食品包装塑料材料基础
概述
本课件围绕食品包装用塑料材料展开，先从欧盟法规角度界定「包装」的技术定义与分级（一级/二级/三级包装），再讲解高分子化学基础概念（聚合物、共聚物、热塑性/热固性材料），最后结合热学、力学性能介绍PET、PE、PP等常见食品包装塑料的应用与环保挑战。内容兼具法规、材料科学与产业数据三个维度。
核心概念
- 包装的技术定义（Emballage）：依据欧盟1994年94/62/CE指令，包装是指用任何材料制成、用于盛装和保护商品、便于从生产者到消费者运输并展示商品的物品；一次性用品（如纸袋、保鲜膜）若起到包装作用也算包装，但一次性餐具、搅拌棒等不算。（p.2-3）
- 一级、二级、三级包装（Emballage primaire / secondaire / tertiaire）：一级包装直接接触食品并保证其安全性（如瓶身、瓶盖）；二级包装在销售点将若干消费单元组合展示或便于运输（如外包装盒）；三级包装即物流包装，用于成组搬运和运输防护，不包括公路/铁路/海运/空运的集装箱本身。（p.4-7）
- 灌装（Conditionnement）与营销包装（Packaging）：灌装（词源拉丁文condere）强调将产品特性以最终形态固定下来的「装填动作」；而英语借词Packaging则同时承担容器功能与营销媒介功能，需要在包装设计中融入品牌传达策略。（p.7-8）
- 聚合物与聚合度（Polymère / degré de polymérisation）：聚合物是由重复的结构单元通过共价键连接而成的大分子，重复单元数称为聚合度n；聚合度达到一定数值以上材料才具备聚合物的宏观性质。（p.19-20）
- 共聚物分类（Copolymères）：根据不同单体在链中的排列方式分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝（支化）共聚物等类型，不同排列方式会带来不同的材料性能。（p.21-22）
- 热塑性、热固性与弹性体（Thermoplastique / Thermodurcissable / Elastomère）：热塑性材料可反复加热软化、冷却硬化成型；热固性材料一旦硬化后不可逆，只能一次成型，加热不再软化；弹性体则具有受力大幅变形后恢复原状的特性。三者是塑料材料的三大基本类别。（p.23-30）
- 无定形与半结晶聚合物（Polymère amorphe / semi-cristallin）：无定形聚合物分子排列无序、折射率均匀，因而材料通常透明；半结晶聚合物含有规则排列的结晶区域，外观呈乳白不透明，且比无定形材料更耐热，如尼龙、聚乙烯、聚丙烯、PVC等。（p.32-36）（据课件，未经核实）
- 聚合物特征温度（Tg、Tf、Tdf）：玻璃化转变温度Tg是无定形材料由脆性转变为可塑性变形状态的临界温度（高于Tg可加工变形，低于Tg几乎不变形）；熔点Tf是半结晶材料从结晶相转变为无序相的相变温度（仅半结晶材料存在）；韧脆转变温度Tdf以上材料断裂前会出现明显颈缩变形，以下则发生无变形脆断。（p.38-43）
- 食品包装常见塑料（PET、PE、PP、PA、PC、PS、PVC等）：不同聚合物具有不同的功能特性组合，例如聚碳酸酯（PC）、低/高密度聚乙烯（LDPE/HDPE）、聚丙烯（PP）机械强度较好；PVDC、EVOH、PC、PVC阻气性较好；PET、PE、PVC、PP阻水汽性较好；PA、PE、PP易于热封。（p.47-53）
- 多层复合材料（Complexes）与塑料的优劣势：通过将不同聚合物层压复合可以兼顾阻隔性、机械强度与热封性等多种功能；塑料包装的优势包括轻质、透明可视、易开启、成本较纸板低，劣势则是依赖不可再生的石油资源、降解周期长达100-400年、部分品类回收难度和成本较高。（p.53-54）
关键论点 / 结论
- 全球塑料产量从1950年的150万吨增长到2007年的2.6亿吨，年均增长率约9%，凸显塑料包装产业的持续扩张。（p.11）
- 欧盟设定2030年塑料包装回收率55%的目标，法国政府目标是2025年实现100%回收，且2030年起饮料瓶须含至少30%再生塑料（主要为rPET/rPEhd）。（p.55）
- 2018年欧盟塑料废弃物平均回收率已提升至32.5%（2016年为31.1%），但法国仅回收了24.2%的塑料废弃物，落后于欧盟平均水平，同时42.6%的塑料废弃物被用于能源回收（焚烧发电等）。（p.55）
- 机械回收方式已难以满足回收目标，因此化学回收（recyclage chimique）成为当前研发的重点方向。（p.55）
术语表
| 中文 | 原文 |
|---|---|
| 包装（一级/二级/三级） | Emballage primaire / secondaire / tertiaire |
| 灌装 | Conditionnement |
| 包装设计（含营销功能） | Packaging |
| 聚合物 | Polymère |
| 聚合度 | Degré de polymérisation |
| 共聚物 | Copolymère |
| 热塑性材料 | Thermoplastique |
| 热固性材料 | Thermodurcissable |
| 弹性体 | Élastomère |
| 无定形聚合物 | Polymère amorphe |
| 半结晶聚合物 | Polymère semi-cristallin |
| 玻璃化转变温度 | Température de transition vitreuse (Tg) |
| 熔点 | Température de fusion (Tf) |
| 韧脆转变温度 | Température de transition ductile-fragile (Tdf) |
| 化学回收 | Recyclage chimique |