高阻隔包装材料： 让食品药品保持“冻龄”

  夏季天气炎热，高温、高湿导致致病微生物繁殖加速，对食品、药品等的保质、保鲜提出了更加高的要求。高阻隔包装材料是一类具有较好阻氧性、阻水性与阻渗性的包装材料，能起到良好的保质、保鲜、延长保质期作用。优异的阻隔性使其在食品、药品、工业等产品包装领域具有广泛的应用。

  我国高阻隔膜行业起步较晚，长期以来国外化工企业一直占据高阻隔膜国内市场的主导地位。近日，由上海石油化工研究院（简称：上海院）开发、长城能化（宁夏）有限公司生产的TPVA-OBP®阻隔应用材料入选中国石油和化学工业联合会2023年度化工新材料创新产品榜单，推动了国内高阻隔包装材料行业发展，减少了部分企业对高阻隔包装材料的进口依赖。本版推出专题，为您揭秘食品、药品等的“冻龄”秘诀。

  高阻隔包装材料具备优越的阻隔特性，可以有很大效果预防气体、水分和外部污染物的渗透，从而保持包装产品的新鲜度并延长保质期，减少食物等消耗。

  我国人口众多，粮食问题是头等大事。据统计，我国年浪费粮食达3500万吨，约占粮食产量的6%，向土地要粮食的同时，减少粮食损耗也是保障粮食安全的重要方法，以技术创新为粮食节约赋能正当其时，而高阻隔包装材料对减少粮食浪费至关重要。

  保障人民健康处于优先发展的战略位置。我国每年因药品过期造成的浪费达1.5万吨，给资源、环境带来很大压力。推行药品适宜包装、延长药品有效期，是减少药品浪费的重要手段。

  全球高阻隔包装呈稳步扩张态势。2024年，高阻隔包装薄膜市场规模将达806亿元，预计2030年将达1080亿元，2023~2030年期间年复合增长率约5%。高阻隔包装发展方兴未艾，从食品、药品包装不断向电子元器件、光伏电池、有机发光二极管封装等领域拓展。

  TPVA-OBP®阻隔应用材料是一种高阻隔热塑性聚乙烯醇树脂产品，加工性能优异，可满足吹膜、流延膜、多层共挤、吸塑等典型的塑料加工成型方式的要求，克服了PVA（聚乙烯醇）阻隔膜传统的溶液涂覆工艺大规模生产存在的生产效率低、能耗高、厚度不均匀等问题。由其制备的阻隔薄膜制品氧气阻隔性能高、机械性能好，可应用于食品、化学品、农业和工业等包装领域。

  众所周知，塑料容器与传统的金属、玻璃等容器是最常见的包装材料。随时代的发展，这些传统包装材料慢慢地被更加轻量化的塑料包装取代，高阻隔包装材料掀起新的应用热潮，凭借较好的阻氧性、阻水性与阻渗性等优势成为产品保护与包装创新的重要材料，能起到良好的保质、保鲜、延长保质期作用。

  我国高阻隔膜行业起步较晚，因其属于技术、资金密集型行业，准入门槛较高，目前国内高阻隔包装材料的用量仅占包装材料总用量的5%。长期以来，国内市场一直由可乐丽、杜邦等国外化工企业占据主导地位，国内具有独立知识产权的高阻隔包装材料成套技术和商品市场前景广阔。

  随着全球商品价格全面上涨，高阻隔包装材料行业经营成本也水涨船高。国外高阻隔包装材料价格上涨，为国内高阻隔包装材料行业发展提供了有利时机。了解市场需求后，上海院成立技术攻关团队，历经4年攻关，解决了TPVA-OBP®阻隔应用材料的创制及薄膜加工成型等关键技术难题，实现多项创新，自主设计并建成了2000吨/年的TPVA-OBP®阻隔应用材料中试生产装置，完成了放大生产，开发出具有独立知识产权的成套技术和新产品。

  与现有的高氧气阻隔产品相比，上海院研发的TPVA-OBP®阻隔应用材料不仅力学性能好，氧气透过率处于行业领先水平，而且价格优势明显，可直接热塑加工，满足了吹膜、流延膜、多层共挤、吸塑等加工成型方面的应用要求，解决了现有PVA薄膜溶液流延方法生产效率低、能耗高、不能生产多层膜的问题，切实降低了阻隔包装材料成本。2023年，TPVA-OBP®阻隔应用材料获评中国石油和化学工业联合会化工新材料创新产品。

  宁夏能化有10万吨/年PVA装置，可为TPVA-OBP®阻隔应用材料的生产提供原料。但常规PVA不适用于TPVA-OBP®产品，需要开发TPVA-OBP®专用料。宁夏能化成立技术攻关小组，组织TPVA-OBP®专用料试生产，历时百余次工艺参数调整，成功开发出TPVA-OBP®研发所需的专用PVA原料，且产品指标均达到预期值。

  项目建设初期，宁夏能化与上海院多次对项目进展情况及存在的问题进行全面梳理对接。为快速推进研发及中试装置的投产，宁夏能化多次召开生产协调会，对生产数据、人员、技术保密、产品质量等方面进行协调和安排。上海院也派专家赴宁夏能化开展工艺技术培训，讲授产品性能、工艺流程、设备构成、巡检操作及日常维护等方面内容。

  随着TPVA-OBP®项目阻隔应用材料工业试验取得突破性进展，宁夏能化与上海院进行产品的第三方检验测试，推进TPVA-OBP®食品接触材料认证工作。同时，他们启动产品推广应用，走访包装材料生产企业等，确定产品市场定位，探讨产品应用及合作方式等。

  经过双方紧密合作，宁夏能化顺利建成国内首套2000吨/年TPVA-OBP®阻隔应用材料中试生产线年，经过项目立项、技术开发、产品生产、产品试用等阶段，历时3年开发的TPVA-OBP®阻隔应用材料正式走向市场。

  为拓展TPVA-OBP®阻隔应用材料的应用领域，宁夏能化积极开展市场走访调研，根据薄膜包装、管材、包装瓶等不同应用领域，绘制潜在客户信息网，积极走访客户，向客户提供产品试用服务。他们还及时收集、整理客户反馈的信息，不断优化改进生产工艺，激发用户试用意愿，推进产业链合作。

  为满足客户的需求，宁夏能化设计了不同工艺试验条件和工艺条件优化试验方案，通过关键工艺参数对比试验和原料均一性改进，不断提升生产稳定性和产品品质。经过市场试用证明，TPVA-OBP®阻隔应用材料具有良好的阻氧性能和加工性能。

  张炜：随着物流快递业的迅猛发展，市场对高阻隔包装材料的需求越来越大。高阻隔包装材料凭借良好的阻氧性、阻水性与高阻渗性，成为产品保护与包装创新的重要材料，广泛应用于食品、药品、工业等产品包装领域。高阻隔包装材料可使食品、物品的保鲜保质期更长，保鲜保质过程更节能，未来市场发展的潜力广阔。

  由于较高的生产成本和销售价格，目前我国高阻隔包装材料应用不是很广泛，仅占包装材料总用量的5%。宁夏能化联合上海院合作开发、生产的TPVA-OBP®阻隔应用材料，与其他高阻隔性材料相比，阻隔性能相当、环境更友好，关键是成本更有竞争力，使高端包装材料进入寻常百姓家成为可能，因此具有更好的市场前景。

  姬伟毅：随着科技发展，产品的包装材料不断升级。举个例子，传统的罐头都是使用玻璃瓶装，保质期大多为一年左右，缺点是重量大且运输中容易破损。现在超市内的罐头有很多换成了塑料包装，优点是不易破碎、轻便美观，这种包装部分应用的就是高阻隔包装材料。高阻隔包装材料与人们的生活息息相关，加之国家现在对环保的要求很高，我们生产的TPVA-OBP®阻隔应用材料是可以水溶降解的，与其复合的PE、PP之类的塑料都可以循环再利用，我认为市场前景非常广阔。

  姬伟毅：目前，我们的TPVA-OBP®阻隔应用材料已经连续两年参加了中国国际塑料橡胶工业展览会。下一步，我们将继续依托化销公司，通过各区域销售团队进行市场推广和销售。同时，努力促成与国内重点终端客户的战略合作，与薄膜类、瓶制品等包装企业深度合作，制作各类标准样品进行全国各产业链推广。我们也将进一步发挥“产销研用”优势，与上海院共同对TPVA-OBP®阻隔应用材料进行新牌号、专用料方向的攻关，通过“一厂一方案，一厂一专料”全方位做好售后服务，进一步擦亮中国石化品牌，努力开拓市场、扩大销量。

  随着人们生活水平的提升，消费者希望减少食品防腐剂等添加剂的使用，因而对高氧气阻隔产品的需求快速增长。

  与现有高氧气阻隔产品相比，TPVA-OBP®阻隔应用材料的加工性能优异，同时可降低阻隔包装材料成本。此外，该产品价格上的优势明显，可作为塑料使用，从而更加满足传统塑料制品生产的需求，符合我国高阻隔包装规模化、环保、国产化、定制化、高端化的发展要求。而TPVA-OBP®阻隔应用材料所制的薄膜包装制品氧气阻隔性高，强度、韧性高，耐撕裂和热封性能好，在阻隔包装方面具有独特优势，同时还能满足“材质一体化”的使用要求，便于回收再利用。

  TPVA-OBP®阻隔应用材料作为一种全新产品，市场推广存在一定难度。我们到多家薄膜生产企业推广，拓展潜在客户。经客户试用验证后，TPVA-OBP®阻隔应用材料逐渐打开销路。之后，我们又在中空吹塑、多层吸塑制品和多层管材制品等加工领域进行了产品加工性能的验证。通过上海院、宁夏能化、化销公司三家单位的密切合作，TPVA-OBP®阻隔应用材料已成功应用于食品包装膜、化妆品包装盒和软管、化学品容器等氧气阻隔应用领域。

  目前该产品已在大型生产规模设备上成功实现了加工应用，研发团队还在一直在优化TPVA-OBP®阻隔应用材料在不同客户设备上的加工条件。下一步，我们将根据客户需求，持续提升产品性能、拓展消费领域，进一步提升产品竞争力。