高阻隔性薄膜:软包装的重要发展方向


高阻隔性塑料包装材料是随着食品工业的迅速发展而发展起来的 , 它对食品起到了保质、保鲜、保风味以及延长货架寿命的作用 。保存食品的技术多种多样 , 象真空包装 , 气体置换包装 , 封入脱氧剂包装、食品干燥包装、无菌充填包装、蒸煮包装液体热充填包装等等 。在这些包装技术中许多都要使用到塑料包装材料 , 虽要求其具备多种性能 , 但重要的一点是都须具备良好的阻隔性 。下面就各种常见软包装形态的阻隔性材料作些介绍 。
比较常见的高阻隔性薄膜材料有如下几种:
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 。