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摘要：如今,，液劑型農(nóng)藥占了現(xiàn)有農(nóng)藥制劑的一半以上,，并不斷的更新?lián)Q代，相應(yīng)的農(nóng)藥包裝也發(fā)生了巨大的變革,。塑料材質(zhì)在性能,、質(zhì)量、工藝,、使用方面具有其他材料*的優(yōu)點(diǎn),，逐漸成為農(nóng)藥包裝主流。由于不同的塑料材料性質(zhì)不同,，根據(jù)農(nóng)藥的特性和銷售需求,，農(nóng)藥包裝不僅應(yīng)選擇合適阻隔性的包裝材料，且應(yīng)具有足夠的密封性和耐壓強(qiáng)度,，如此才能實(shí)現(xiàn)塑料容器在農(nóng)藥領(lǐng)域的全面應(yīng)用,。
關(guān)鍵詞：農(nóng)藥包裝、阻隔,、氧氣,、水蒸氣、有機(jī)溶劑

　　我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，作為除蟲害保豐收的重要利器,，農(nóng)藥是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)*的組成部分,。據(jù)了解，現(xiàn)有農(nóng)藥制劑6000余種,，其中液劑型農(nóng)藥占了一半以上,。隨著蟲害形式的不斷變化，農(nóng)藥逐漸升級換代,，也帶動了的發(fā)展變革,。

一、液劑型農(nóng)藥簡介及包裝現(xiàn)狀

　　液劑型農(nóng)藥由原藥,、助劑以及各種溶劑構(gòu)成,，溶劑的作用是用來溶解另一種物質(zhì)體，以改變另一種物質(zhì)的物理性質(zhì)或懸浮另一種物質(zhì),，二者不發(fā)生化學(xué)變化,。水、液氨,、液態(tài)金屬溶劑皆為無機(jī)溶劑,，而由碳?xì)浠衔锘蛱細(xì)浠衔锏难苌锝M成的溶劑為有機(jī)溶劑。通常,，液劑型農(nóng)藥分為水劑型,、懸浮液型和乳油型三類。其中水劑型和懸浮液劑農(nóng)藥都采用水等無機(jī)溶劑,，相對安全,；乳油型農(nóng)藥多采用二甲苯、甲苯,、C9芳香烴,、甲醇、乙醇,、正丁醇,、丙酮等有機(jī)溶劑，因此這類農(nóng)藥高毒,、強(qiáng)腐蝕性,、強(qiáng)滲透性液體。

　　基于上述農(nóng)藥的種種特性,，隨著包裝技術(shù)的不斷提升,，農(nóng)藥包裝材料和形式發(fā)生了數(shù)次變革：過去，玻璃瓶是農(nóng)藥包裝的主要形式,，其技術(shù)成熟,、化學(xué)穩(wěn)定性高,、價(jià)格低廉、阻隔性好,，以及不易滲漏等多種優(yōu)勢使其長期占據(jù)著農(nóng)藥包裝的主導(dǎo)地位,。但是,，玻璃材質(zhì)易碎的特點(diǎn)常在農(nóng)藥生產(chǎn),、儲運(yùn)和使用過程中發(fā)生事故，不僅會引起經(jīng)濟(jì)損失,，更有可能導(dǎo)致中毒事件以及局部土地,、生物的污染。另外,，玻璃自重較大,，面對當(dāng)前物流運(yùn)輸成本飛速上漲的現(xiàn)狀，無疑增加了銷售成本,。所以,，找尋一種能取長補(bǔ)短的更為完善的包裝形式顯得尤為重要,。

　　20世紀(jì)90年代，在原化工部提出的“以塑代玻”的號召下,，塑料容器逐漸進(jìn)入農(nóng)藥領(lǐng)域，開始了由單層向多層,，由單一性向高阻隔性的發(fā)展之路,。目前,，應(yīng)用于液劑型農(nóng)藥包裝的單層塑料瓶主要有PE瓶,、PET瓶及HDPE瓶等，由于材質(zhì)單一,，其在阻隔氧氣,、水蒸氣滲透和農(nóng)藥揮發(fā)方面的作用明顯不足,，難以實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥較長時間的貯存,。隨著包裝要求的提升，具有高阻隔性的農(nóng)藥塑料容器步入歷史舞臺,。所謂阻隔塑料瓶,，是指借助某種特殊工藝,，如噴涂,、復(fù)合,、共混等類似方法,，使制得的塑料瓶具有優(yōu)異的阻隔氧氣,、水蒸氣和有機(jī)氣體的作用,，同時兼有質(zhì)輕、多變,、堅(jiān)固等優(yōu)良性能，例如當(dāng)前使用zui多的氟化阻隔瓶,、共混多層阻隔瓶和共擠多層阻隔瓶。

二,、如何選擇合理性能的農(nóng)藥包裝

　　上述介紹可以發(fā)現(xiàn),，如今農(nóng)藥包裝林林總總,，形式多樣。阻隔瓶,，顧名思義,，其zui大的優(yōu)勢就在于其優(yōu)異的阻隔性,，但相應(yīng)成本也較高,，而單層瓶雖阻隔性較差，但勝在工藝簡單,，成本低廉,。對于農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)來說,，若盲目追求高阻隔性，忽略產(chǎn)品實(shí)際需求,，則會造成成本脫離控制的局面。對此,，一方面應(yīng)根據(jù)農(nóng)藥的具體特性,、貯存要求、預(yù)算等選擇合理阻隔性的包裝材料,，另一方面要根據(jù)GB 3796-2006《農(nóng)藥包裝通則》的要求,，對包裝容器的堆碼,、氣密和液壓三項(xiàng)性能進(jìn)行質(zhì)量檢測，以保證包裝容器的安全使用,。

（一）阻隔性

　　首先,，籠統(tǒng)的說,，阻隔性指的是包裝材料阻隔氧氣,、有機(jī)氣體和水蒸氣滲透的性能。滲透,，是單分子擴(kuò)散過程，當(dāng)包裝材料與一側(cè)濃度高,、另一側(cè)濃度低的滲透物質(zhì)接觸時，在高濃度測,，滲透物質(zhì)首先溶解于包裝材料，然后在材料中向低濃度一側(cè)擴(kuò)散,，zui后在低濃度一側(cè)逸出。根據(jù)滲透機(jī)理，筆者利用OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng),、W3/330水蒸氣透過率測試系統(tǒng)和OR2/410有機(jī)氣體透過率測試系統(tǒng)對多種同規(guī)格的農(nóng)藥塑料瓶進(jìn)行了氧氣、水蒸氣和有機(jī)氣體透過率測試,，結(jié)果見表1。

表1. 各材質(zhì)包裝容器的氧氣,、水蒸氣和有機(jī)氣體透過率測試結(jié)果

　　通過氧氣、水蒸氣和有機(jī)氣體透過率的測試數(shù)據(jù)顯示,，4#和5#兩種多層塑料瓶的阻隔性顯著優(yōu)于1~3#單層塑料瓶,，這是由于添加了高阻隔性材料PA和EVOH的緣故,。之所以會出現(xiàn)不同材料對同一氣體的透過率差異的現(xiàn)象,，是由于以下四種原因：

　　1、分子的極性,。任何物質(zhì)的分子都分為極性分子和非極性分子,。極性分子的相互引力大，內(nèi)聚能密度高,，因而擴(kuò)散系數(shù)低,，阻隔性好。本次試驗(yàn)中,，PET,、PA、EVOH均為極性分子的物質(zhì),，因此對于測試氣體的阻隔性優(yōu)于其他兩種測試材料,。

　　2、分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu),。分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)包含三個方面：（1）結(jié)晶度,。材料的結(jié)晶度高，分子鏈排列越緊密,，氣體擴(kuò)散需要更多的能量,，擴(kuò)散塑料低，阻隔性好,；（2）密度,。同結(jié)晶度相似,，材料的密度越高阻隔性越好；（3）取向度,。通過改變材料的拉伸取向可顯著降低氣體透過率,，特別對結(jié)晶材料，取向可使晶體按一定方向重新排列起來,，還可以促進(jìn)結(jié)晶,，使得滲透劑分子需經(jīng)過更為曲折的路徑才能透過包裝材料。

　　3,、濕敏度和溫度,。有些材料含有羥基— OH、酰胺基— CNH —等,，對水敏感,，當(dāng)水分子滲入，形成氫鍵,，使高聚物膨脹,、松弛，使透氣性增加,，例如PA和EVOH,，二者在濕度較大的環(huán)境都會對氣體阻隔性產(chǎn)生影響，但PA的影響程度較少,，而EVOH的氣體阻隔性則會大幅下降,。另外，氣體在塑料材料中的透過率隨溫度升高而增加,。這是因?yàn)?，隨著環(huán)境溫度的升高，影響塑料薄膜阻隔性的因素都會有相應(yīng)變化：分子鍵的剛性下降,，內(nèi)聚度下降,，自由體積增大，易于氣體分子的滲透,。環(huán)境溫度的升高還會使經(jīng)過拉伸取向的聚合物分子鏈間的取向能降低,，這些變化使薄膜的氣體透過率隨著環(huán)境溫度的升高而加大。

　　4,、溶解度參數(shù),。對于材料的有機(jī)氣體透過率而言，除了受到上述因素的影響外,，還與包裝材料與有機(jī)氣體的溶解度有關(guān),。根據(jù)“相似相溶”的原理，若有機(jī)溶劑氣體的小分子與材料的溶解度參數(shù)相近，那么二者易相溶,，高溫情況下更甚,。反之，包裝材料則會對該有機(jī)氣體表現(xiàn)出很好的阻隔性,。表2列出了部分塑料包裝材料和有機(jī)氣體的溶解度,，以供參考。

表2. 部分塑料和有機(jī)溶劑的溶解度

　　根據(jù)上述分析,，PE,、PET、HDPE三種材料的氧氣透過性,、水蒸氣透過性以及有機(jī)氣體二甲苯的透過性不理想,，而與大部分的有機(jī)溶劑的溶解度相近，易溶于有機(jī)溶劑,。因此,，相關(guān)農(nóng)藥企業(yè)對于貯藏期短，阻隔性要求低的農(nóng)藥可選則這三種包裝材料,，以節(jié)省成本,。但應(yīng)特別注意的是，僅可用來灌裝水劑型和懸浮液型農(nóng)藥,，不能用于乳油型農(nóng)藥,，防止其含有的有機(jī)溶劑分子透過塑料瓶分子間隙逃逸出去。而對于那些阻隔性要求較高的農(nóng)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復(fù)合瓶即可，如PA或EVOH/膠粘劑/HDPE (里層至外層,，下同)。由于PA或EVOH不耐酸類和醇類溶劑,，對于這樣的農(nóng)藥且阻隔性要求較高時,，可選擇五層共擠塑料瓶，如HDPE/膠黏劑/PA或EVOH/膠黏劑/ HDPE,。

（二）容器關(guān)鍵性能檢測

　　當(dāng)選定合適材質(zhì)的包裝容器后,，需要對其關(guān)鍵性能——主要是堆碼和氣密兩個基礎(chǔ)項(xiàng)目，進(jìn)行質(zhì)量檢測,，以確保容器在堆碼時具有足夠的密封性和耐壓強(qiáng)度來保護(hù)內(nèi)容物安全,。GB 3796-2006《農(nóng)藥包裝通則》對這兩方面性能做了要求。下面,，筆者簡單介紹一下這兩個項(xiàng)目的檢測方法,。

　　堆碼試驗(yàn)：將農(nóng)藥裝入試驗(yàn)容器中，按發(fā)貨時的正常封裝程序?qū)Πb件進(jìn)行封裝。將試驗(yàn)樣品置于水平平面上,，使大于或等于3米的加載用包裝件組居中置于試驗(yàn)容器的頂面,。載荷應(yīng)在40℃的環(huán)境下保持28天，之后去除載荷,，對試驗(yàn)容器進(jìn)行檢查,。若無損，則滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,。

　　氣密試驗(yàn)：將裝有進(jìn)氣孔密閉器與試驗(yàn)容器安裝于一體,，任意放置。對試驗(yàn)容器充氣至一定氣壓后,，將試驗(yàn)容器*浸沒在水槽中5分鐘,，若有成串氣泡產(chǎn)生，則說明試驗(yàn)容器有泄漏的地方,，反之則氣密性較佳,。根據(jù)GB3796-2006《農(nóng)藥包裝通則》的要求，一般農(nóng)藥容器的充氣壓力應(yīng)大于等于20kPa,，但對于危險(xiǎn)品的一類的農(nóng)藥應(yīng)大于等于30kPa,。

三、結(jié)語

　　如今,，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求安全,、環(huán)保、的使用農(nóng)藥,，這就要求農(nóng)藥的包裝材料和包裝技術(shù)不斷的改進(jìn),。由于塑料材質(zhì)在性能、質(zhì)量,、工藝,、使用方面具有其他材料*的優(yōu)點(diǎn)，將來會得到大規(guī)模的推廣,。由于不同的塑料材料性質(zhì)不同,，根據(jù)農(nóng)藥的特性和銷售需求，農(nóng)藥包裝不僅應(yīng)選擇合適阻隔性的包裝材料,，且應(yīng)具有足夠的密封性和耐壓強(qiáng)度,，如此才能實(shí)現(xiàn)塑料容器在農(nóng)藥領(lǐng)域的全面應(yīng)用。