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（七）膠層烘干

　　在向薄膜上涂布經過烯料調兌的膠液的組合成分中，75％以上是烯料，只有25％的固體物質才起最后粘結作用。但這25％有最后價值的物質，只有依靠75％的烯料的熔解、烯釋才能發揮其作用。這75％的烯料盡管占的份量很大，但只是在合成、涂布過程中才需要，是一個暫時性組分，要在與印刷品復合前揮發掉。它不揮發掉，就無法使有價值的25％固體物質形成一種可同時對薄膜和印刷品雙向都產生較強的粘結力。所以薄膜和被復合材料粘結得牢固與否，即起泡不起泡，依據的不只是膠的質量、膠的濃度、膠的厚度，更重要的是膠液里面的烯料揮發凈了沒有，膠在復合之前是否干透。

　　為了保證膠層的干燥，涂膠覆膜機都設計有幾米長的烘干遂道。就是想在這么長的距離內，在封閉的烘干箱中，通過數道電熱管散發出均勻的熱量，和前端幾臺風扇向烘道內鼓風，后端抽氣扇向外界排風，這樣連續不斷供應強熱氣流，將涂布在薄膜表面上的膠液層中的烯料揮發掉。在這種條件下會出現這樣幾種情況：

　　①烯料做為膠液的主要成分對樹脂的溶解、合成起作用。被樹脂溶解、合成后的烯料自身也被所溶解、合成的物質改變。溶解、合成過程不只是幾種物料混合、形態改變的物理過程，同時也是相互作用，相互反應，產生新性能的化學變化。溶解樹脂等化學原料的烯料，和為便于涂布操作又加兌進來的烯料，在共同變成膠液時，其相對密度、沸點、蒸發速度、閃點等，都發生了較大的變化。就象用自來水做稀飯一樣，加過米、豆、堿的自來水做成稀飯后，其成分不再只是H2O，而是有堿、淀粉等化學成分，性質已發生變化。在這樣的情況下，混合在膠液中的烯料向大氣中的揮發，盡管輔之以高熱氣流的外力條件，但要比純烯料揮發緩慢得多，困難得多。有關科研部門曾做過試驗，將純烯料和用這種烯料合成，并稀釋后的膠液，分別涂在20um經過電暈處理的雙向拉伸BOPP薄膜上，經同樣條件下的熱風氣流烤烘作用，測得純烯料的殘留量為21PPm，兩者相差量為15.33倍。這項試驗表明，混合在膠液中烯料的揮發速度、揮發蒸騰量，只有純烯料的1／15。就如一碗清水潑到地上，會迅速全部滲入土中，只留下潤濕的痕跡；而一碗稀飯潑在地上，稀飯中的水分不能很快滲入土中，仍存留在稀飯中，保留很長時間一樣。所以通過烘道出來的薄膜上面的膠，并不是干燥的固態，而是有點發粘的膠彈體。

　　②一般涂敷在薄膜上的膠層多在5um以上。通過烘道后首先揮發掉的是表層膠液中的烯料，就象倒在地上的稀飯，干燥先從表面開始一樣。地上的稀飯還有被土壤吸收這另一重要的干燥途徑。而內部深層烯料的揮發，只有靠烯料分子突破膠液其它物質分子吸引力的作用，活動上升到膠層的表面才能進行。這時，烯料的分子會遇到兩層困難：一個是表層的烯料揮發以后，會形成膠層體積的收縮，變為一種表層“干痂”，成為內部深層烯料分子活動上升、脫離膠層母體、揮發到大氣中的蓋子；另一個是從內部深層克服分子間引力，上升到表層這種運動所需要的時間。這種時間往往長于薄膜在高強的熱風氣流作用下通過烘干遂道的時間。這兩種困難的結果，使膠層深處的烯料的揮發被表層“干痂”所阻擋，形成外干內不干的一種假象。

　③不少機長在操作中發現這樣的問題時，往往采用加大烘道內電熱管功率和加大電機排風量的作法，希望更高的溫度和更大的風力使烯料能徹底地揮發。但溶劑的過快揮發，又使膠層表面溫度迅速下降，與周邊的大氣環境形成膠層表面小區域內的溫度反差。這種溫度差，使熱風氣流中的水蒸氣分子在膠層表面低溫條件下，凝結成細微的水汽，覆蓋在膠層表面，隨著薄膜和印刷品復合在一起。這種水汽的存在，一方面形成膠和油墨印刷層的隔離層影響粘結，另一方面影響膠層復合后的透明度，出現了發白、發虛現象。

　　（八）復合后的變化

　　涂敷在薄膜表面上的膠層，經過熱壓合機構之前，要通過一道導向小光輥－小膠輥系統。這個系統決定了薄膜與薄膜或薄膜與紙張等材料的初步粘接定位。其間隙大小不但決定薄膜與被復合材料受到的初步壓力的大小，還影響到運行速度、通過時間、排出空氣量等問題，也關系到復合質量。

　　當薄膜和被復合材料復合后，包結在“干痂”內的膠層中的烯料仍舊存在，尤其“干痂”內表層的活躍的烯料分子會繼續活動，使膠層處于發粘發軟的狀態，剖開泡泡可觸摸到發粘的膠就是很好的說明。

　　這種發粘的膠中的烯料分子由于它的揮發性能所決定，必然在與被復合材料復合后繼續活動，要想方設法通過各種途徑脫離膠層母體向外揮出逸出。一部分經過被熱壓合機構壓力軋破碎的膠層表皮的“干痂”會聚到薄膜的內表面，另一部分逐漸擺脫膠層樹脂分子間的引力向反方向運動，到達油墨印層的表面。

　　聚合在薄膜內表面的烯料分子因受到薄膜的氣阻作用不能穿透薄膜向大氣中揮發逸出，逐漸匯聚。較濃的烯料分子會對薄膜產生溶脹作用，使平整光滑的薄膜因溶脹變松起縐，形成泡泡。如同人們的手在水里泡的時間長了，皮膚會被水泡白泡脹一樣。

　　到達油墨印層表面的烯料分子，將和其中的油脂產生親和、溶蝕、分解，使油墨中的顏料失去油脂的連結成為散狀的顆粒，降低膠層附著力。同時，彩色印刷用的油墨中含有一定份量的添加劑、稀釋劑等化學物質。當這些烯料分子和膠液中的烯料分子一面受到附著在其表面的BOPP薄膜的氣阻，另一面因印刷油墨層被熱風干燥結皮而形成包結，只有存在于油墨之中，在薄膜內表面下匯聚，更加劇了對薄膜的溶脹作用，會出現起泡或發白、發虛的脫空不實。

　　依據操作程序的分析，基本上可以明了起泡的原因，主要不是操作工人掌握不當或責任心不強，而是工藝設計與實施效果有較大的差異，是即涂膠覆膜工藝本身就存在著嚴重的缺陷。其工藝是：

　　薄膜放料→涂布膠液→烘干→壓合→收卷→存放→分切→成品

　　　　　　　　↑　　　　　　　↑

　　　　　　　膠液調兌　　　　輸送印刷品

　　塑／塑、塑／金屬、紙／塑復合起決定作用的是膠，在即涂膠復合工藝中，只有運用烯料（溶劑)型膠才能進行操作，為了便利操作還必須再度加大烯料的用量。烯料量的加大，一方面降低了膠的粘結力，另一方面增加了烯料的揮發量，處于“濃了涂不上，稀了粘不牢、薄了力不夠，厚了干不透”這樣一種極為矛盾、不科學的狀態，不斷發生令人難以捉摸的起泡問題。當然，復合速度慢到300r/min以下會好些，烯量揮發得多，油墨和膠液也會干燥些，但生產周期的緊迫容不得你慢慢來。提高濃度，增加厚度也是一種辦法，但濃度提高，厚度增加，膠烘干后所產生的內聚力也會加大，不僅解決不了因溶脹引起的起泡問題，還會發生新的薄膜縐折泡泡。

　　五、覆膜產生靜電的原因、影響和消除

　　隨著覆膜由即涂膠濕式復合工藝改革為熱熔膠預涂膜干式復合工藝，因覆膜生產過程中產生的靜電引燃有機溶劑揮發氣體造成的火災得以排除，但靜電對覆膜生產過程操作的影響依然存在。消除靜,保證覆膜生產和其產品再加工的順利進行，已成為覆膜工藝一項技術攻關新課題，有待同仁探討攻關。

　　（一）覆膜產生靜電的原因

　　覆膜是BOPP塑料薄膜和其它塑料薄膜或紙張印刷品的復合。在通過專用覆膜機的熱壓合機構復合前，BOPP塑料薄膜要在放料機構上，被加熱輥簡牽動旋轉，被動地放料。這時，首先要發生緊緊纏繞在一起的BOPP塑料薄膜還要通過數道金屬展平輥，依靠與金屬輥緊緊貼合的摩擦、擴展、調緊，和保持BOPP塑料薄膜自身在全幅面寬度上平度及張力一致。成疊堆放的紙張印刷品，要由工人或通過一次次設備拉動產生的摩擦，脫離原位，到達輸送帶上，被送往熱壓合機構。紙張輸送機構的橡膠傳送帶與驅動金屬輥之間產生摩擦，傳送帶才能不停地運動。剛剛發生過紙張與油墨印層或油墨印層相互間摩擦的這張印品，馬上又進入和橡膠傳送帶的二重摩擦狀態。沒有輸送帶和驅動輥之間、紙張印品和橡膠傳送帶之間的二重摩擦，無法形成印品合前定位的輸送。

　　在通過熱壓合機構時，表面的BOPP塑料薄膜受到金屬加熱輥筒的摩擦，底面的紙張印刷品，被橡膠加壓輥等強有力擠軋摩擦，才能形成膠粘劑分子向印品自身的擴散，與BOPP塑料薄膜的粘結復合，同時，被碾軋“吐”出，離開熱壓合機構。

　　離開熱壓合機構的紙／塑復合品，被收料機構拉動，牽引收卷。即又形成紙面與塑面間相互緊密貼合摩擦的纏繞，收卷成為半成品。

　　半成品收卷的紙／塑料復合物，又要通過人工力量的拉動，將長條狀的復合物逐一分切還原為本來開數大小的單張成品。成品分切的過程，既有旋轉的切線剝離摩擦，又有垛放平面重疊摩擦。

　　整個覆膜過程，既是BOPP塑料薄膜和紙張位置不斷變化的過程，又是BOPP塑料薄膜、紙張分別和金屬輥、像膠輥接觸位置移動和變化的過程。全部處在塑料薄膜／塑料薄膜、塑料薄膜／金屬、紙張／油墨、紙張／核料薄膜／金屬、紙張／油墨、紙張／橡膠、塑料／紙張相互間從不停頓的摩擦運動中。

　　無論BOPP塑料薄膜、紙張印刷品、油墨、金屬展平輥、橡膠壓力輥的基本材質有何區別，各自都是由分子、原子組成的。原子又由帶正電的原子核和帶負電的電子組成。原子核中有質子和中子，中子不帶電，質子帶正電。一個電子所帶的負電量與一個質子所帶的正電量相等。在正常情況下，上述各物體中任何一部分所包含的電子的總數和質子的總數是相等的，所以對外界不表現出電性。正如單獨存放的紙張、BOPP塑料薄膜、覆膜機等，在沒有相互作用運動、保持靜止時，并沒有靜電的釋放和影響。

　　但是，如果在一定外力作用下，如BOPP塑料薄膜放料時的自身剝離發生摩擦，BOPP塑料薄膜和金屬展平輥運行時發生的摩擦，紙張和紙張離開時的摩擦，紙張和橡膠壓力輥碾軋的摩擦，BOPP塑料薄膜和加熱輥簡碾軋的摩擦，紙塑復合品塑料和紙張分離的摩擦，摩擦作用力的雙方，接觸距離為一個或小于一個分子距離，即等于或小于一個25×10-8cm時，一種物質就會把電子傳給另一個物質，失去電子帶正電，另一方帶負電。如是接觸迅速分開，會使其中的某一部分得到或失去一定數量的電子，使原保持電子總數與質子總數相等的平衡遭到破壞，電子總數和質子總數不再相等，BOPP塑料薄膜，紙張印刷品，覆膜機，分別或同時都會顯示它的雙方分別帶等量異號的靜電荷。

　　同時，覆膜機的主電機和收卷電機的工作，也會在覆膜機周圍形成電場。BOPP塑料薄膜是PP（聚丙烯）樹脂的加工物，PP樹脂為高電阻率材料（體積電阻率10 ＊＊，相對介電常數為2.25），電阻率很大，導電能力很差，可稱做電介質。

　　當BOPP塑料薄膜這種電介質處于覆膜機電場中時，在電場力作用下，分子中的正負電荷中心將發生相對位移，介質發生極化并產生束縛電荷。束縛電荷也產生自己的電場來抵制外電場的作用，方向與外電場相反。由于BOPP塑料薄膜正電荷半衰時間為9708s，負電荷半衰時間為5153s，泄漏靜電能力差，所以電場的能量得以儲存，會出現很高的靜電位，發生向人體或覆膜機的放電打擊現象，可以看到強烈的電火花，聽到劈劈叭叭的放電響聲，或令人毛發豎立。

　　（二）覆膜生產過程產生靜電的影響

　　覆膜生產過程產生的靜電，不僅經常給操作工人以“觸電”的感覺，令人不舒服和產生心理恐懼，影響正常操作，還會給生產安全、產品質量等方面造成嚴重影響。

　　1.BOPP塑料薄膜積聚的靜電釋放形成的強烈火花，可以迅速點燃有機溶劑揮發的極度易燃氣體，造成涂膠機構部位存在的膠粘劑和稀釋劑的爆燃，即刻引燃塑料薄膜和紙張等易燃品，發生可怕的火災。

　　2.BOPP塑料薄膜和金屬展平輥摩擦產生各自帶有等量異號的電荷，會使涂膠機構的膠液輸送管道、貯膠盤槽、膠粘劑也帶靜電。膠液帶電后因斥力作用形成微粒，不僅易弄臟覆膜機械、引發火災，同時，在對BOPP塑料薄膜進行機械涂布時，帶電的膠液產生移動，引起放電現象，形成“條紋”、“斑痕”、“發花”、“針孔”等不同表現的涂布不勻。

　　3.由于靜電的吸附作用，會造成空氣中的塵埃附著在 BOPP塑料薄膜和紙張印刷品表面，產生亮點、虛影響等，破壞粘結效果，也會造成取紙的困難或紙張在輸送帶上的吸附，使之不能按要求順利進入熱壓合機構，出現有膜無紙空擋的粘卷纏繞或縐折事故發生。

　　4.由于靜電的存在，覆膜成品單張與單張之間或相斥，或相吸，很難滑開，灌不進空氣，整理起來非常困難，不能方便地做到撞齊，保證規矩線在同一標準位置，極易造成裁切的錯誤，出現廢品浪費。

　　5.帶靜電的覆膜封面間的相互吸引，造成分離的困難，在上無線膠訂包書生產線時，影響吸嘴有規律的工作，常常發生吸不起，分不開，送不出的問題，致使書芯涂刷膠后無相對應的封面包貼。不僅返工困難，使書芯、膠液浪費，還污染膠訂設備，影響書芯的輸送和設備的正常運轉，引發工序間不成有的矛盾。

　　（三）覆膜產生靜電的消除方法

　　1.保證覆膜機有良好的接地裝置

　　覆膜靜電產生的主要原因，是覆膜機存在外電場和運轉部件與BOPP薄膜、紙張間的摩擦。沒有這種相互間的摩擦，覆膜無法進行。覆膜機如有良好的接地裝置，則可明顯地減少摩擦產生的靜電，這是對覆膜機電機、電器已有的接地線（主要用做驅動動力電流的漏電保護）的補償。

　　2.進行BOPP塑料薄膜放料時的靜電消除

　　BOPP塑料薄膜在拉伸生產時電暈處理積容的靜電，和放料時剝離摩擦產生的靜電，可以稱做原始靜電和第一感應靜電，是覆膜產生靜電的源頭。進行BOPP塑料薄膜放料的靜電消除，減弱靜電源頭的能量和基礎影響，更能有效地補償和提高覆膜機接地裝置消除靜電的功能。

　　可用三種方法。

　　（1）使用靜電消除器。在BOPP塑料薄膜放料部位安裝不同類型的離子流靜電消除器、放射性同位素靜電消除器、無火花式靜電消除器等,以這些設備產生的感應靜電，遏止抵消覆膜放料時新產生的和原積蓄的靜電。

　　（2）用高碳纖維制成的刷型靜電消除裝置，或將導電橡膠板一邊剪成鋸齒狀，讓高碳纖維毛刷或導電橡膠板齒尖，緊貼在BOPP塑料薄膜上。將BOPP塑料薄膜原始的和剝離又產生的新靜電，通過毛刷或齒尖的傳導，經良好的接地裝置與大地極中和消除。

　　（3）用保持達當濕度的廢舊印刷水絨套，或棉布、全棉毛巾等織物進行靜電消除。將織物的一端固定在覆膜機的金屬架上，另一端緊緊搭放在BOPP塑料薄膜上，讓BOPP塑料薄膜的剝離旋轉放料，始終在與潮濕的棉布織物貼接觸下進行。BOPP塑料薄膜原先積累的，和剝離摩擦后新產生的靜電，通過這種簡易的傳導裝置，方便地與大地極中和消除。

　　3.改善生產環境的溫度

　　生產環境溫度的提高，可使其空間的氣壓降低，空氣密度下降，電子平均自由行程增大，從電場得到的功能增加，碰撞電離能力加強，使靜電放電電壓和擊穿放電電壓都有所降低。也能使覆膜靜電的影響減弱。

　　4.改善生產環境的濕度

　　生產環境相對濕度在40％以下時，覆膜產生的靜電場能使靠近的工作人員的頭發豎立，在調整、檢查BOPP塑料薄膜運行狀況或紙／塑復合品質量時，會受到靜電電擊。

　　當生產環境相對濕度加大時（控制在相對濕度60％），水蒸氣均勻分布在BOPP塑料薄膜等帶電體表面。電子和水汽碰撞機會增多，易形成活動性低的負離子，使帶電的BOPP塑料薄膜表面的導電率大大提高，靜電荷隨之迅速釋放掉。這樣處理既簡單，又有效。

　　BOPP塑料薄膜表面因濕度大，可能形成“水膜”，在運行過程中，特別是在進入熱壓合機構周圍的高溫度區域時，會迅速蒸發，不會影響粘結質量和外觀效果。

　　應當注意的是，紙／塑復合半成品存放、分切和成品存放的環境，要控制溫度不大于生產環境，以防止因紙張吸潮后延長變形，牽動薄膜收縮，發生卷曲。

　　5.增加滑石粉涂抹裝置

　　靜電的吸附，造成撞紙的困難。除以上各種靜電消除方法外，可在加熱輥筒后（按紙／塑復合品運行方向）低于紙／塑復合品運行水平的位置上，加裝一可轉動的原薄膜內紙芯筒，在紙芯筒外邊，套上適當針數的印刷水絨套。在絨套上面定期涂抹滑石粉，確保粉能侵入水絨套孔隙中，即制成可自動涂抹滑石粉的涂輥。利用紙／塑料復合品的運行，摩擦帶動這種滑石粉涂輥的旋轉，自動在紙／塑復合品的BOPP塑料薄膜表面上，連續均勻涂上極薄的一層滑石粉。依靠滑石粉顆粒粉墊層的形成，克服未完全消除殘留靜電的吸附作用影響,證撞紙的順利可靠。

　　這種裝置，同時改變了紙／塑復合品離開加熱輥筒與加壓橡膠輥的角度，相當于復合物上面又加了一個向下著力的壓輥。還可有效地防止紙／塑復合成品被反卷進熱壓合機構。

　　六、復合包裝材料和食品的相容性

　　食品和包裝材料間的相互作用可以分為以下幾類：

　　在食品的包裝和貯存期間，包裝材料中的成分會遷移或滲透到食品中；

　　氣體，有機物蒸氣和水蒸氣透過包裝而影響食品；

　　包裝吸收食品中的成分。

　　(一）遷移

　　在食品包裝技術中，遷移常用來描述物質從包裝材料中轉移到食品中。在食品和復合包裝材料中游離和可溶性物質就可能遷移到食品中。因接觸與包裝的相互作用而轉移到食品中的物質叫遷移物，這種遷移可能引起毒害或產生異味。復合包裝材料中的有害物質在食品的包裝和貯存期間進入食品，它們對消費者產生的危害是隨其毒性大小和數量多少而變化的。考慮遷移物不但要關注生產復合包裝材料，還必須特別重視包裝材料使用的各種輔助材料如油墨、粘合劑、溶劑等。

　　復合包裝材料是由各種塑料基膜、鋁箔、紙等材料優化組合而成，這些材料本身必須符合衛生指標要求。與食品直接接觸通常采用聚乙烯或聚丙烯膜。聚乙烯、聚丙烯本身是無毒、無味、化學性能穩定、安全衛生的塑料，但在制膜過程中，為了提高加工性和塑料膜的某些使用性能，有時要加入抗氧劑、熱穩定劑、開口劑等助劑，而且各個企業的生產加工車間的衛生狀況不同，因此生產出的薄膜的衛生性能就不完全相同，只有保證薄膜的衛生性能才能加工出衛生安全合格的復合包裝材料。而食品生產廠家在采用復合包裝材料之前，必須依據國際GB9683－88《復合食品包裝袋衛生標準》嚴格檢測，當其衛生指標達到重金屬1mg/L，高錳酸鉀消耗量10mg/L，甲苯二胺（4％乙酸）0.004 g/L，蒸發殘渣（4％乙酸）30 g/L，65％乙醇30g/L時才能使用。

　　復合包裝材料在生過程中要使用大量的油墨、有機溶劑和粘合劑，這些輔料雖不和食品直接接觸，但在食品包裝和貯存過程中，某些有毒物質會遷移到食品中，危害人們的健康，必須引起關注。油墨中的重金屬離子的毒性問題，顏料和染料中某些成分的致癌問題都需要認真研究。

　　印刷油墨中常使用乙醇、異丙醇、丁醇、丙醇、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯等有機溶劑。這些有機溶劑雖然通過干燥可以除去絕大部分，但是殘留的溶劑地遷移到食品中對人體造成危害。因此必須將溶劑殘留控制到最低限度。先進國家已提出不使用苯類溶劑，我國在國標GB9685－94《食品溶器、包裝材料用助劑使用衛生標準》中規定了涂料、粘合劑、油墨使用的溶劑品種有乙醇、丁醇、丙酮和乙酸乙酯。GB／T10004－1998《耐蒸煮復合膜、袋》中規定了溶劑殘留總量10mg/m2,而且規定其中苯類溶劑3.0mg/m2。天津某中外合資食品生產企業使用汕頭某公司生產的OPP/CPP復事膜包裝食品，開袋后聞到強烈的異味，后經國家包裝產品質量監督檢驗中心檢測，僅二甲苯殘留量一項就達18.03mg/m2，總溶劑殘留量達到21.4mg/m2，嚴重超標。該食品生產企業后來雖得到經濟賠償，但其信譽損失卻是不能完全挽回的，這就是食品生產企業在使用包裝材料之前沒有嚴格要求包裝材料質量所造成的，每個食品包裝廠應該從中吸取教訓。

　　物質從復合包裝材料遷移到食品中是一個復雜的過程。遷移有三種基本類型：第一，無遷移，包括裝在惰性容器內的干食品、食糖等，擴展程度接近零。第二，不取決于食品的遷移，包括氣體成分的擴散，比如氯乙烯單體從PVC擴散到食品中，這種擴散遵從Fiek擴散理論。第三，由食品控制的遷移，食品成分滲入聚合物，擾亂了聚合物的物理結構，改變了食品和塑料間的界面，出現了溶脹現象，從而加速遷移。

　　（二）滲透

　　氣體的滲透，比如氧氣二氧化碳、水蒸氣和其它一些透過包裝和來自包裝的小分子物質，通常會對食品帶來有害影響縮短其貨架壽命。包裝在復合紙盒中的果汁比包裝在玻璃瓶中的果汁的貨架壽命短的原因是氧氣透過了紙盒包裝。用作食品包裝的小塑料袋在流通過程中由于撓裂而增大了氧氣的滲透，縮短了食品的貨架壽命。

　　（三）吸收

　　當食品同塑料薄膜接觸時，如聚乙烯和聚丙烯膜，食品中的香味成分會被薄膜吸收。有報道說柑桔汁中的1，8－萜二烯和其它香味成分有明顯損失，原因是被包裝盒的PE內襯吸收了，因而影響了原有的香味，甚至對機械性能有不利影響。包裝材料中的有害物質向食品的遷移以及包裝材料吸收食品中某些成分的研究很少，有的甚至未觸及。這些應引起我國有關部門重視，加大人力和物力的投入，加強食品和包裝材料的相容性研究，同時加大執法的力度。