塑料農藥包裝的（de）選（xuǎn）材要點

　　我國是傳統的農業大國，作為除蟲害保豐收的重要利器，農藥是現代化農業生產不可或缺的組成部（bù）分。據了（le）解，現有農藥製劑6000餘種，其中液劑型農藥占了一半以上。隨著蟲害形式的不（bú）斷變化，農（nóng）藥逐漸升級換代，也帶動了的發展變革。

一（yī）、液劑型農藥簡介及包裝現狀

　　液劑型農（nóng）藥由原藥、助劑以及各種（zhǒng）溶劑（jì）構成，溶劑的作用是用來溶解另一種物（wù）質體，以改變另一種（zhǒng）物質（zhì）的物（wù）理性質或懸浮另一種（zhǒng）物質，二者不發生化（huà）學變化。水、液（yè）氨、液態金屬溶劑（jì）皆為無機溶劑，而由碳氫化合物或碳氫化（huà）合物（wù）的衍生（shēng）物（wù）組成的溶劑為有機溶（róng）劑（jì）。通常，液劑型農藥分（fèn）為水（shuǐ）劑型、懸浮液型和乳（rǔ）油型三類。其中水劑型和懸浮液劑農（nóng）藥都采用水等無機溶（róng）劑，相（xiàng）對安全；乳油型農藥多采用二甲苯、甲苯、C9芳香（xiāng）烴、甲醇、乙醇、正（zhèng）丁醇、丙酮等有機溶劑，因此這類農藥高毒、強腐蝕性、強滲透性液體。

　　基於上述農藥的種種特性，隨著包裝技術的不斷提升，農藥包裝材料和形式（shì）發（fā）生了數次變革：過去，玻璃瓶是農藥包裝的主要形式，其（qí）技術成熟、化學穩定性高、價格低廉、阻隔（gé）性（xìng）好，以及不易滲（shèn）漏等多（duō）種優勢使其長期占據著農（nóng）藥包裝（zhuāng）的主導地位。但是，玻璃材質易碎的特（tè）點常在農藥生產、儲運和使（shǐ）用（yòng）過程中發生事故，不僅會（huì）引起經濟損失，更有可能導致中毒事件以（yǐ）及局部土地、生物的汙染。另外，玻璃（lí）自重較大，麵對當前物流運輸成本飛速上漲的（de）現狀，無疑（yí）增加了銷售成本。所以，找（zhǎo）尋一種（zhǒng）能取長補短的更為完善的包裝形式顯得（dé）尤為重要（yào）。

　　20世紀90年代，在原化工部提出的“以塑代玻”的號召下（xià），塑（sù）料容（róng）器逐漸進入農（nóng）藥領域，開始了由單層向多（duō）層，由單一性向高（gāo）阻隔性的發展之路。目（mù）前，應用於液（yè）劑型（xíng）農藥包裝的單層塑料瓶主要有PE瓶、PET瓶（píng）及HDPE瓶等，由於材質單一，其在阻隔氧氣、水蒸氣滲透（tòu）和農藥揮發方麵的作用明顯不足，難以實現農（nóng）藥較長時間的貯存。隨著包裝要求的（de）提升，具有高阻隔性的（de）農藥塑料容器步入曆史舞台。所謂阻隔塑（sù）料瓶，是指借助某種特殊工藝，如噴塗、複合（hé）、共混等類似方法（fǎ），使製得的塑料瓶具有優異（yì）的阻隔氧（yǎng）氣、水蒸氣和有機氣體的作用，同時（shí）兼有（yǒu）質輕、多變、堅固等優（yōu）良性能，例如當前使用最多的氟化阻隔瓶、共（gòng）混多層阻（zǔ）隔瓶和共擠多層阻隔瓶。

二、如何選擇合理性能的農藥包裝（zhuāng）

　　上述介紹（shào）可以發現，如今農藥包裝林林總總，形式多樣（yàng）。阻隔瓶，顧名思義，其（qí）最大（dà）的優勢就在於其優異的阻（zǔ）隔（gé）性，但相應成本也較（jiào）高，而單層瓶雖阻隔性較（jiào）差，但勝在工藝簡單，成本（běn）低廉。對於農藥生產企業來說，若盲（máng）目追求（qiú）高（gāo）阻（zǔ）隔（gé）性，忽略產品實際需求，則會造成成本脫離控製的局麵。對此，一方麵應根據農藥的具體特性、貯存要（yào）求、預算等（děng）選擇合理阻隔性的包裝材料（liào），另一（yī）方麵要根據GB 3796-2006《農藥包裝通（tōng）則》的（de）要（yào）求（qiú），對包裝容器的堆碼、氣密和液壓三項性能進行質量檢測，以保證包裝容器（qì）的安全使用。

（一）阻隔性

　　首先，籠統的說，阻隔性指的是包裝材料（liào）阻隔（gé）氧氣、有機氣體和水（shuǐ）蒸氣滲透的性能。滲（shèn）透，是單分子擴（kuò）散過程，當（dāng）包裝材料（liào）與一側濃度高、另一側濃度低的（de）滲透物質接觸時，在高濃度測，滲透物質首先溶解於包裝材料（liào），然（rán）後在材料中向低濃度一側擴散，最後在低濃度一側（cè）逸出（chū）。根據滲透機理，筆者（zhě）利用（yòng）OX2/230氧氣透過率測試係（xì）統、W3/330水蒸（zhēng）氣透過率測試係統和OR2/410有機氣（qì）體透過率測試係統對多種同規格（gé）的農藥塑料瓶進行了氧氣、水蒸氣和有機氣體透過率測試（shì），結果見表1。

表1. 各（gè）材質包裝容器的氧氣、水蒸氣和有機氣體透過率測試結果

　　通過氧氣、水蒸氣和有（yǒu）機氣體透過率的測試數據顯示，4#和5#兩種多層塑料瓶的阻隔性顯著優於1~3#單層塑料瓶，這是由於添加（jiā）了高阻隔性材料PA和EVOH的緣（yuán）故。之所以（yǐ）會出現不同材料對同一氣體的（de）透過率差異的現象，是由於以下四（sì）種原因：

　　1、分子的極性。任何物質的分子都分為極性分子和非（fēi）極性分子。極性（xìng）分子的相互引力大，內聚能密度高，因而（ér）擴散係數低，阻（zǔ）隔性好。本次試驗（yàn）中，PET、PA、EVOH均為極性（xìng）分子的物（wù）質，因此對於測試氣體的阻隔性優於其他兩種測試材料。

　　2、分子的聚集態（tài）結（jié）構。分子的聚集態結構包含（hán）三個（gè）方麵：（1）結晶度。材料的結晶度（dù）高，分子鏈排列越緊密，氣體擴散（sàn）需要更多的能量，擴散塑料低，阻隔性好；（2）密度。同（tóng）結（jié）晶度相似，材料的（de）密度越（yuè）高阻隔性越好；（3）取向度。通過改變材（cái）料的拉伸取向可顯著降低氣體透過率，特別對結晶材料，取向（xiàng）可使晶體按一定方向重新排列起來，還可（kě）以（yǐ）促進結晶，使得滲透劑分子需經過更為曲折的路徑才能透過包裝材料。

　　3、濕（shī）敏度和溫度。有些材料含有羥基（jī）— OH、酰胺基— CNH —等，對水敏感，當水分子（zǐ）滲入，形成氫鍵，使高聚物膨脹、鬆弛，使透氣性增加，例如PA和EVOH，二者在濕度較（jiào）大的環（huán）境都（dōu）會對（duì）氣體阻隔性產生影響，但PA的影響程度較少（shǎo），而EVOH的氣體阻隔性（xìng）則會大幅下降。另外，氣體在塑料材（cái）料中的透過率隨溫（wēn）度（dù）升高（gāo）而增加。這是因為，隨著環境溫度的升高，影響塑料薄膜阻隔性的因素都會有相應變化（huà）：分子鍵的剛性下降，內聚度下降，自由體（tǐ）積增大，易於氣體分子的滲透。環境溫度的升高還會使（shǐ）經過拉伸取向的聚合物（wù）分子鏈間的（de）取向（xiàng）能降低，這些變化使（shǐ）薄膜的氣（qì）體透過（guò）率隨著環境溫（wēn）度的升（shēng）高而加大。

　　4、溶解度參數（shù）。對於材料的有機氣體透過率而言，除了受到上（shàng）述因素的影（yǐng）響外，還與包裝材料與（yǔ）有（yǒu）機氣體的溶（róng）解度有關。根據“相似相溶”的原（yuán）理，若有機溶劑氣體的小分（fèn）子與材料的溶解度（dù）參數相近（jìn），那麽二者易相溶，高溫（wēn）情況（kuàng）下更（gèng）甚。反（fǎn）之，包裝材料則會對該有機氣體（tǐ）表現出很好的阻隔性（xìng）。表2列出了部分塑料包裝材料和有機氣體的溶解度，以供參考（kǎo）。

表2. 部分塑料和有機溶劑的溶解度

　　根（gēn）據上述分析，PE、PET、HDPE三（sān）種材料的氧氣透過性、水蒸氣透過性以及有機氣體二甲苯的透過性不理想，而與大部分（fèn）的有機溶劑的溶解度相近，易溶（róng）於有機溶劑。因此，相關農藥（yào）企業對於貯藏期短，阻隔性要（yào）求低的農（nóng）藥可選（xuǎn）則這三種包裝材料，以（yǐ）節省成（chéng）本。但應特別注意的（de）是，僅可用來灌（guàn）裝水劑型和懸浮（fú）液型農藥，不能用於乳油型農（nóng）藥，防止其（qí）含有的有機溶劑分子（zǐ）透過塑料瓶分子間隙逃逸出去。而對於那些（xiē）阻隔性（xìng）要求較高的農藥，可以選擇含PA和EVOH層的多層阻隔塑料容器，一般三層或五層共擠或複合瓶即可，如PA或EVOH/膠（jiāo）粘劑/HDPE (裏層至外層，下同)。由於PA或EVOH不耐酸類和醇類溶劑，對於這樣的農藥且阻隔性要求較高時，可選擇五層共擠（jǐ）塑料瓶，如HDPE/膠黏劑/PA或EVOH/膠黏劑/ HDPE。

（二）容器關鍵性（xìng）能檢測

　　當（dāng）選定合適材質的包裝（zhuāng）容器後，需要對其（qí）關鍵性能——主要（yào）是（shì）堆碼和氣密兩個（gè）基（jī）礎項目，進行質量檢測，以（yǐ）確保容器在（zài）堆碼時具有足夠的密封（fēng）性和耐壓強度來保護內容物安（ān）全。GB 3796-2006《農藥（yào）包（bāo）裝（zhuāng）通則》對這兩方麵性能做了要求。下麵（miàn），筆者簡單介紹一下這兩個（gè）項目的檢測方法。

　　堆碼試驗：將農藥裝入（rù）試驗（yàn）容器中，按（àn）發貨時的正（zhèng）常封裝（zhuāng）程序對包裝件進行封裝。將試驗樣（yàng）品置於（yú）水平平麵上，使大於或（huò）等於3米的加載用包裝件組居中置於試驗容器的頂麵。載荷應（yīng）在40℃的環境下保（bǎo）持28天，之後（hòu）去除載荷，對試驗容器進行檢查。若無損，則滿足標準要求。

　　氣密試驗：將裝（zhuāng）有進氣孔密閉器與試驗（yàn）容器安裝於一體，任意放置。對試驗容器充氣至一定氣壓後，將試驗容（róng）器完全浸沒在水槽中5分鍾，若有成（chéng）串氣泡產（chǎn）生，則說明試（shì）驗容器有泄漏的地方（fāng），反之則氣密性較佳（jiā）。根據GB3796-2006《農藥包裝通（tōng）則》的要求，一般農藥容器的（de）充氣壓力應大於等於20kPa，但對於危險品的一類的農藥應大於等於30kPa。

三、結語

　　如今，現代化農（nóng）業生（shēng）產要求安（ān）全、環保（bǎo）、高效的使用農藥，這就要求農藥的包裝材料和包裝技術不斷的改進。由於塑（sù）料材質在性能、質量、工藝、使用方麵具有其他材料無法比擬的優點，將來會得到大規模的推廣。由於不同的塑料材料性質不同，根據農藥的特性和銷售需求，農藥包裝不（bú）僅應選擇合適阻隔性的包裝材（cái）料，且應具有足夠的密封性和耐壓強度，如此才能實現塑料容器（qì）在（zài）農藥領域的全麵應用（yòng）。