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高阻隔性的材料应用的主要类型

发布时间:
2018/11/06
薄膜类
 
PVA涂布高阻隔薄膜
  PVA涂布高阻隔薄膜是将添加了纳米无机物的PVA涂布于聚乙烯薄膜后经印刷、复合而成,在不大幅度提高成本的前提下,解决了目前三层聚乙烯共挤包装薄膜阻隔性能差的技术瓶颈,PVA涂布高阻隔薄膜全面推向了市场。两年来,国内一些乳制品加工企业在无菌包装上用的奶膜由于采用了高阻隔薄膜,阻氧率小于2cm3/(m2·24h·0.1MPa)。其阻隔性能不仅明显优于EVOH五层共挤薄膜,而且包装成本也大幅度下降,这不仅能确保被包装物对无菌包装所有的质量要求,而且大幅度降低了食品加工企业无菌包装的成本,解决了目前三层聚乙烯共挤包装薄膜阻隔性能差的技术瓶颈,可用于包装饮料、果汁、牛奶、酱油醋等。
 
PVDC(聚偏二氯乙烯)
  PVDC树脂常作为复合材料或单体材料及共挤薄膜片,是使用最多的高阻隔性包装材料,其中PVDC涂覆薄膜使用量特别多。PVDC涂覆薄膜是使用聚丙烯(OPP),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等作为基材的。由于纯的PVDC软化温度高,且与其分解温度接近,又与一般增塑剂相溶性差,故加热成型困难而且难以直接应用。实际使用的PVDC薄膜多为偏氯乙烯(VDC)和氯乙烯(VC)的共聚物,以及和丙烯酸甲酯(HA)共聚制成的阻隔性特别好的薄膜。
 
  PVDC(聚偏氯乙烯)的特点是低透过性、阻隔性和耐化学药品性。我国PVDC是伴随着火腿肠加工技术引进并得到发展的。
 
  2002年国内PVDC产量约为2万吨,目前已广泛应用于食品、卷烟、饮料保鲜和隔味,以及化工、医药、电子和军工产业的防潮包装。
 
  单层PVDC薄膜采用双向拉伸吹塑制取,具有收缩性、阻隔性、阻水性,在微波加热的条件下不分解,广泛用于家用保鲜膜;PVDC与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(HIPS)等合成树脂多层挤出用于真空奶制品、果酱等包装,其拉伸性能较好,适于较大容积的包装;PVDC与PE、聚氯乙烯(PVC)的复合片材适用于易吸潮、易挥发药品的包装。目前国内许多科研单位和生产厂家集中研究PVDC与其它树脂复合层压薄膜技术及复合薄膜的耐高温技术。
 
  PVDC使用于多种基材如PE、PP、PVC、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等,以双向拉伸聚丙烯薄膜为例,涂覆后透氧率降低1000倍,透水率降低3倍;涂覆可以单层或多层,一般单层涂覆为2.5μm即可具备良好的阻隔效果。
 
EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)
 
  EVOH一直是应用最多的高阻隔性材料。这种材料的薄膜类型除了非拉伸型外,还有双向拉伸型、铝蒸镀型、黏合剂涂覆型等,双向拉伸型中还有耐热型的用于无菌包装制品。
EVOH的阻隔性能取决于乙烯的含量,一般来说当乙烯含量增加时候,气体阻隔性下降,但易于加工。
 
  EVOH显著特点是对气体具有极好的阻隔性和极好加工性,另外透明性、光泽性、机械强度、伸缩性、耐磨性、耐寒性和表面强度都非常优异。
 
  在包装领域,EVOH制成复合膜中间阻隔层,应用在所有的硬性和软性包装中;在食品业中用于无菌包装、热罐和蒸煮袋,包装奶制品、肉类、果汁罐头和调味品;在非食品方面,用于包装溶剂、化学药品、空调结构件、汽油桶内衬、电子元件等。在食品包装方面,EVOH的塑料容器完全可以替代玻璃和金属容器,国内多家水产公司出口海鲜就使用PE/EVOH/PA/RVOH/PE五层共挤出膜真空包装。在加快EVOH复合膜研究同时,国外也在研究EVOH拉伸取向,新型EVOH薄膜对气体的阻隔性能为现有的高性能的非拉伸EVOH薄膜的3倍。另外EVOH也可以作为阻隔材料涂覆在其他合成树脂包装材料上,起到增强阻隔性能效果。
 
尼龙类
 
  尼龙类包装材料以前一直使用“尼龙6”。但是“尼龙6”的气密性不理想。有一种从间二甲基胺和已二酸缩聚而成的尼龙(MKD6)的气密性比“尼龙6”高10倍之多,同时还有良好的透明性和耐穿刺性,主要被用于高阻隔性包装薄膜,用于阻隔性要求很高的食品软包装。其食品卫生性也得到FDA的许可。
 
  它作为薄膜的最大特点是阻隔性不随湿度的上升而下降。在欧洲,由于环境保护问题突出,作为PVDC类薄膜的替代产品,MXD6尼龙的使用量是很大的。由MXD6尼龙和EVOH复合而成的具有双向延伸性的新型薄膜,作为一种高阻隔性的尼龙类薄膜。复合的方法有多层化复合,也有采用将MXD6尼龙和EVOH共混拉伸的方法。
 
无机氧化物镀覆薄膜
 
  在其它基材的薄膜上镀覆SIOx(氧化硅)后制得的所谓镀覆薄膜越来越受到市场重视,除了氧化硅镀膜以外,还有氧化铝蒸镀薄膜。其气密性能与同法获得的氧化硅镀膜相同。
近年来多层复合、共混、共聚、蒸镀技术发展极为迅速。高阻隔性包装材料如乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的多层复合材料及硅氧化合物蒸镀薄膜等得到进一步开发,其中尤以下列产品更为引人注目:MXD6聚酰胺包装材料;硅氧化物蒸镀薄膜等。
 
纸塑铝
 
  纸塑铝高阻隔包装是以食品专用纸板作为基料的包装系统,由聚乙烯、纸、铝箔等复合而成的纸质包装。目前市场上常见的纸塑铝高阻隔包装主要有4种原材料:即纸板、聚乙烯、铝箔和油墨。纸板不直接接触包装内容物,但其是包装的重要构成部分,占整个包装重量的75%左右。主要作用是加强包装成型后的挺度和硬度。聚乙烯无菌包装中食品级的聚乙烯,重量占整个包装的20%左右,主要作用是阻隔液体渗漏和微生物侵袭。铝箔无菌包装中铝箔的重量只占整个包装的5%左右,主要作用是避光和阻断透气,保持内容物不被氧化,减少营养损失,保持口味新鲜。油墨油墨在无菌包装中的重量微乎其微,但是对卫生安全却非常重要。目前市场上乳品和饮料包装印刷用油墨主要是溶剂性油墨和水性油墨。
 
  纸塑铝高阻隔包装技术不仅在乳制品行业有很好的发展空间,而且在其他的行业也有了长足的发展。我国饮料行业中一大批大型骨干企业的技术装备已接近或达到了国际先进水平。未来饮料行业对包装设备需求很大,尤其是茶、果汁等不含气饮料的灌装设备。现在国内90%以上的无菌包装材料市场还在被利乐、康美包占有。
 
  纸塑铝高阻隔包装由于其优点明鲜,在我国有良好的发展趋势。其主要原因也有二个,第一个,我国牛奶产量主要在北方,而南方的牛奶消费比北方大,牛奶的常温包装就显得尤为迫切。第二,随着国民生活水平提高,对果汁饮料及茶饮料的需求逐年增加。因此,无菌包装食品的需求量不断增加。无菌复合材料加工国内除跨国企业外。未来几年国内无菌复合包装材料的产量与质量将有很大提高,今后有可能进入伊利、蒙牛、光明等国内著名乳品集团,从而打破垮国企业的垄断局面。无菌包装的发展前景是很好的,目前急需国家有关部门政策支持,无菌包装产品在低端市场恶性竞争而把国内中高端纸塑铝高阻隔包装市场拱手让给跨国企业。