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高阻隔EVOH薄膜的基本介绍

高阻隔EVOH薄膜的基本介绍
高阻隔EVOH薄膜的基本介绍

食品和饮料的安全一直是全人类共同关注的话题,包装材料在保证食品与饮料的品质上起了极其重要的作用,而科技进步和材料性能的提升又使EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)成为高阻隔性能包装材料的首选。

EVOH是一种链状结构的结晶性聚合物,集乙烯聚合物良好的加工性和乙烯醇聚合物的极高的气体阻隔性于一体,是一种新型的阻隔材料,其阻气性比PA(聚酰胺)高100倍,比PE、PP高10000倍,比目前常用的高阻隔性材料PVDC(聚偏二氯乙烯)高数十倍以上。另外,EVOH的透明性、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,同时在高性能阻隔树脂中热稳定性最高,这一性质使加工中生产的废料可以再生利用。

EVOH在包装上应用越来越广泛,在食品业中用于无菌包装、热罐装和蒸煮袋,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;也可以用于制造汽油桶、汽油桶内衬和空调设制冷剂容器和结构件可以减少碳氢化合物或氟氯烃的泄露。

将普通塑料和高阻隔性塑料制成多层其挤复合薄膜可以明显改善阻隔性能,而且有利于发挥各组份的作用,获得综合性能良好而成本较低的薄膜。EVOH作为高阻隔性材料,常与多种树脂多层挤出,用于饮料、奶制品、果汁、饮料、多种食品等包装,如目前国内多家水产公司出口海鲜就使用 PE/

TIE/EVOH/PA/EVOH/TIE/PE七层共挤出膜真空包装。近年来国外高附加值的高阻隔性多层共挤出塑料薄膜的年均增长率高达15%左右,发展迅猛。

在薄膜表面涂覆一层具有阻隔性能的高分子材料,使薄膜表面具有高阻隔性能,在国际包装业,尤其是食品包装业日见常用,在多种基材如PE、PP、聚氯乙烯、聚苯乙烯、PET、PA等,涂覆后透氧率可以降低至基材的几十分之一甚至数千分之一,根据阻隔效果要求,涂覆可以是单面也可以是双面,也可以进行多层涂覆。

作为一种高性能阻隔包装材料,EVOH也存在一定缺点,主要是在高湿度情况下,其制品的阻隔性会有一定幅度下降。但着取决于外层原料的选择,如果用聚烯烃材料达到一定的厚度就可以解决的.近年来由于市场需求和发展前景看好,国外新产品开发层出不穷,如日本合成化学公司推出的STS新牌号,

受湿度影响变化不大,且耐疲劳有明显改善;美国杜邦公司采用石英填充方法对EVOH树脂改性,使阻隔性高于传统产品3~5倍;美国EVAL公司开发出新型 EVOH系列产品F100和F151,具有较强的粘度,且与聚烯烃有更好相容性,近年又推出第三代EVOH树脂XEP-567,比第二代产品的氧渗透率低 50%左右,二氧化碳渗透率低50%左右。

在加快EVOH复合膜和新型树脂开发的同时,国外研究EVOH拉伸取向,近年来开发的采用管形双轴拉伸工艺制备的新型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倍左右。

目前EVOH年消费量约占高阻隔性能包装材料原料消费的市场的20%左右,国外已有工业化产品在应用,主要生产商有美国的EVAL公司,日本可乐丽公司、合成化学工业公司,比利时SOLVAY公司等。但在几个厂家中,合成化学的产品具备物美价廉的突出特点,几个公司他们的生产的产品性能都是一样的.

化学和性能

在今天可利用的聚合物中,聚乙烯醇(PVOH)的气体渗透率最低。但是,PVOH是水溶性的,而且难以加工。

EVOH共聚物是这样制取的:首先是乙烯和醋酸乙烯共聚,然后是水解该共聚物得到乙烯-乙烯醇。因此,仍然保留了高度的阻隔作用,而且在防潮和加工性能方面有明显改善。

从性质上来说,EVOH共聚物是高度结晶体,它的性质主要取决于其共聚单体的相对浓度。一般地说,当乙烯含量增加时,气体阻隔性能下降,防潮性能改进,且树脂更易于加工。

EVOH树脂的最显著特点是其对气体的阻隔作用。它被用在包装结构中,通过防止氧气的渗入来提高香味和质量的保留程度。在使用充气包装技术中,EVOH树脂有效地保留了用来保护产品的二氧化碳或氮气。

由于在EVOH树脂的分子结构中存在着羟基,EVOH树脂具有亲水性和吸湿性。当吸附湿气后,气体的阻隔性能会受到影响。

高阻隔功能性薄膜材料项目可行性研究报告

高阻隔功能性薄膜材料项目可行性研究报告 规划设计/投资方案/产业运营

报告说明 不干胶标签胶粘材料是不干胶标签的承印材料,也是标签印刷企 业使用的主要印刷原材料。因此标签印刷行业的发展状况直接决定了 不干胶标签胶粘材料的市场容量和发展前景。 本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨 慎财务估算,项目总投资47991.54万元,其中:建设投资40031.98 万元,占项目总投资的83.41%;建设期利息891.80万元,占项目总投资的1.86%;流动资金7067.76万元,占项目总投资的14.73%。 根据谨慎财务测算,项目正常运营每年营业收入143900.00万元,综合总成本费用113937.23万元,净利润18532.18万元,财务内部收 益率18.49%,财务净现值1531.84万元,全部投资回收期4.81年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。 本期项目技术上可行、经济上合理,投资方向正确,资本结构合理,技术方案设计优良。本期项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。 实现“十三五”时期的发展目标,必须全面贯彻“创新、协调、 绿色、开放、共享、转型、率先、特色”的发展理念。机遇千载难逢,

任务依然艰巨。只要全市上下精诚团结、拼搏实干、开拓创新、奋力 进取,就一定能够把握住机遇乘势而上,就一定能够加快实现全面提 档进位、率先绿色崛起。 该报告是从事一种经济活动(投资)之前,双方要从经济、技术、生产、供销直到社会各种环境、法律等各种因素进行具体调查、研究、分析,确定有利和不利的因素、项目是否可行,估计成功率大小、经 济效益和社会效果程度,为决策者和主管机关审批的上报文件。 本报告为模板参考范文,不作为投资建议,仅供参考。报告产业 背景、市场分析、技术方案、风险评估等内容基于公开信息;项目建 设方案、投资估算、经济效益分析等内容基于行业研究模型。本报告 可用于学习交流或模板参考应用。

改性PVA高阻隔薄膜的特征和应用

改性PVA高阻隔薄膜的特征和应用 1.聚乙烯醇(PVA)的特性 聚乙烯醇(PVA)是聚醋酸乙烯酯的水解产物,具有造膜性能优良、皮膜无色透明、耐油、耐有机溶剂、对细菌和日光稳定等特性,作为薄膜生产工艺而言,以下特性必须引起足够的重视。 (1)PVA的溶剂是水,但对水的溶解性很大程度上受聚合度的影响,特别 是受醇解度的支配。完全醇解的PVA在水中的溶解极微,醇解度在88%以下时,在20℃常温下几乎完全溶解,但随着醇解度的上升,溶解度则大幅度下降。 (2)高醇解度的聚乙烯醇水溶液的粘度,因放置的条件不同而引起的变化,存放温度直接影响粘度。实验证明在20~50℃时粘度下降较大,50℃以上粘度 下降较小,80℃以上则处于稳定。PVA水溶液的粘度随PVA浓度的提高而增大。在静止状态下PVA水溶液表面极易结皮,这种结皮现象对涂布加工极为不利。 (3)PVA薄膜在干燥条件下有优异的阻氧性能,它的透氧系数是各种树脂 薄膜中最低的。 PVA的分子链上存在大量羟基(OH),处于湿态环境中这些羟基易和水分子形成氢键,导致PVA聚集态结构发生变化,使PVA的阻隔性大大下降。随着相对 湿度的上升,其氧气透过量明显上升。 (4)PVA薄膜遇到水有溶胀、脱落现象,这种涂布复合膜若裸露于潮湿环 境中,其高阻氧性能将丧失贻尽。 20世纪90年代初,国内一些高校和研究单位将PVA树脂制成水溶胶,采用 涂布复合的工艺,制成了PVA涂布薄膜,为稳定PVA薄膜在高湿条件下的阻隔性,采用遮蔽技术生产出了BOPP/PVA。PE涂布薄膜,其实质是将怕水的PVA夹在两层阻湿性能较好的薄膜中间,遮蔽了潮湿水气对PVA的影响。该流程生产的PVA 涂布复合膜,可以保持其阻隔性能,但流程复杂,效率低,成本高,而且性能 不稳定。 2.聚乙烯醇改性 为了提高和稳定PVA湿态阻隔性能,简化生产工艺,降低生产成本,让性能优越的PVA复合薄膜走向市场,我们对PVA进行了改性。 聚乙烯醇之所以不耐水,是由于它带有亲水性的羟基(OH),如果能将羟 基适当封闭,接上耐水性基团,就可提高PVA薄膜的耐水性。 PVA含有羟基,可发生多元醇的一切典型反应,我们选用了多种能与 PVA中的OH进行分子交联的 化合物,其改性效果及工艺性并不理想,最后研制成功了一种对人体无毒副作用的密胺树脂改性液“868”。由于“868”是一种多功能度的缩聚物,在添加量不 大的情况下,就能与 PVA中的羟基适度交朕,使PVA形成一种强韧的三维结构涂层,稳定了 PVA的湿态条件下的气密性,提高了耐水能力。 改性后的PVA胶液,在常温下不结皮,在生产允许的时间内粘度无上升现象,实现了常温配胶,常温涂布,为改性PVA涂布复合膜的生产提供了一个宽松的

阻隔性包装材料发展现状

阻隔性包装材料发展现状 中国包装网6月30日讯 塑料包装材料常因内容物不同而被要求具有阻气、防潮、保香、防止油脂渗透等多种功能;作为薄膜材料通常还要求具有热封性。单一品种的塑料材料常常无法满足这一要求,因此,复合塑料材料在包装领域广泛使用,特别是在薄膜制品方面。选用不同的阻隔性包装材料可以满足不同的使用要求。 常用阻隔性包装材料的种类 相对于PP、PE、PVC等通用热塑性塑料材料而言,PET和PEN、尼龙、PVDC、PC和EVOH等材料,因阻隔性优良而被称为阻隔性塑料材料。阻隔材料可以作为夹层薄膜与其他材料复合构成复合材料,也可作为涂层涂覆于其他材料上使用。其中PET、尼龙的使用量较大,PVDC近年来发展较快,PC主要用于制作中空容器;而EVOH因为只有几家公司可以生产,产量不高,价格昂贵,应用尚未普及。 主要阻隔性包装材料的发展情况 PET和PEN 聚酯是以PET为代表的热塑性饱和聚酯的总称,包括PBT、PEN、PCT及其共聚物等,是用量最大、应用最广泛的阻隔性材料。其中,PET是开发最早、产量最大、应用最广的聚酯产品。在包装领域主要用于制造薄膜和中空容器。 近几年中国碳酸软饮料、纯水、果汁等饮料以20%以上的速度增长,因此饮料包装用聚酯瓶的需求也以两位数增长。同时,瓶级聚酯在化妆品、医药等领域的需求也在不断增加。 PET具有较高的特性粘度、较低的乙醛含量、较好的结晶性、耐热性、耐气候性和尺寸稳定性等特性,制品透明度高、光泽性好,具有优良的阻气、阻油和保香性能。刚性强而且有韧性,抗拉强度是PE的5-10、PA 的3倍。PET材料的化学稳定性好,耐烯酸和堿及普通的有机溶剂。卫生安全性好,符合食品包装的要求。 由PET制成的未定向透明薄膜、收缩膜,结晶型定向拉伸膜等,因其良好的强度、透明性、耐油性和保香性而被广泛用于禽肉类包装,并且逐渐应用于医药、日化用品等非食品包装的材料领域。但它的热封性差,必须与其他薄膜(热封层)复合使用,且价格较通用塑料薄膜高。 PET也可由非晶态瓶坯得到高强度、高透明的拉伸吹塑瓶,还可以直接挤出或吹塑成非拉伸中空容器。PET中空容器尤其是拉伸吹塑瓶,充分发挥了PET的性能,对内容物有良好的展示效果,且成本较低。 不过,相对于PET来说,阻隔性能更好的PEN正愈来愈受人注目。PEN的分子结构与PET相似,只是以荼环代替了苯环,因此PEN比PET 具有更优异的阻隔性,特别是阻气性和防紫外线性,耐热性好(普通非晶态PEN热变形温度达100,而PET仅为70)。 此外,与PET相比,PEN具有更佳的耐化学品性能、机械强度和耐磨刮性。用PEN制作的塑料瓶可以像玻璃瓶一样用热堿液洗涤回收,并

高阻隔塑料材料应用与进展

高阻隔塑料材料应用与进展 目前高阻隔性已成为塑料包装材料的重要发展方向之一,尤其是在食品、医药包装中,更是越来越强调高阻隔性。 ◆PVDC PVDC(聚偏二氯乙烯)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。我国浙江巨化公司、大连塑料研究所等单位对其合成与加工研究做了大量工作并取得突破。 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。 由于PVDC是目前唯一被美国FDA认证可以与食品接触的高阻隔透明材料,因此在许多塑料包装材料上涂覆PVDC胶乳也成为国际食品包装业常用的手法之一。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 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,但难于加工。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。目前国外主要生产商有美国的EVAL公司,日本可乐丽公司、合成化学工业公司,比利时SOLVAY公司等。 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

PET薄膜与BOPP薄膜阻隔性能的比较

摘要:由于高分子材料的化学结构等差异,不同材质薄膜材料的阻隔性能不尽相同。本文通过对相同厚度的PET、BOPP两种材质薄膜材料氧气透过量与水蒸气透过率分别进行测试,对比了两种材料的阻隔性能差异,并介绍了试验原理、设备参数及适用范围、试验过程等内容,为薄膜材料阻隔性能的测试及包材筛选提供参考。 关键词:PET薄膜、BOPP薄膜、阻隔性能、氧气透过量、水蒸气透过率、压差法气体渗透仪、水蒸气透过率测试系统、压差法、杯式法、称重法 1、意义 包装材料对气体的阻隔性能可通过气体透过高分子材料的速度进行表征。气体渗透的越快,相同时间内透过材料的气体量越多,反映材料对气体的阻隔性能较差。 气体在包装材料中的渗透过程可分为吸附—扩散—脱附三个阶段,影响整个渗透过程的因素包括气体分子的大小、极性等相关性能以及高分子材料分子链结构、分子量大小、分子极性、结晶度、材料改性等。由于不同气体及高分子材料的结构各异,同种包装材料对不同气体的阻隔性能并不相同,不同材料对同一种气体的阻隔性能也千差万别。本文针对性的测试了不同材质的高分子包装材料分别对氧气、水蒸气阻隔性能的差异。 2、试验样品 本次试验以PET薄膜与BOPP薄膜材料为试验样品,对上述两种样品分别进行氧气透过量与水蒸气透过率测试。为了避免厚度对阻隔性的影响,本文选取厚度相同的PET薄膜与BOPP薄膜。 3、试验依据 鉴于本次所测试两种样品的阻隔性能范围,本文分别采用杯式法与压差法测试两种薄膜的水蒸气透过率与氧气透过量,试验过程分别依据GB 1037-1988 《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》与GB/T 1038-2000 《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》。 4、试验设备 本文采用C360M水蒸气透过率测试系统、VAC-V2 压差法气体渗透仪分别测试PET薄膜与BOPP薄膜样品的水蒸气透过率与氧气透过量,这两款设备均由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。 4.1 试验原理 杯式法原理是利用装夹的试样将透湿杯内部与测试腔环境隔开,通过控制透湿杯内部与测试腔环境的湿度条件,使两者处于不同的湿度环境,从而实现水蒸气从高湿侧向低湿侧的渗透,透湿杯的质量随水蒸气的渗透过程而增加或减小。因此,通过测试透湿杯质量随渗透时间的变化情况即可得到试样的水蒸气透

高阻隔EVOH薄膜的基本介绍

食品和饮料的安全一直是全人类共同关注的话题,包装材料在保证食品与饮料的品质上起了极其重要的作用,而科技进步和材料性能的提升又使EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)成为高阻隔性能包装材料的首选。 EVOH是一种链状结构的结晶性聚合物,集乙烯聚合物良好的加工性和乙烯醇聚合物的极高的气体阻隔性于一体,是一种新型的阻隔材料,其阻气性比PA(聚酰胺)高100倍,比PE、PP高10000倍,比目前常用的高阻隔性材料PVDC(聚偏二氯乙烯)高数十倍以上。另外,EVOH的透明性、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,同时在高性能阻隔树脂中热稳定性最高,这一性质使加工中生产的废料可以再生利用。 EVOH在包装上应用越来越广泛,在食品业中用于无菌包装、热罐装和蒸煮袋,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;也可以用于制造汽油桶、汽油桶内衬和空调设制冷剂容器和结构件可以减少碳氢化合物或氟氯烃的泄露。 将普通塑料和高阻隔性塑料制成多层其挤复合薄膜可以明显改善阻隔性能,而且有利于发挥各组份的作用,获得综合性能良好而成本较低的薄膜。EVOH作为高阻隔性材料,常与多种树脂多层挤出,用于饮料、奶制品、果汁、饮料、多种食品等包装,如目前国内多家水产公司出口海鲜就使用 PE/ TIE/EVOH/PA/EVOH/TIE/PE七层共挤出膜真空包装。近年来国外高附加值的高阻隔性多层共挤出塑料薄膜的年均增长率高达15%左右,发展迅猛。 在薄膜表面涂覆一层具有阻隔性能的高分子材料,使薄膜表面具有高阻隔性能,在国际包装业,尤其是食品包装业日见常用,在多种基材如PE、PP、聚氯乙烯、聚苯乙烯、PET、PA等,涂覆后透氧率可以降低至基材的几十分之一甚至数千分之一,根据阻隔效果要求,涂覆可以是单面也可以是双面,也可以进行多层涂覆。 作为一种高性能阻隔包装材料,EVOH也存在一定缺点,主要是在高湿度情况下,其制品的阻隔性会有一定幅度下降。但着取决于外层原料的选择,如果用聚烯烃材料达到一定的厚度就可以解决的.近年来由于市场需求和发展前景看好,国外新产品开发层出不穷,如日本合成化学公司推出的STS新牌号,

多层共挤高阻隔薄膜的结构与性能

中国包装报/2007年/2月/12日/第006版 综合 多层共挤高阻隔薄膜的结构与性能 贾志革 1.尼龙共挤膜 五层尼龙共挤膜有对称结构PE/Tie/PA/Tie/PE和非对称结构PA/Tie/PE/PE/PE,尼龙不仅可以作为一种阻隔材料被用在共挤膜中,而且还有强度高、耐穿刺的特点,尼龙做表层可以承受较高的热封温度,不会粘在烫刀上。 生产薄膜用的尼龙有均聚尼龙和共聚尼龙两种,均聚尼龙在吹膜时通常放在中间层,它的透氧率可以达到40ml,共聚尼龙的透氧率一般在60ml~100ml。 七层共挤尼龙膜基本上都采用PA/Tie/PE/Tie/PA/Tie/PE的非对称结构,既能保证一定的阻隔性,又能保证制袋顺利,还可以防止薄膜卷曲。 通常所说的透氧率都是指23℃情况下测定的结果,如果温度降低,则薄膜的透氧率也会降低。因此,很多肉食品真空包装后在商场里都要放在冷柜里低温贮藏。 2.EVOH共挤膜 五层EVOH共挤膜一般做成对称结构PE/Tie/EVOH/Tie/PE。有时用在小食品包装,多数用在牛奶膜中。 七层共挤吹膜可以分为对称式结构PE/Tie/PA/EVOH/PA/Tie/PE和非对称式结构PA /EVOH/PA/Tie/PE/PE/PE,热成型薄膜可以采用PA/Tie/PA/Tie/PE/PE/PE结构,或者PA/EVOH/PA/Tie/PE/PE/PE结构,EVOH共挤膜的阻隔性能非常好,它的透氧率可以小于1ml,比尼龙共挤膜阻氧率高近百倍。 作为一种高性能阻隔包装材料,EVOH也存在一定缺点,主要是在高湿度情况下,其制品的阻隔性会有一定幅度下降,另外材料成本太高,制品价格高。 3.PVDC共挤膜 通常将PVDC共挤吹膜做成六层或者七层,里层和外层都用聚乙烯材料,可用来生产盖膜、底膜和真空袋。 PVDC作为一种高阻隔材料,越来越受到人们的喜爱,这种材料的透氧率可以控制在1ml-3ml,阻湿性能好于EVOH,这种包装薄膜可以允许食品常温贮藏,具有阻湿、高阻隔的特点。 PVDC共挤膜的强度没有尼龙共挤膜好,所以九层带有尼龙的PVDC共挤吹膜技术已经列入2007年的开发计划里。 第1页共1页

高阻隔性淋膜纸的发展与应用

高阻隔性淋膜纸的发展与应用 李海涛戴中洋 (上海克翌新材料科技有限公司) 摘要:本文综述了高阻隔性淋膜纸的发展背景以及将来的发展方向 关键词:高阻隔性淋膜纸、新型高阻隔材料、淋膜纸的应用 随着低碳环保理念成为社会的主旋律,很多领域都在践行着低碳环保,包装材料领域也是如此。许多对环境有污染的包装材料正在淡出我们的生活,绿色包装材料成为了包装行业的发展趋势和未来。淋膜纸作为一种新型包装材料,而且近年来的应用范围也越来越广,如在化工类、食品类、纸类、生活类、药包类等一些其他地方都能用到淋膜纸。并且在这样应用领域当中高阻隔性淋膜纸已然成为包装材料的重要发展方向之一,尤其是在食品、医药包装中,更是越来越强调高阻隔性。 一、高阻隔性淋膜纸的发展 1.1、高阻隔性淋膜纸的发展背景 在我们日常生活中造成食品、药品等物品腐败变质,影响其储存期的原因有很多,但从包装角度来分析,主要原因有以下几个方面: 1.细菌的生长、繁殖是食品腐败变质的第一个主要原因,而氧气的含量多少则是细菌生存、繁殖的必要条件(厌氧菌除外)。 2.食品中的油脂等成分氧化变质,是食品腐坏的另一个主要原因。 3.食品的原汁原味挥发丧失、外部异味窜入食品内使食品变味也是食品变质的常见原因。 4.有些食品中水气的挥发会使食品丧失原有风味。有些食品则需要在干燥的状态下保存,若外面的水气进入食品内,有助于细菌的繁殖而加速食品的变质或食品受潮变软使食品失去原有风味。 1.2、高阻隔性淋膜纸的发展方向 经济的发展,社会需求量的增长以及出口商品的扩大,对塑料包装材料的要求越来越高,因此“十五”期间塑料包装材料要保持持续、快速、健康发展,除了满足不同内容物的包装质量要求外,进一步要求其必须节省资源,节源能源,用后易回收或易被环境降解为出发点,向高性能、多功能、环保及拓宽应用领域等方向发展。根据国家科技部“十五”期间提出的包装材料的发展方针,高阻隔、高透明、多功能型包装材料将是我国今后发展的重点。 回顾历史,高阻隔性包装材料的发展过程可分为两个阶段,在第一个阶段,形成了最主要的四种高阻隔材料的基本涂层:尼龙、PVDC、EVOH和喷镀金属膜。但是,社会的进步使消费者对阻隔包装的要求更高,希望食品更新鲜,更能保持产品原汁原味和高品质,这就促使我们和研究者们去寻求更加先进的包装材料和开发方案。从20世纪90年代中期开始直至今天,有些复合包装塑料薄膜已有7层以上了,特别引人注目的是,在高阻隔性包装材料的研制中不断地引入各种高新技术,这就成为阻隔性包装材料第二个阶段中一个主要特征。 在发展高阻隔包装产业开始时,消费者的要求是市场发展的第一要素,但成本问题也是这种新材料开发中重要因素。我们认为,让食品到达消费者手中应尽量保持其新鲜状态,这是开发新材料的第一驱动力。而第二驱动力就是指最优化操作,即达到包装材料的最低成本。

薄膜阻隔性的决定参数

薄膜阻隔性的决定参数 薄膜阻隔性的决定参数 -扩散系数 扩散系数表示由于分子链的热运动,分子在膜中传递能力的大小。扩散起源于分子随机运动的传质过程,是粒子(分子、原子)通过一系列小的随机步骤运动逐渐从它们的原始位置迁移的现象。在实际生活中应用广泛,在软包材检测中是计算产品保值期的一项重要参数。 1、扩散现象及Fick Law 从微观上来讲,气体中的扩散现象和气体分子热运动有直接关系。如图1中组分A(用白色圆点表示)在S面上侧密度大,下侧密度小,由于气体分子热运动,在同样的间隔时间内A由下向上穿过S面的分子数比由上向下穿过S面的分子数多,因而有净质量由下向上输运,这在宏观上就表现为扩散。 描述扩散现象的基本公式是Fick Law(费克定律): 式中,A ——扩散发生的截面积 j1 ——单位面积的通量 c1 ——浓度 z ——距离。 这是费克定律的一种形式。费克称其中的D为“决定于物体本性的常数”,这就是扩散系数。费克还比照傅立叶的方式导出了更具一般性的守恒方程:当面积A为常数时,就成为一维非稳态扩散的基本方程,称为费克第二定律。

2、扩散系数的影响因素 由于气体分子在膜中传递需要能量来排开链与链之间一定的体积,而能量大小与分子直径有关。因此,扩散系数随分子增大而减小。扩散系数与温度有关,温度越高,高分子链运动越剧烈,气体分子扩散越容易,扩散系数随温度的升高而增加,遵循Arrhenius关系: 其中ΔE D 是扩散活化能,它随分子直径增加而增大,即分子直径越大,扩散越不易。 3、扩散与应用分析 从微观的角度来看薄膜渗透过程是按以下步骤进行的(如图2所示): 1.气体原子或分子碰撞到薄膜表面; 2.溶解; 3.气体在高浓度一侧的薄膜表面达到溶解平衡; 4.由于浓度梯度的存在,气体向薄膜的另一侧扩散; 5.解吸。 一般来说,扩散是渗透过程中最慢的又是最关键的步骤,它和渗透与溶解有密切的关系。当同一种气体(如氧气)透过不同的薄膜时,渗透系数主要取决于气体在膜中的扩散系数,而不同气体透过同种薄膜时,渗透系数的大小主要取决于气体对膜的溶解度系数。对同一薄膜来讲,渗透系数与薄膜的透气量成正比。由Fick定律可得,在浓度梯度不变的情况下,如果D很小,气体将需要一段很长的时间才能扩散到薄膜的另一面,表现在宏观上就是薄膜的阻隔性比较好;如果D比较大,气体透过薄膜就比较容易,相对应的就是薄膜的阻隔性较差。

薄膜阻隔性的决定参数—扩散系数

薄膜阻隔性的决定参数—扩散系数 摘要:温度越高,气体分子运动越剧烈,扩散系数越高,渗透系数与薄膜的透气量成正比。时间滞后法使一侧高真空,通过对到达平衡状态时滞后时间的测定计算扩散系数。 关键词:扩散现象,扩散系数,费克定律,渗透系数,时间滞后法 扩散系数表示由于分子链的热运动,分子在膜中传递能力的大小。扩散起源于分子随机运动的传质过程,是粒子(分子、原子)通过一系列小的随机步骤运动逐渐从它们的原始位置迁移的现象。在实际生活中应用广泛,在软包材检测中是计算产品保值期的一项重要参数。 1、扩散现象及Fick Law 从微观上来讲,气体中的扩散现象和气体分子热运动有直接关系。如图1中组分A(用白色圆点表示)在S面下侧密度大,上侧密度小,由于气体分子热运动,在同样的间隔时间内A由下向上穿过S面的分子数比由上向下穿过S面的分子数多,因而有净质量由下向上输运,这在宏观上就表现为扩散。 图1. 扩散现象 描述扩散现象的基本公式是Fick Law(费克定律): ?式中,A ——扩散发生的截面积 ?j1 ——单位面积的通量 ?c1 ——浓度

z ——距离。 这是费克定律的一种形式。费克称其中的D为“决定于物体本性的常数”,这就是扩散系数。费克还比照傅立叶的方式导出了更具一般性的守恒方程: 当面积A为常数时,就成为一维非稳态扩散的基本方程,称为费克第二定律。 2、扩散系数的影响因素 由于气体分子在膜中传递需要能量来排开链与链之间一定的体积,而能量大小与分子直径有关。因此,扩散系数随分子增大而减小。扩散系数与温度有关,温度越高,高分子链运动越剧烈,气体分子扩散越容易,扩散系数随温度的升高而增加,遵循Arrhenius关系: 其中ΔE D 是扩散活化能,它随分子直径增加而增大,即分子直径越大,扩散越不易。 3、扩散与应用分析 图2. 渗透过程示意图 从微观的角度来看薄膜渗透过程是按以下步骤进行的(如图2所示):

EHA高阻隔尼龙薄膜

EHA高阻隔尼龙薄膜 EHA是由PA6共挤EVOH同步双向拉伸而成的高阻隔塑料薄膜,是基于先进的磁驱动线性电机同步双向拉伸设备和工艺而设计的独特产品。集BOPA的机械强度大、韧性好以及EVOH对气体的高阻隔性等优点于一身,可用于休闲风味食品、冷鲜食品、肉制品、酱料、日化产品及电子军工等产品的包装,能起到对气体的高阻隔、保香保味的作用,并可以实现精美印刷。可以直接取代含BOPA包装结构中的BOPA层,不需要任何其它工艺和材料的改变。EHA国内首创是由厦门长塑实业有限公司(全球最大的BOPA 双向拉伸尼龙薄膜生产商、全球领先的软包装材料供应商)生产研发。 名称EHA 特性耐高温/气体高阻隔/保香/环保等应用冷鲜食品/肉制品/酱料/日化等包装 【目录】 (一)产品特性(二)产品结构 (三)应用范围(四)技术指标 (五)发展前景 【正文】 (一)产品特性 1.相比普通BOPA薄膜有极高的气体阻隔性。 2.对内容物有较好的保香保味作用。 3.节省材料的使用,环保节能。 4.材料厚度均匀,继承BOPA良好的印刷性能,可以用于9色以上套印,精美里印。 5.各项性能(强度,收缩率,平整度,光洁度,雾度等)优异。

(二) EHA 产品结构 (三) 应用范围 EHAp ——普通牌号: 可用于对气体高阻隔性及保香保味有要求的普通巴氏杀菌方式的腌制蔬菜、水果果冻包装、 热灌装酱料、奶粉、电子、日化包装及辐照杀菌等其它杀菌方式的包装。 推荐应用结构:EHAp//PE 、EHAp//CPP 、BOPET//EHAp//PE 、BOPET//EHAp//CPP 等 如:水煮杀菌包装:BOPET //EHAp//PE EHAr ——高温蒸煮牌号: 可用于对气体高阻隔性及保香保味有要求的风味休闲食品、肉制品、宠物食品及医疗器械等 产品的包装。耐121℃高温蒸煮。 推荐应用结构:EHAr//CPP 、BOPET//EHAr//CPP 等 如:蒸煮包装: EHAr//CPP (四) EHA 技术指标 EHAp: BOPET PE EHAp CPP EHAr

九层共挤高阻隔薄膜及吹膜设备

九层共挤高阻隔薄膜及吹膜设备 众所周知,多层高阻隔性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。使用高阻隔性薄膜,可防止由于氧气等气体的渗透而引起的微生物繁殖和内容物氧化变质;防止香味、溶剂等的流出,提高内容物的储存性,广泛应用于高价值的食品的包装,提高内容物的保质期,例如:用于提高肉、禽、鱼等冷冻产品和奶粉、坚果、宠物品和酒类的非冷冻型食品的货架寿命。 多层共挤吹膜机就是一种为了满足生产过程中对塑料薄膜包装材料一些特殊功能的需要,将多种特性材料(如透气、防水、保温、韧性等)吹膜并共挤在一起,形成多功能塑料薄膜的塑料机械。多层共挤吹膜机的目的就是发挥多种材料的优点,规避单种材料或者单层吹膜机的一些缺点,得到综合性能优异的薄膜材料。比如PP、PE的共挤吹膜机,正是利用了PP材料硬度大的特点和PE材料亮度高的特点相结合,生产出两种特性结合的薄膜。 目前,多层共挤工艺已经为广大薄膜制造商理解和接受,七层共挤结构也已经成为阻隔功能薄膜的主流产品。但是,随着市场客户阻隔性能要求的不同,加之阻隔共挤工艺配方切换成本昂贵等因素,九层共挤结构的高阻隔薄膜具有更多优势:首先,含有多个阻隔材料层的九层共挤高阻隔薄膜更加柔软,阻隔性能变化更加灵活,减少了因为工艺变化清洗螺杆而造成的时间浪费和原料浪费。 其次,通过减少昂贵阻隔材料和热封材料的用量可以降低生产成本。九层高阻隔薄膜可以把一个厚的尼龙阻隔层分成PA/EVOH/PA的三层阻隔材料层,就获得了尼龙用量更少、阻隔性能更高的效果,而热成形性也有提高。因为尼龙层较薄,包装上的尖锐边角保持有阻隔材料,其数量为成形硬质五层膜时的两倍,所以没有应力开裂出现。对于非对称结构的九层高阻隔尼龙膜,较薄的尼龙层也减少了薄膜的卷缩和翘边,这对于五层和七层膜来说都是常见的问题。另外,热封层在九层膜中也可以做得更薄。 尽管九层共挤高阻隔薄膜及其设备在性能和成本都具有明显的优势,但是,九层共挤薄膜市场的成长远不及从三层转变到五层和七层那么快,究其原因,主要在以下几个方面:

全球阻隔薄膜的发展现状和趋

全球阻隔薄膜的发展现状和趋 2010-06-22 11:54来源: 滚珠丝杠网 Alibis接管了原汽巴的一个Shelfplus的除氧剂部门,该系列产品可延长食物的保险时间 【】食品包装被认为是不受衰退影响的行业之一,假如经济出现衰退,人们可能会减少不必要的开支,但食物却是必不可少的。因此不同于其他行业出现的需求急剧下滑的现象,阻隔薄膜包装的需求仍然有增长态势。 从某种意义上说,阻隔薄膜属于环境友好型产品,因为它能代替传统的玻璃金属类的包装。在全球金融危机的侵袭下,难得阻隔薄膜业一直保持活跃,众多的加工商都在投资新设备以扩大产能。 Kl?cknerPentaplast升级了其在北美的产品生产线。该工厂位于西弗吉尼亚州,生产A/MA/B阻隔包装膜或者Barex膜-美国唯一一家Barex膜生产公司,A/MA/B 代表三种主要树脂惩恶成分:丙烯腈,甲基丙烯酸酯和丁二烯。该笔50万美元将于月底完成。 公司主席MichaelTubridy表示,这次技术升级能够满足我们客户对A/MA/B阻隔包装的需求并且能扩大我们在该市场的市场占有率。 此次产品线在技术升级后,该公司可生产包装新型药品传递系统-这种产品需要更薄产品并且要能实现更精确的控制。升级后的设备能够改善层平整度和厚度的均匀性,这对新应用的开发、加工设备和高速灌装机至关重要。

澳大利亚薄膜加工商MondiConsumerFlexibles已开发了一种10层阻隔薄膜,据称比同类产品在能耗和原材料的使用方面更具优势。 相关阅读: 晶硅还是薄膜光伏发电的路线之争 BOPP薄膜市场期待卷土重来 塑料薄膜包装的绿色革命 2008年中国BOPP薄膜市场综述 特殊食品的包装:例如肉和香肠等易坏的食物,需要高阻隔性能的包装以确保其食用安全性。Mondi的阻隔材料包含茂金属(metallocenes)或者离聚物(ionomers)等成分能够提供极好的密封效果和热粘效果。 Mondi公司首席执行长官Mosser称,我们的高品质阻隔薄膜可以保护商品不受污染或者是棱角之类的东西划伤。 Mondi的阻隔薄膜-可供食品或非食品工业使用的第一层或最后一层。根据使用的要求可提供上表面五层复合或者下表面热成型十层复合的薄膜。 Mondi的研究中心正在进行新产品的研发,提高加工的技术水平,包括激光打孔及添加新特性(如滑杆)以提供新的包装解决方案。 材料方面发展现状和趋势

高阻隔性薄膜材料

比较常见的高阻隔性薄膜材料有如下几种: 1. PVDC类材料(聚偏氯乙烯) 聚偏氯乙烯(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(MA)共聚制成的阻隔性特别好的薄膜。 2. 尼龙类包装材料 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1 0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EV 0H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。 3. EVOH类材料 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。EBOH树脂与聚烯烃、尼龙等其它树脂共挤制得的薄膜主要用于畜产品包装。 4. 无机氧化物镀覆薄膜 作为高阻隔性的包装材料被广泛应用的PVDC,由于其废弃物在燃烧处理时会产生HCI而导致环境污染问题,现有被其它包装材料替代的趋势。比如,在其

高阻隔膜材料研究进展_程慰

230 科技与企业 科技创新高阻隔膜材料研究进展 【摘要】高阻隔膜材料因优异的阻隔性能在食品、药品、化学品等产品包装,电子器件封装及燃料电池隔膜等领域具有广泛的应用。本文对当前处于研究前沿和热点的高阻隔膜材料及其生产技术和应用发展进行总结和介绍。 【关键词】阻隔;包装;环保;复合 引言 近年来,高阻隔膜材料因阻隔性能优异,且成本低廉、使用方 便、透明度好、印刷适应性强、机械性能好等优点,在市场上广泛应用于食品、药品、化学品等产品包装,电子器件封装及燃料电池隔膜等领域,并飞速发展。 优异的阻隔性是高阻隔膜材料的重要特性,包含良好的阻气性、阻湿性、阻油性、保香性等。早期的阻隔膜材料以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),聚酰胺(PA),聚偏二氯乙烯(PVDC ),聚乙烯醇(PVA)等薄膜为代表。随着食品饮料、医疗、化学品等领域产品强劲的需求推动,对包装阻隔性的要求也越来越严格,现已开发出多种性能优异的高阻隔膜材料,包含多层聚合物复合膜,真空蒸镀复合膜,聚合物/层状纳米复合膜等,本文就各种高阻隔膜材料的阻隔性能、生产技术和应用发展等进行总结和分享。 1.多层聚合物复合膜 由于各种聚合物在性能方面各有其优势和弱点,单一聚合物膜材料很难满足众多产品对多功能性的要求,因此利用多层薄膜复合技术,将两种及以上的单一聚合物薄膜进行复合形成多层聚合物复合膜,使各种聚合物性能优势互补,不仅能提高膜材料的阻隔性能,还可改善热封性、耐热性、机械性能、抗紫外线性能等其他性能。目前研究发展的多层膜复合技术主要有共挤出复合、涂布复合、自组装复合等。 1.1共挤出复合膜 共挤出复合膜是利用多台挤出机对各聚合物进行加热熔融,通过一个多流道复合机头共挤出生产的多层复合薄膜。共挤出复合技术主要用于具有相容性的热塑性聚合物复合,不使用溶剂,环境污染小,生产工序少,生产成本低,在薄膜生产企业中得到广泛应用。 目前共挤出复合膜材料取得新的研究进展,汪若冰等[1]以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、尼龙6(PA)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)四种聚合物作为原料进行熔融共挤,制备五层复合膜材料,其中EVOH和PA6为复合膜的阻隔层,PE为复合膜的热封层。五层共挤复合膜具备高阻隔性和良好的力学性能,是理想的高阻隔包装材料。梁晓红等[2]将EVOH与PE、PA共混改性,制备PE/PA/EVOH/PA强韧性高阻隔复合膜,综合性能优异,具有良好的应用前景。 1.2涂布复合膜 涂布复合膜是将阻隔性聚合物溶解在溶剂中形成涂布液,利用涂布设备将涂布液涂布于基膜表面,干燥熟化后形成的多层复合膜。涂布复合技术可用于难以单独加工成膜的聚合物,如PVDC, PVA等,工艺简单,生产成本低,阻隔性能好,但可能有有机溶剂残留,造成环境污染。 目前涂布复合膜研究取得了很多新进展,桑利军等[3]在PP 、PE、CPP (流延聚丙烯)、PET (聚酯)薄膜上涂布2-4um PVDC的复合薄膜,其透气性和透湿性显著降低,应用于制造药品复合包装袋。 程慰 武汉化工新材料工业技术研究院 湖北武汉 430000 舒心等[4]以双向拉伸PP 、双向拉伸PET 、双向拉伸PA或PE等薄膜作 为基膜,经电晕处理后,将改性丙烯酸酯类聚合物BARILAYER高阻隔涂布液涂布于基膜电晕面,经5-6小时的室内40-50℃完全干燥熟化后,在涂层面印刷,再复合一层聚烯烃薄膜,最后得到新型高阻氧性塑料软包装薄膜,产品原料易得,价格低廉,阻隔性优于PVDC,且不受相对湿度影响,BARILAYER可降解,燃烧仅产生CO 2和H 2O,具有环保创新性。 1.3逐层自组装(Layer-by-Layer)复合膜逐层自组装复合膜是特定聚合物、量子点、纳米粒子、生物分子等,在互补性相互作用下(静电相互作用、氢键结合,配位键和、共价结合等)交替沉积形成的多层复合膜。通过改变沉积周期、PH、温度、分子量、离子强度等条件,获得性能优异的复合膜材料,广泛应用于阻燃、抗菌、气体阻隔等。 当前逐层自组装复合膜也取得了新的研究进展,Fang ming Xiang等[5]将聚丙烯酸(PAA)和聚环氧乙烷(PEO)通过氢键结合作用,逐层自组装制备韧性气体阻隔复合膜,当调整PH为3时, PAA/PEO双分子层自组装20层形成高阻隔复合膜,涂覆于1.58mm 厚天然橡胶片上,使得天然橡胶片的氧气透过率降低89.6%,阻氧性优异,且氢键结合强度弱于离子键合,制得的高阻隔复合膜具有一定韧性,适合高应变应用。Chungyeon Cho等[6]将聚醚酰亚胺PEI,PAA,PEO进行逐层自组装沉积,通过PEI/PAA离子键合作用和PAA/PEO氢键结合作用,形成PEI/PAA/PEO/PAA复合膜,当调整PH为3,PEI/PAA/PEO/PAA四分子层自组装20层形成高阻隔韧性复合膜,涂覆于1mm厚聚氨酯橡胶片,使得聚氨酯橡胶片的氧气透过率降低93.3%,适用于轮胎等充气用品的气体阻隔。 1.4其他复合膜 除上述多层膜复合技术外,研究还采用逐层浇铸复合、化学接枝复合、共混挤出复合等创新方法,制备阻隔性能优异的多层聚合物复合膜。 董同力嘎等[7]采用逐层浇铸法制备三层可降解左旋聚乳酸PLLA/聚乙烯醇PVA/左旋聚乳酸PLLA复合膜,其中中间层PVA 为阻隔层,两侧疏水性的PLLA为保护层。PVA阻隔层显著提高了PLLA的阻隔性,当PVA含量占复合膜比重20%时,阻氧性较PLLA 单膜提高了272倍,同时力学性能也有所提升。PLLA/PVA/PLLA 复合膜实际应用性更强,且完全符合环境友好型复合膜的开发趋势。 Yuehan Wu等[8]将壳聚糖CS接枝到氧化纤维素OC基体上,化学接枝过程改变了基体微观结构,OC/CS复合膜兼具两种聚合物的性能优势,具有优异的阻水阻氧性、抗菌性、高透明性和良好的机械性能,是安全、可生物降解、性能优异的包装材料。 呼和等[9,10] 将EVOH与PA6进行共混挤出后制备丙烯酸乙基己酯EHA薄膜,再与PE膜复合,得到EHA/PE复合膜,研究证明,EHA薄膜阻氧性能很高,EHA/PE复合膜的阻水阻氧性能优于PA 膜、EVOH膜和PA6/PE复合膜,适用于冷藏保鲜包装。 2.真空蒸镀复合膜 利用真空镀膜工艺将金属(如铝Al)或者无机氧化物(如氧化 硅SiO 2,氧化铝Al 2O 3,氧化钛TiO 2)蒸镀在塑料膜表面,制备真空镀铝膜或真空蒸镀陶瓷膜,阻隔性能优异、生产效率高、成本低廉、使用方便,广泛应用于食品包装,甚至电子产品封装领域。陶瓷膜透 DOI:10.13751/https://www.sodocs.net/doc/1b10311645.html,ki.kjyqy.2016.07.194

不同厚度薄膜材料阻隔性能的比较研究

摘要:增减薄膜材料厚度是改善包装阻隔性能的重要措施之一,然而材料厚度的增加势必会提高包装成本并加重环境负担。本文通过对不同厚度薄膜材料氧气透过量的测试,探究增加复合膜材料中不同单层膜结构的厚度对包装整体阻氧性的影响,并介绍了设备VAC-V2压差法气体渗透仪的试验原理、参数及适用范围、试验过程等内容,为如何有效提高包装材料的阻隔性能提供参考。 关键词:薄膜材料,厚度,阻隔性,氧气透过率,氧气透过量,阻氧性,压差法气体渗透仪,复合膜 1、意义 阻隔性能是包装材料保护内部产品的基本性能之一,不同产品性状的差异决定了其对所用包装材料的阻隔性能要求的差异。包装材料的阻隔性能与材质结构、厚度等因素有关,对于材质相同的薄膜材料而言,厚度增加,阻隔性能有所提高。 复合膜材料是被大多数产品普遍采用的塑料包装,其通过将不同种类的单层膜材料复合制成的包装形式可充分利用不同材料的优势性能以满足产品的包装要求。由于不同种类单层膜在包装结构中发挥的主要作用不同,增加不同结构层材料的厚度对提高包装整体阻隔性的效果迥异。因此,盲目增加包材厚度可能既达不到预期的阻隔性,又严重影响包装的环保性并提高了包装成本。本文通过对不同厚度薄膜材料氧气透过量的测试,对比分析不同结构层厚度增加对包装阻氧性能的影响。 2、试验样品 本次试验以PET(12μm)/PE(45μm)、PET(12μm)/PE(60μm)、PET(25μm)/PE(45μm)三种不同厚度与结构的复合膜材料为样品,测试其氧气透过量。 3、试验依据 本文采用压差法原理对样品进行测试,试验过程依据标准GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》进行。 4、试验设备 本次试验利用VAC-V2压差法气体渗透仪对样品进行测试,该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。 4.1 试验原理 压差法是通过压力差实现气体渗透过程,并根据气体压力的变化计算气体透过量。将试样装夹在设备的测试腔之间,使测试腔分为上、下两个腔,下腔通过抽真空形成低压环境,上腔充入一定压力的试验气体形成高压环境,试验气体从高压腔通过试样渗透到低压腔,引起低压腔压力变化,根据所测得低压腔压力随渗透时间的变化情况,可计算试样的气体透过量等相关参数。

我国高阻隔薄膜的现状与树脂的选择

我国高阻隔薄膜的现状与树脂的选择 作者:陶宏 一、我国食品包装材料现状 近年来在中国市场出现了各种高阻隔、多功能食品复合包装膜,寻找高阻隔材料、开发多功能多层共挤复合包装膜成为软包装领域的一个发展方向。 目前我国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的40%, 是塑料制品业中产量增长最快的。我国现有塑料薄膜生产企业2240多家, 产量在5000 t以上的企业有65家, 1 万吨以上的企业有25 家, 超过5 万吨的企业也有数家。 我国生产塑料薄膜所使用的合成树脂主要有聚乙烯、聚丙烯和聚酯等。加工方式以吹塑、双向拉伸和流延法为主。目前,我国有BOPP生产线180条,生产能力244.31万吨,平均年增长率在15%以上,各种BOPP薄膜基本满足了国内市场的需求。CPP薄膜生产线190条,其中国产线119条,生产能力超过20万吨,加上进口生产线近70条,生产能力30万吨,两项合计生产能力50万吨。2003年以来,BOPET发展势头迅猛,新增生产线30多条,新增产能40多万吨,2008年达到65万多吨。BOPA全国有13家企业引进18条生产线,年产能7.48万吨,产量4.2万吨,全国需求量4万多吨。 二、高阻隔塑料包装材料 我国市场高阻隔性塑料包装材料已经成为塑料包装材料的重要发展方向之一,现在已经开发出多种性能优异的新型高阻隔性材料,这些新型材料将会在食品和医药等包装方面得到广泛应用。 目前,阻隔性包装薄膜处于推广使用的增长期,国内生产的阻隔性薄膜多应用在食品包装方面,发展性能优良的阻隔性薄膜市场发展空间很大。 2.1食品包装材料的要求 用于食品包装的材料必须要有较高的阻隔性、较高的耐温性、优良的机械性与化学稳定性。所谓阻隔性能主要是阻氧性、阻湿性、阻油性与阻异味性。例如对于油脂食品必须具有高阻氧气性和阻油性;对于干燥食品要求高阻湿性;芳香食品要求高阻异味性。 根据其氧气和水分渗透率及透气率,阻隔性包装材料(树脂)应具有以下特性: (1) 透氧率 在大气压力下连续24h内,透氧率(OTR)低于2ml/mil厚度/100平方英寸的树脂。 许多传统型树脂的透氧率为5,而大多数新型树脂则≤1。例如标准金属化PET薄膜的透氧率不超过0.3;透氧率<0.1的材料列为高阻隔性材料,例如PVDC和EVOH。其它材料则列为中等阻隔性材料。 (2) 透湿气(水蒸气) 率 透湿气率>0.1的薄膜列为超低阻隔性薄膜,透湿气率0.06~0.1的薄膜为低阻隔性薄膜,0.03~0.06的薄膜为中等阻隔性薄膜,≤0.03的薄膜列为高阻隔性薄膜。 透湿气率的测定一般在100℃温度和90%相对湿度下进行。 目前市场上已经出现了多功能复合膜,这些多功能复合膜必须符合以下技术要求: (1)要有优异的阻隔氧气的能力,以防止脂肪和蛋白质氧化变质; (2)优异的阻隔水蒸气能力,以防止因水汽的进入或引起食物口味的变化; (3)要有优异的阻隔香气的能力,以防止异味进入或香味的挥发,保证食品原质原味; (4)要有良好的热封性能,以满足密闭保存的需要; (5)要具有一定的耐热性,以满足杀菌的要求,避免微生物破坏食物; (6)要有良好的印刷性,以满足装潢美观需要; (7)要有较强的力学性能,以保护食品,满足搬运和运输的需要; (8)其他食品标准的要求。 2.2高阻隔性材料 现在国内常用的高阻隔性材料有铝箔、聚乙烯醇(PVA)、乙烯—乙烯醇共聚物(EVOH)、偏氯乙烯共聚

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