高阻隔薄膜
高阻隔薄膜是把气体阻隔性很强的材料与热缝合性、水分阻隔性很强的聚烯烃同时进行挤出而成,是多层结构的薄膜。
比较常见的高阻隔薄膜材料有如下几种:
PVA涂布高阻隔薄膜
PVA涂布高阻隔黑白薄膜是把气体阻隔性很强的材料纳米层状硅酸盐改性PVA涂布于聚乙烯薄膜后与热缝合性、水分阻隔性很强的聚烯烃进行复合而成,是多层结构的薄膜,透氧率小于5cm3/(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,解决了目前三层聚乙烯共挤塑料薄膜阻隔性能差的技术瓶颈。使用PVA涂布高阻隔薄膜,可防止由于氧气等气体的渗透而引起的微生物繁殖;防止由于氧气渗透而引起的内容物的氧化;防止香味、溶剂等的流出,提高被包装物的储存性。
PVA涂布高阻隔黑白薄膜特点:
PVA涂布高阻隔薄膜是经过涂布复合工艺加工而成。阻隔层中的纳米材料具有对红外线、紫外线良好的屏蔽作用,不会使奶制品等被包装物的品质发生任何不良影响,也不会使被包装物产生异味。更为重要的是,高阻隔薄膜对O2、CO2以及各种香气等具有非常良好的阻隔作用,可以防止大气中的微生物对被包装物的二次污染,并可阻止被包装物内微生物繁殖所需的气体与空气发生置换;可有效防止被包装物的氧化、变质,同时可保持被包装物的香气无法流失,具有十分的保鲜、保香、保味功能。
PVDC(聚偏二氯乙烯)高阻隔薄膜
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。因为纯的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,故加热成型难题而且难以直接应用。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是伴跟着火腿肠加工技术引进并得到发展的。
2002年海内PVDC产量约为2万吨,目前已广泛应用于食物、卷烟、饮料保鲜和隔味,以及化工、医药、电子和军工工业的防潮包装。
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,在微波加热的前提下不分解,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,其拉伸机能较好,适于较大容积的包装;PVDC与PE、聚氯乙烯(PVC)的复合片材合用于易吸潮、易挥发药品的包装。目前海内很多科研单位和出产厂家集中研究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)高阻隔薄膜
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的阻隔机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明显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;在食物业顶用于无菌包装、热罐和蒸煮袋,包装奶制品、肉类、果汁罐头和调味品;在非食物方面,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。在食物包装方面,EVOH的塑料容器完全可以替换玻璃和金属容器,海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薄膜对气体的阻隔机能为现有的高机能的非拉伸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,起到增强阻隔机能效果。
尼龙类包装材料高阻隔薄膜
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物软包装。其食物卫生性也得到FDA的许可。
它作为薄膜的特点是阻隔性不随湿度的上升而下降。在欧洲,因为环境保护题目凸起,作为PVDC类薄膜的替换产品,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。
无机氧化物镀覆高阻隔薄膜
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正视,除了氧化硅镀膜以外,还有氧化铝蒸镀薄膜。其气密机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惹人注目:MXD6聚酰胺包装材料;硅氧化物蒸镀薄膜等。