高阻隔材料的應用與進展

2015年05月26日

國際上某些包裝學者認為,所謂高阻隔,可以定義為一種材料具有很強的阻止另一種材料進入的能力,不論另一種材料是氣體、水汽、氣味,還是怪味或香氣。未來市場對塑料包裝材料要求是多樣化、高功能化、高阻隔性。目前高阻隔性已成為塑料包裝材料的重要發展方向之一,尤其是在食品、醫藥包裝中,更是越來越強調高阻隔性。以下是目前正在應用和研究中的高阻隔材料。

1.PVDC

PVDC(聚偏二氯乙烯)的特點是低透過性、阻隔性和耐化學藥品性。我國PVDC是伴隨著火腿腸加工技術引進并得到發展的,目前已廣泛應用于食品、卷煙、飲料保鮮和隔味,以及化工、醫藥、電子和軍工產業的防潮包裝。單層PVDC薄膜采用雙向拉伸吹塑制取,具有收縮性、阻隔性、阻水性,在微波加熱的條件下不分解,廣泛用于家用保鮮膜;PVDC與PE、PP、HIPS等樹脂多層擠出用于真空奶制品、果醬等包裝,其拉伸性能較好,適于較大容積的包裝;PVDC與PE、PVC的復合片材適用于易吸潮、易揮發藥品的包裝。由于PVDC是目前唯一被美國FDA認證可以與食品接觸的高阻隔透明材料,因此在許多塑料包裝材料上涂覆PVDC膠乳也成為國際食品包裝業常用的手法之一。PVDC使用于多種基材如PE、PP、PVC、PA、PET等。以雙向拉伸PP薄膜為例,涂覆后透氧率降低1000倍,透水率降低3倍。涂覆可以單層或多層,一般單層涂覆為2.5μm即可具備良好的阻隔效果。

2.EVOH

EVOH的阻隔性能取決于乙烯的含量,一般來說當乙烯含量增加時候,氣體阻隔性下降,但易于加工。EVOH顯著特點是對氣體具有極好的阻隔性和極好加工性,另外透明性、光澤性、機械強度、伸縮性、耐磨性、耐寒性和表面強度都非常優異。在包裝領域,EVOH制成復合膜中間阻隔層,應用在所有的硬性和軟性包裝中。在食品業中用于無菌包裝、熱罐和蒸煮袋,包裝奶制品、肉類、果汁罐頭和調味品;在非食品方面,用于包裝溶劑、化學藥品、空調結構件、汽油桶內襯、電子元件等。在食品包裝方面,EVOH的塑料容器完全可以替代玻璃和金屬容器,國內多家水產公司出口海鮮就使用PE/EVOH/PA/EVOH/PE五層共擠出膜真空包裝。在加快EVOH復合膜研究同時,國外也在研究EVOH拉伸取向,新型EVOH薄膜對氣體的阻隔性能為現有的高性能的非拉伸EVOH薄膜的3倍。

3.PEN

PEN的結構與PET相似,但幾乎在各方面都優于PET,其阻隔性約為PET5倍,耐熱性、耐化學藥品性能更好。目前在食品、飲料、藥品、化妝品等方面已獲得應用,如小尺寸碳酸飲料瓶,果汁、礦泉水、牛奶、啤酒瓶,嬰兒食品(可蒸煮消毒)包裝,要求高阻隔、耐輻射和耐化學藥品性的醫藥包裝,要求強度高、耐沖擊、耐化學藥品、高阻隔的工業包裝等。在啤酒、飲料包裝方面,更是彌補了PET和玻璃的缺陷,成為近年來熱點話題。

4.腈基樹脂

腈基樹脂是聚合物,是由大約70%丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯及沖擊改性單體丁二烯共聚而成,具有良好氣體阻隔性、耐化學藥品和保鮮性能,可以加工成吹塑容器和熱塑性塑料容器,用于調味品、加工肉類等包裝,也可用于包裝家用產品、汽車和工業產品以及熱成型的包裝物等。目前國外腈基樹脂已經工業化應用,國內少數科研機構進行研究開發,但是尚未實現產業化。

5.聚酰胺(尼龍)

聚酰胺(PA)一直作為多層復合膜的重要阻隔材料而不斷發展。PA與聚烯烴復合,可以滿足許多食品需要阻隔氣體、香味、保持濕氣的要求。近年來國內外成功開發出PA6納米阻隔復合材料,在阻透性、拉伸方面有明顯提高。MXD6是近年來新開發的一種聚酰胺材料,是由間苯二甲胺和已二酸縮聚而成的半結晶性聚合物,氣體阻隔性和熱性能均明顯優于PA6,并具有較好透明性,氧氣滲透率比PA6小10倍。國外研究機構試驗表明用特殊聚酰胺MXD6做阻隔層,效果要好于EVOH。

來源:汕頭市精塑機電有限公司
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