欧美偏好纸类包装 无氟纸包装将成为新风口

 

　　伴随着经济的飞速发展，环保意识的增强，我国禁限塑令在2021年1月全面落地，以及欧盟委员会一次性塑料制品指南、即将修订包装和包装废弃物指令将更偏向于包括纸浆模塑制品包装在内的植物纤维基材的纸类包装，纸包装成为用于餐饮、食品包装等领域最大的包装材料。

 

　　1、PE淋膜纸、硅油纸的弊端

 

　　由于要与含油、含脂和含水的食品接触，因此纸包装必须具备防水、防油和防渗透的能力。为了获得防水防油的效果，目前大部分食品包装纸是PE淋膜纸，即在纸上淋膜一层很薄的聚乙烯塑料，还有些水性涂层材料是聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等，形成一层连续致密的有机高分子薄膜，使油水不能通过保护层，从而达到防水防油的目的。高端的也有采用硅油纸进行包装的，硅油纸具有三层构造，第一层底纸，第二层是淋膜，第三层是硅油。

 

　　这类高分子膜本身并不耐油，油脂还是可以在涂膜表面铺展，有些含有双酚a油脂，在接触高温食品时可能释放有害物质，且这类高分子材料也无法在自然界降解或降解极慢，回收利用难度大，回收成本高，存在环境污染问题。

 

　　2、含氟防水防油剂的弊端

 

　　除了淋膜，现在多在抄纸过程中添加入极少量的防水防油剂或在纸表面涂上一层有防水防油性能的涂料，降低纸张表面张力，可以赋予纸质基材以防水防油性能，而且还不影响纸制品的循环利用。虽然防水防油效果优异，但是这类防水防油剂通常采用长链的全氟烷基单体（Perfluorinated compounds，PFCs），碳原子数大于6，通常是8个碳原子的C8-PFCs（含8个碳全氟碳化物），全氟烷基中碳原子的链越长，其具备的防水防油性能也就越好，这是因为含氟聚合物能够在纸品纤维上形成一层薄膜，膜层中含氟的长侧链能够在界面上伸展而且定向排列，该膜层能够显著降低基材的表面能，小于一般液体，所以具备防水防油的性能。

 

　　但是近些年来通过研究发现，这些长链的氟烷基化合物在使用过程中会产生对环境和人体有害的全氟辛酸铵/全氟辛烷磺酸盐（PFOA/S），低剂量的这些物质具有生物累积性，尤其是长期与食品接触，对人体有很强的致毒性，可能引起对生物的遗传、生殖、发育、肝脏和心血管等疾病。

 

　　因此欧盟、加拿大环保组织以及美国国家环保局等已经限制PFOA/S的使用，长链的含氟烷基化合物（碳原子数大于6）也被限制用于纸品的防水防油剂中，C8-PFCs物质正逐步退出市场。

 

　　3、我国对含氟添加剂的要求

 

　　我国新版国标GB 9685-2016《食品接触材料及制品用添加剂使用标准》比旧版国标GB 9685-2008，删除了二乙醇胺单（1H,1H,2H,2H-全氟烃基）磷酸盐和双（1H,1H,2H,2H-全氟烃基）磷酸盐、全氟烷基丙烯酸酯共聚物（过氟烷基丙烯酸酯共聚物）2种全氟化合物。

 

　　目前针对C6-PFCs的毒理学数据还是对有限，研究表明其并不像C8类物质一样具有生物蓄积性和潜在的系统和发育毒性。通过动物和流行病学研究表明，C6-PFCs由于其能被快速排出，因此不会在生物体中累积。因此目前我国对短链C6-PFCs物质用在食品接触材料仍在允许之列。

 

　　依据我国《GB 9685-2016食品接触材料及制品用添加剂使用标准》、《GB 4806.6-2016食品接触用塑料树脂》、《GB 4806.10-2016食品接触用涂料及涂层》等标准的规定，某些含氟的小分子或是聚合物在一定限制条件下可用于食品接触材料及制品。如四氟乙烯聚合物或是四氟乙烯与其它含氟单体（六氟丙烯、全氟正丙基乙烯基醚等）的共聚物可用于塑料制品或是涂层，但需满足四氟乙烯、六氟丙烯或全氟正丙基乙烯基醚等含氟化合物各自的迁移限量（分别为0.05 mg/kg、0.01 mg/kg和0.05 mg/kg）。二氟一氯甲烷、2,2-亚乙基双（4,6-二叔丁基苯基）氟化磷腈、双[乙基（全氟辛烷）磺酰胺乙基]磷酸铵等含氟化合物作为添加剂可用于食品接触塑料或纸制品。

 

　　4、无氟防水防油剂

 

　　2015年1月，美国FDA发布消息称，禁止含单乙醇胺与二乙醇胺、戊酸酐、全氟烷基取代的磷酯酸的食品接触物质（FCSs）作为纸与纸板防水防油剂，用于接触水与油食品。2021年1月，美国FDA宣布要求厂家3年内自愿逐步淘汰使用含有PFAS/PFOA的食品接触包装材料，2024年1月起强制执行。截止2022年7月，美国已有26个州出台了限制PFAS/PFOA使用的立法，11个州已经执行。

 

　　欧盟范围内对PFAS的限制在逐步扩大。在丹麦，禁止使用含有全氟和多氟烷基化合物的纸和纸板类食品接触材料的禁令已于2020年7月全面生效。而荷兰、德国、挪威、丹麦和瑞典拟提出REACH法规修订案，以全面限制PFAS/PFOA的制造和使用。

 

　　无氟防水防油剂成为业内研究热点，它更加安全和环保，用它生产的纸类包装、纸浆模塑、纸类地膜产品是出口欧洲、美国和日本的首选。虽然通过产品表面淋膜和喷涂浸涂等表面处理能够达到和含氟制品一样的防水防油性能，但其高昂的设备投资和处理成本注定无法大规模使用。浆内添加的无氟防水防油剂方案的优点是无需设备投资，成本可控，其缺点是防油性能还达不到氟系产品的效果。然而，业界对于无氟添加剂的防油效果检测也有不同看法。例如之前针对纸浆模塑制品95℃热油30分钟不渗透的测试标准被业界和终端消费市场认为大大超出了实际使用场景。目前欧美市场更加理性的接受实物测试结果，或者根据终端使用场景和客户需求来选择一定温度（30℃、40℃、70℃）的热油30分钟不渗透的测试标准。毕竟，能被市场大范围接受的方案一定是生产端切实可行而且成本可控的方案。