用無氟防水防油劑生產的紙類包裝、紙漿模塑、紙類地膜等製品，是出口歐洲、美國和日本的首選。

 

伴隨著經濟的飛速發展，環保意識的增強，中國禁限塑令在2021年1月全面落地，以及歐盟委員會一次性塑料製品指南、即將修訂包裝和包裝廢棄物指令將更偏向於包括紙漿模塑製品包裝在內的植物纖維基材的紙類包裝，紙包裝成為用於餐飲、食品包裝等領域最大的包裝材料。

 

 

由於要與含油、含脂和含水的食品接觸，因此紙包裝必須具備防水、防油和防滲透的能力。為了獲得防水防油的效果，目前大部分食品包裝紙是PE淋膜紙，即在紙上淋膜一層很薄的聚乙烯塑料，還有些水性塗層材料是聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等，形成一層連續緻密的有機高分子薄膜，使油水不能通過保護層，從而達到防水防油的目的。高端的也有採用矽油紙進行包裝的，矽油紙具有三層構造，第一層底紙，第二層是淋膜，第三層是矽油。

 

這類高分子膜本身並不耐油，油脂還是可以在塗膜表面鋪展，有些含有雙酚a油脂，在接觸高溫食品時可能釋放有害物質，且這類高分子材料也無法在自然界降解或降解極慢，回收利用難度大，回收成本高，存在環境污染問題。

 

 

除了淋膜，現在多在抄紙過程中添加入極少量的防水防油劑或在紙表面塗上一層有防水防油性能的塗料，降低紙張表面張力，可以賦予紙質基材以防水防油性能，而且還不影響紙製品的循環利用。雖然防水防油效果優異，但是這類防水防油劑通常採用長鏈的全氟烷基單體（Perfluorinated compounds，PFCs），碳原子數大於6，通常是8個碳原子的C8-PFCs（含8個碳全氟碳化物），全氟烷基中碳原子的鏈越長，其具備的防水防油性能也就越好，這是因為含氟聚合物能夠在紙品纖維上形成一層薄膜，膜層中含氟的長側鏈能夠在界面上伸展而且定向排列，該膜層能夠顯著降低基材的表面能，小於一般液體，所以具備防水防油的性能。

 

但是近些年來通過研究發現，這些長鏈的氟烷基化合物在使用過程中會產生對環境和人體有害的全氟辛酸銨/全氟辛烷磺酸鹽（PFOA/S），低劑量的這些物質具有生物累積性，尤其是長期與食品接觸，對人體有很強的致毒性，可能引起對生物的遺傳、生殖、發育、肝臟和心血管等疾病。

 

因此歐盟、加拿大環保組織以及美國國家環保局等已經限制PFOA/S的使用，長鏈的含氟烷基化合物（碳原子數大於6）也被限制用於紙品的防水防油劑中，C8-PFCs物質正逐步退出市場。

 

 

中國新版國標GB 9685-2016《食品接觸材料及製品用添加劑使用標準》比舊版國標GB 9685-2008，刪除了二乙醇胺單（1H,1H,2H,2H-全氟烴基）磷酸鹽和雙（1H,1H,2H,2H-全氟烴基）磷酸鹽、全氟烷基丙烯酸酯共聚物（過氟烷基丙烯酸酯共聚物）2種全氟化合物。

 

目前針對C6-PFCs的毒理學數據還是對有限，研究表明其並不像C8類物質一樣具有生物蓄積性和潛在的系統和發育毒性。通過動物和流行病學研究表明，C6-PFCs由於其能被快速排出，因此不會在生物體中累積。因此目前中國對短鏈C6-PFCs物質用在食品接觸材料仍在允許之列。

 

依據中國《GB 9685-2016食品接觸材料及製品用添加劑使用標準》、《GB 4806.6-2016食品接觸用塑料樹脂》、《GB 4806.10-2016食品接觸用塗料及塗層》等標準的規定，某些含氟的小分子或是聚合物在一定限制條件下可用於食品接觸材料及製品。如四氟乙烯聚合物或是四氟乙烯與其它含氟單體（六氟丙烯、全氟正丙基乙烯基醚等）的共聚物可用於塑料製品或是塗層，但需滿足四氟乙烯、六氟丙烯或全氟正丙基乙烯基醚等含氟化合物各自的遷移限量（分別為0.05 mg/kg、0.01 mg/kg和0.05 mg/kg）。二氟一氯甲烷、2,2-亞乙基雙（4,6-二叔丁基苯基）氟化磷腈、雙[乙基（全氟辛烷）磺酰胺乙基]磷酸銨等含氟化合物作為添加劑可用於食品接觸塑料或紙製品。

 

 

2015年1月，美國FDA發布消息稱，禁止含單乙醇胺與二乙醇胺、戊酸酐、全氟烷基取代的磷酯酸的食品接觸物質（FCSs）作為紙與紙板防水防油劑，用於接觸水與油食品。2021年1月，美國FDA宣布要求廠家3年內自願逐步淘汰使用含有PFAS/PFOA的食品接觸包裝材料，2024年1月起強制執行。截止2022年7月，美國已有26個州出台了限制PFAS/PFOA使用的立法，11個州已經執行。

 

歐盟範圍內對PFAS的限制在逐步擴大。在丹麥，禁止使用含有全氟和多氟烷基化合物的紙和紙板類食品接觸材料的禁令已於2020年7月全面生效。而荷蘭、德國、挪威、丹麥和瑞典擬提出REACH法規修訂案，以全面限制PFAS/PFOA的製造和使用。

 

無氟防水防油劑成為業內研究熱點，它更加安全和環保，用它生產的紙類包裝、紙漿模塑、紙類地膜產品是出口歐洲、美國和日本的首選。雖然通過產品表面淋膜和噴塗浸塗等表面處理能夠達到和含氟製品一樣的防水防油性能，但其高昂的設備投資和處理成本注定無法大規模使用。漿內添加的無氟防水防油劑方案的優點是無需設備投資，成本可控，其缺點是防油性能還達不到氟系產品的效果。然而，業界對於無氟添加劑的防油效果檢測也有不同看法。例如之前針對紙漿模塑製品95℃熱油30分鐘不滲透的測試標準被業界和終端消費市場認為大大超出了實際使用場景。目前歐美市場更加理性的接受實物測試結果，或者根據終端使用場景和客戶需求來選擇一定溫度（30℃、40℃、70℃）的熱油30分鐘不滲透的測試標準。畢竟，能被市場大範圍接受的方案一定是生產端切實可行而且成本可控的方案。