻湿性差，吸水性强，且随吸水量的增加而溶胀，其阻气阻湿性能急剧下降。
②化学稳定性良好，PA具有优良的耐油性，耐碱和大多数盐液的作用，但强酸能侵蚀它，水和醇能使Ny溶胀。
③PA抗拉强度较大，但随其吸湿量的增多而使强度降低；抗冲击强度比其他塑料明显高出很多，且随吸湿量增加而提高。
④耐高低温性优良，正常使用温度范围在-60～130℃，短时耐高温达200℃。
⑤成型加工性较好，但热封性不良（180～190℃），一般常用其复合材料。
⑥卫生安全性好。
（2）适用场合。PA薄膜制品大量用于食品包装，为提高其包装性能，可使用拉伸PA薄膜，并与PE、PVDC或CPP等复合，提高防潮阻湿和热封性能，可用于畜肉类制品的高温蒸煮包装和深度冷冻包装。
2.聚乙烯醇（PVA）
PVA由聚醋酸乙烯酯经碱性醇液醇解而得，分子结构式为：
是一种分子极性较强且有高度结晶的高分子化合物。
（1）性能特点。包装上PVA通常制成薄膜用于包装食品，具有如下特点：阻气性能很好，特别是对有机溶剂蒸汽和惰性气体及芳香气体；因其为亲水性物质，阻湿性差，透湿能力是PE的5～10倍，吸水性强、易吸水溶胀，且随吸湿量的增加而使其阻气性能急剧降低；化学稳定性良好，透明度、光泽性及印刷性都很好；机械性能好，抗拉强度、韧性、延伸率均较高，但因承受吸湿量和增塑剂量的增加而使强度降低；耐高温性较好，耐低温性较差。
（2）适用场合。PVA薄膜可直接用于包装含油食品和风味食品，吸湿性强使其不能用于防潮包装，但通过与其他材料复合可避免易吸潮的缺点，充分发挥其优良的阻气性能而广泛用于肉类制品如香肠、烤肉、切片火腿等包装，也可用于黄油、干酪及快餐食品包装。
（五）聚酯（PET）和聚碳酸酯（PC）
1.聚酯（PET）
聚酯是聚对苯二甲酸和乙二酯的简称，俗称涤纶，具有较高的强韧性和较好的柔顺性。
（1）性能特点。PET用于食品包装，与其他塑料相比具有许多优良的包装特性：具有优良的阻气、阻湿、阻油等高阻隔性，化学稳定性良好；具有其他塑料所不及的高强韧性能，抗拉强度是PE的5～10倍，是PA的3倍，抗冲强度也很高，还具有良好的耐磨和耐折叠性；具有优良的耐高低温性能，可在-70～120℃温度下长期使用，短期使用可耐150℃高温，且高低温对其机械性能影响很小；光亮透明，可见光透过率高达90%以上，并可阻挡紫外线；印刷性能较好；卫生安全性好，溶出物总量很小；由于熔点高，故成型加工、热封较困难。
（2）适用场合。PET制作薄膜用于食品包装主要有四种形式：
①无晶型未定向透明薄膜，抗油脂性很好，可用来包装含油及肉类制品，还可作食品桶、箱、盒等容器的衬袋。
②将上述薄膜进行定向拉伸，制成无晶型定向拉伸收缩膜，表现出高强度和良好热收缩性，可用作畜肉食品的收缩包装。
③结晶型塑料薄膜，即通过拉伸提高PET的结晶度，使薄膜的强度、阻隔性、透明度、光泽性得到提高，包装性能更优越，可大量用于食品包装。
④与其他材料复合，如真空涂铝、K涂PVDC等制成高阻隔包装材料，用于保质期较长的高温蒸煮杀菌食品包装和冷冻食品包装。
PET也有较好的耐药品性，经过拉伸，强度好、又透明，许多清凉饮料都使用PET瓶包装。PET不吸收橙汁的香气成分d-柠檬烯，显示出良好的保香性，因此，作为原汁用保香性包装材料是很适合的。
（3）改性品种。新型“聚酯”包装材料聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）与PET结构相似，只是以萘环代替了苯环，PEN比PET具有更优异的阻隔性，特别是阻气性、防紫外线性和耐热性比PET更好。PEN作为一种高性能、新型包装材料，将有一定的开发前景。
2.聚碳酸酯PC（Polycar Bonate）
（1）性能特点。PC大分子链节结构的规整性决定了它能够结晶，又难与熔体结晶，具有很好的透明性和机械性能，尤其是低温抗冲击性能，故PC是一种非常优良的包装材料，但因价格贵而限制了它的广泛应用。
（2）适用场合。在包装上，PC可注塑成型为盆、盒，吹塑成型为瓶、罐等各种韧性高、透明性好、耐热又耐寒的产品，用途较广。在包装食品时因其透明而可制成“透明”罐头，可耐120℃高温杀菌处理。存在的缺点是：因刚性大而耐应力开裂性差和耐药品性较差。应用共混改性技术，如用PE、PP、PET、ABS和PA等与之共混成塑料合金可改善其应力开裂性，但其共混改性产品一般都失去光学透明性。
（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的性能取决于VA的分子量及其在共聚物中的含量，当EVA分子量一定时，共聚物中VA含量低则接近于PE的性能，VA含量在10%～20%时能部分结晶而用于塑料；VA含量在10%左右时，EVA刚性较好，成型加工性、耐冲击性比PE还好些；当VA含量增大时，它的弹性、柔软性、透明性增大，VA含量大于30%时的EVA性似橡胶；当VA含量大于60%时便成为热熔黏结剂。
（1）性能特点。EVA阻隔性比LDPE差，且随密度降低透气性增加；环境抗老化性能比PE好，强度也比LDPE高，增加VA含量能更好抗紫外线，耐臭氧作用比橡胶高；透明度高，光泽性好，易着色，装饰效果好；成型加工温度比PE低20～30℃，加工性好，可热封也可黏合；具有良好抗霉菌生长的特性，卫生安全。
（2）适用场合。不同的EVA在食品包装上用途不同，VA含量少的EVA薄膜可作呼吸膜包装生鲜果蔬保鲜贮藏，也可直接用于其他食品的包装；VA含量10%～30%的EVA薄膜可用作食品的弹性裹包或收缩包装，因其热封温度低、封合强度高、透明性好而常作复合膜的内封层。EVA挤出涂布在BOPP、PET和玻璃纸上，可直接用来包装干酪等食品。VA含量高的EVA可用作黏结剂和涂料。
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气性，而乙烯则改善了乙烯醇的可加工性和阻湿性，故EVAL具有聚乙烯的易流动加工成型性和优良的阻湿性，又具有聚乙烯醇的极好阻气性。
（1）性能特点。EVAL树脂是高度结晶型树脂，EVAL最突出的优点是对O2、CO2、N2气体的高阻隔性，及优异的保香阻异味性能。EVAL的性能依赖于其共聚物中单体的相对浓度，一般地，当乙烯含量增加时，阻气性下降，阻湿性提高，加工性能也提高；由于EVAL主链上有羟基而具亲水性，吸收水分后会影响其高阻隔性，为此常采用共挤方法把EVAL夹在聚烯烃等防潮材料的中间，充分体现其高阻隔性能；EVAL有良好的耐油和耐有机溶剂性，且有高抗静电性，薄膜有高的光泽度和透明度，并有低的雾度。
（2）适用场合。EVAL作为高性能包装新材料，目前已开始用于有高阻隔性要求的包装上，如真空包装、充气包装或脱氧包装，可长效保持包装内部气氛的稳定。
EVAL可制成单膜，可共挤制成多层膜及片材，也可采用涂布方法复合，加工方法灵活多样。杜邦公司还采用云母填充EVAL树脂制成高阻隔包装容器，使其阻隔性进一步提高，二氧化碳的渗透性降低了3～4倍。目前由于EVAL的价格较高而限制了其在食品包装上的广泛应用。
（七）离子键聚合物（Lonomer）
离子键聚合物是一种以离子键交联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钠离子或锌离子交联而成的产品，也称离聚体，商品名为Surlyn。由于大分子主链有离子链存在，使聚合物具有交联大分子的特性，在常温下强度高，韧性大，但加热到一定温度时，其金属离子形成的交联可离解，表现其热塑性，影响其再次熔融加工，冷却后可再交联，是一种高韧性的热塑性塑料。
（1）性能特点。Surlyn薄膜用于食品包装所表现的主要特性为：有极好的冲击强度，抗张强度是LDPE的2倍多，且在低温下也性能优良；韧性弹性好，有优良的抗刺破性和耐折叠性；阻气性优于PE，但阻湿性差；耐无机酸、碱和油脂性优良；透明性优良，光泽度高；耐低温性良好，但高温易氧化老化，正常使用温度不应高于80℃；成型加工性较好，印刷适应性好，且无臭、无味、无毒，卫生安全；但脂肪族烃、芳香烃及杂环化合物对Surlyn有溶胀性。Surlyn最大的特点是有极好的热封性，在相同温度条件下封合强度几乎是PE、EVA的10倍，且热封温度低、范围宽（100～160℃）。
（2）适用场合。离子型聚合物薄膜适用于形状复杂或带棱角的食品包装，特别适用于包装油脂性食品，可用作普通包装、热收缩包装、弹性裹包，也可作复合材料的热封层。
第三节 金属及玻璃包装材料
一、金属包装材料
金属包装材料用作食品包装历史悠久，有近两百年的历史，以金属薄板或箔材为主要原材料，经加工制成各种形式的容器来包装食品，是现代食品包装的四大包装材料之一，在我国占包装材料总量的20%左右。
金属包装材料的优良性能表现在以下几个方面。
（1）高阻隔性能：可完全阻隔气、汽、水、油、光等的透过，用于食品包装表现出极好的保护功能，使包装食品有较长的货架寿命。
（2）优良的机械性能：金属材料具有良好的抗拉、抗压、抗弯强度，韧性及硬度，用作食品包装表现出耐压、耐温湿度变化和耐虫害，包装的食品便于运输和贮存，同时适宜包装的机械化、自动化操作，密封可靠，效率高。
（3）容器成型加工工艺性好：金属具有优良的塑性变形性能，易于制成食品包装所需要的各种形状容器。现代金属容器加工技术与设备成熟，生产效率高，如马口铁三片罐生产线生产速度可达1200罐/min，铝质二片罐生产线生产速度达3600罐/min，可以满足食品大规模自动化生产的需要。
（4）良好的耐高低温性、良好的导热性、耐热冲击性：用作食品包装可适应食品冷、热加工、高温杀菌以及杀菌后的快速冷却等加工需要。
（5）表面装饰性好：金属具有光泽，可通过表面彩印装饰提供更理想美观的商品形象。
（6）包装废弃物较易回收处理：金属包装废弃物的易回收处理减少了对环境的污染，同时，它的回炉再生可节约资源、节省能源，这在提倡“绿色包装”的今天显得尤为重要。
金属作为食品包装材料的缺点是：化学稳定性差、不耐酸碱腐蚀，特别是包装高酸性内容物时易被腐蚀，且金属离子易析出会影响食品风味，这在一定程度上限制了它的使用范围。为弥补这个缺点，一般需在容器内壁施涂涂料。另一个缺点是价格较贵，但会随着生产技术的进步和大规模化生产而得以改善。
食品包装常用的金属材料按材质主要分为两类：一类为钢基包装材料，包括镀锡薄钢板（马口铁）、镀铬薄钢板、涂料板、镀锌板、不锈钢板等；另一类为铝质包装材料，包括铝合金薄板、铝箔、铝丝等。
（一）镀锡薄钢板
镀锡薄钢板是低碳薄钢板表面镀锡而制成的产品，简称镀锡板，俗称马口铁板，广泛用于制造包装食品的各种容器，其他材料容器的盖或底。
1.镀锡板的制造和结构组成
镀锡板是将低碳钢（C＜0.13%）轧制成约2mm厚钢带，经酸洗、冷轧、电解清洗、退火、平整、剪边加工，再经清洗、电镀、软熔、钝化处理、涂油后剪切成板材成品；镀锡板所用镀锡为高纯锡（Sn＞99.8%），也可用热浸镀法涂敷，此法所得锡层较厚，用锡量大，镀锡后不再钝化处理。
镀锡板结构由五部分组成，如图2-11所示，由内向外依次为钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜。
2.镀锡板的主要性能指标
（1）镀锡板的机械性能。通常用调质度作为指标来表示镀锡板的综合机械性能，包括强度、硬度、塑性和韧性等。镀锡板调质度是以其表面洛氏硬度值（HR30T）来表示，按HR30T值的大小分为几个等级，分别以T50、T52……符号表示。镀锡板调质度等级由低至高，其强度和硬度越高，而相应塑性韧性越低。不同调质度的镀锡板使用场合、加工方法不同。
