info
印刷廠 2023-03-17 15:11 122
一、軟包裝之薄膜的定義
在國家包裝通用術(shù)語(GB* 122—* * )中,軟包裝的定義為:軟包裝是指在充填或取出內(nèi)裝物后,容器形狀可發(fā)生變化的包裝。用紙、鋁箔、纖維、塑料薄膜以及它們的復(fù)合物所制成的各種袋、盒、套、包封等均為軟包裝。一般將厚度在0.2* mm以下的片狀塑料稱為薄膜。塑料薄膜透明、柔韌,具有良好的耐水性、防潮性和阻氣性、機(jī)械強(qiáng)度較好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐油脂,易于印刷精美圖文,可以熱封制袋。它能滿足各種物品的包裝要求,是用于包裝易存、易放的方便食品,生活用品,超級(jí)市場的小包裝商品的理想材料。
以塑料薄膜為主的軟包裝印刷在包裝印刷中占有重要地位。據(jù)統(tǒng)計(jì),從19* 0年以來,世界上一些先進(jìn)國家的塑料包裝占整個(gè)包裝印刷的* 2.* %~* * %。
一般來說,因?yàn)閱我槐∧げ牧蠈?duì)內(nèi)裝物的保護(hù)性不夠理想,所以多采用將兩種以上的薄膜復(fù)合為一層的復(fù)合薄膜,以滿足食品保鮮、無菌包裝技術(shù)的要求。復(fù)合薄膜的外層材料多選用不易劃傷、磨毛,光學(xué)性能優(yōu)良,印刷性能良好的材科,如:紙、玻璃紙、拉伸聚丙烯、聚酯等;中間層是阻隔性聚合物,如:鋁箔、蒸鍍鋁、聚俯二氮乙烯電里層材料多選用無毒、無味的聚乙烯等熱塑性樹脂。
二、塑料阻透性技術(shù)介紹
1、塑料的阻透性?
塑料制品(容器、薄膜)對(duì)小分子氣體、液體、水蒸汽及氣味的屏蔽能力。
2、透過系數(shù)?
塑料阻透能力大小的指標(biāo)。
定義:
一定厚度(1mm)的塑料制品,在一定的壓力(1Mpa),一定的溫度(2* 度),一定的濕度(* * %)下,單位時(shí)間(1day=2* 小時(shí)),單位面積(1m2),通過小分子物質(zhì)(O2、CO2、H2O)的體積或重量。表示為(cm* )、(g)
對(duì)于氣體:
單位為cm* ,mm/m2,d,mpa;
對(duì)于液體:
單位為 g,mm/m2,d,mpa;
* 、常用中高阻透性塑料的透過系數(shù):
* 、名詞解釋
EVOH:(EVAL)乙烯-乙烯醇共聚物
PA* —* * * : 聚酰胺(尼龍)
MXD* : 芳香尼龍,間苯二甲胺和己二酸的偏聚物
PVDC: 聚偏二氯乙烯
PAN: 聚丙烯晴
PEN: 聚萘二甲酸乙二醇脂
PET: 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂
PP: 聚丙烯
PE: 聚乙烯
PS: 苯乙烯
HDPE: 高密度聚乙烯
LDPE 低密度聚乙烯
LLDPE 線性低密度聚乙烯
MLLDPE:茂金屬線性低密度聚乙烯
IONOMER:離子鍵聚合物
EVA: 乙烯-乙酸乙烯脂共聚物
TIE: 鈦,樹脂粘合劑
AC: 聚乙烯亞胺 AC:乙醇:水 =1:* :*
PU: 聚氨脂 PU:固化劑:丙酮= 7:1:* *
PVA: 聚乙烯醇
其中:高阻透材料:EVOH、PVDC、PAN、MXD* ;
中阻透材料:PA、PEN、PET
* 、塑料阻透方式?
層狀共混成型阻透和復(fù)合成型阻透兩種
層狀共混為BOPA、BOPET等;
復(fù)合成型阻透又分為:
干式復(fù)合阻透和熔融共擠復(fù)合阻透
干式復(fù)合阻透典型為紙、CPP、BOPP、PET、鋁鉑、或鍍鋁膜的經(jīng)層壓后復(fù)合成型,如奶包裝屋頂盒、枕型袋等,
共擠復(fù)合阻透為多種塑料材料熔融共擠復(fù)合而成。
* 、多層復(fù)合材料的阻透性公式:
1/P = T1/P1 + T2/P2 +T* /P* 。。。。。。
式中:T1、T2-----各復(fù)合層厚度
P1、P2-----各透過系數(shù)
P:復(fù)合材料的總透過系數(shù),層數(shù)越多、越厚,阻透性好,總的阻透性好。
7、多層共擠出復(fù)合的方式?
1]、一般性樹脂與一般性樹脂復(fù)合------適應(yīng)于阻透性不強(qiáng)的醬油、醋等包裝。
常用的樹脂有:
LDPE、HDPE、LLDPE、PP、PS、PVC等。
2]、一般性樹脂與中等阻透樹脂的復(fù)合 ****
外層為一般性樹脂,內(nèi)層為中等阻透性樹脂,* 層—7層復(fù)合阻透。
LLDPE,LDPE,HDPE,PP,PS,PVC,+ PA,PET、EVA等
* ]、中等性阻透樹脂與中等性阻透樹脂的復(fù)合*****
MXD* ,PA* ,PEN,PET,EVA,PA* * * ,相容性好不需要黏結(jié)樹脂,通常為2-* 層結(jié)構(gòu)的復(fù)合成型。
* ]、一般性樹脂與高阻透樹脂的復(fù)合成型********
一般外層為:LDPE,HDPE,PP,PS,LLDPE,等
內(nèi)層為:EVOH,MXD* ,PVDC等,需要加黏結(jié)樹脂。
* ]、中等阻透性樹脂與高阻透性樹脂的復(fù)合成型
中等樹脂為:PET,PA,EVA等
高阻透樹脂:EVOH,MXD* ,PVDC,PAN等不需要加黏結(jié)樹脂。
* 、國內(nèi)外較普遍的阻透復(fù)合方式?
國外:PE//TIE//EVOH//TIE//PE
PE(EVA)//TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PE
國內(nèi):PP/TIE/PA/TIE/PP,
LLDPE/TIE/PA/TIE/LDPE,
MLLDPE/TIE/EVOH/TIE/MLLDPE,
MLLDPE/TIE/PA/TIE/MLLDPE等等。
10、中、高阻隔復(fù)合材料的標(biāo)準(zhǔn)?
高阻隔標(biāo)準(zhǔn) :O2透過量為* ml/m2,d以下,透濕量為2g/m2,d以下。
中高阻透復(fù)合材料為
O2: * -10ml/m2,d
H2O: 10g/m2,d。
11、無菌包裝的物理性能和機(jī)械性能指標(biāo)
1]、O2透過率為 ≤1 ml
2]、拉伸強(qiáng)度為 ≥* 0Mpa
* ]、斷裂伸張率為 ≥* 0
* ]、剝離力為 ≥1
* ]、熱合強(qiáng)度為 ≥* 0
* ]、光線透過率為 ≤0.*
7]、袋的耐壓性能如表:
袋的容量
內(nèi)壓保持(2mm)
破裂壓力
(K pa)
保持壓力(kpa)
要求
≤2* L
20
無滲,無破裂
≥2*
≥2* L
10
無滲,無破裂
≥1*
* ]、袋的跌落性能如表:
袋的容量
跌落高度H
要求
≤* L
0.*
無滲漏,無破裂
≤2* L
0.*
無滲漏,無破裂
≥2* L
0.*
無滲漏,無破裂
三、復(fù)合包裝材料
在包裝工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上,物品的包裝也得到相應(yīng)的發(fā)展。從簡單紙包裝,到單層塑料薄膜包裝,發(fā)展到復(fù)合材料的廣泛使用。復(fù)合膜能使包裝內(nèi)含物具有保濕、保香、美觀、保鮮、避光、防滲透、延長貨架期等特點(diǎn),因而得到迅猛發(fā)展。
復(fù)合材料是兩種或兩種以上材料,經(jīng)過一次或多次復(fù)合工藝而組合在一起,從而構(gòu)成一定功能的復(fù)合材料。一般可分為基層、功能層和熱封層?;鶎又饕鹈烙^、印刷、阻濕等作用。如BOPP、BOPET、BOPA、MT、KOP、KPET等;功能層主要起阻隔、避光等作用,如VMPET、AL、EVOH、PVDC等;熱封層與包裝物品直接接觸,起適應(yīng)性、耐滲透性、良好的熱封性,以及透明性、開日性等功能,如LDPE、LLDPE、MLLDPE、CPP、VMCPP、EVA、EAA、E-MAA、EMA、EBA等。以下就復(fù)合軟包裝材料的內(nèi)層材料開發(fā)、發(fā)展與現(xiàn)狀作一點(diǎn)簡述。
LDPE、LLDPE樹脂和膜
我國的復(fù)合膜是從七十年代末起步的,從八十年代初期至中期,我國開始引進(jìn)一些擠出機(jī)、吹膜機(jī)吉印通 刷機(jī),生產(chǎn)簡單的二層或冊(cè)層復(fù)合材料。如擠出復(fù)合的BOPP/PE、紙/PE、pp/PE;干式復(fù)合的BOPP/PE、PET/PE、BOPP/AL/PE、PET/AL/PE等,其中LDPE樹脂和膜中,常共混一定比例的LLDPE,以增強(qiáng)其強(qiáng)度和挺度。主要應(yīng)用在方便面、餅干、榨菜等食品的包裝。一般涂布級(jí)的LDPE樹脂有;IC7A、L* 20、19N* * 0、7* 00等;吹膜級(jí)的LDPE樹脂有:Q200、Q2* 1、F210-* 、027* 等;LLDPE樹脂有:21* w、21* F、FD21H等。
CPP膜、CPE膜
八十年代末至九十年代初期,隨著新一代軟包裝設(shè)備和流延設(shè)備的引進(jìn),包裝內(nèi)含物的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,一些膨化食品、麥片等包裝袋的透明度要求較高,而煮沸、高溫殺菌產(chǎn)品又相繼的問市,對(duì)包裝材料的要求也相應(yīng)提高,以LDPE和LLDPE為主的內(nèi)層材料已不能滿足上述產(chǎn)品的要求。用流延法生產(chǎn)的具有良好熱封性。耐油性、透明性、保香性以及特殊的低濕熱封性和高溫蒸煮性的CPP在包裝上得到廣泛使用。在此基礎(chǔ)上開發(fā)的鍍鋁CPP,因其金屬光澤、美觀、阻隔的性能也迅速而大量使用。以及用流延法生產(chǎn)的CPE膜,因其單向易撕性、低溫?zé)岱?、透明度好也正進(jìn)一步得到使用。
MLLDPE樹脂
隨著包裝市場的不斷發(fā)展和變化,對(duì)包裝的特種要求也愈來愈多。美國的DOW化學(xué)公司用茂金屬催化法聚合生產(chǎn)了茂金屬聚乙烯MLLDPE。如APFINITY、POP1* * 0、1* * 1、1* * 0、1* * 0等樹脂。接著美國的埃克森。日本的三井、美國的菲利浦也相繼生產(chǎn)的MLLDPE。如??松腅X-CEED* * 0D* 0、* * 0D* * 、三井石化的E-VOLVE SP0* * 0、SP2* 20、菲利浦的MPACT D1* * 、D1* 9等。由于MLLDPE與LDPE、LLDPE具有良好的共混性和易加工性,可在吹膜或流延加工中混合MLLDPE,混合比可由20%至70%。此類膜具有良好的拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、良好的透明性以及較好的低溫?zé)岱庑院涂刮廴拘裕云渥鲀?nèi)層的復(fù)合材料廣泛使用于冷凍、冷藏食品、洗發(fā)水、油、醋、醬油、洗滌劑等。能解決上述產(chǎn)品在包裝生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中的包裝速度、破包、漏包、滲透等。
蓋膜內(nèi)層材料
果凍、果汁、酸奶、果奶、湯汁等液體包裝杯。瓶,其主要材料是HDPE。PP、PS等。此包裝的蓋膜,既要考慮保質(zhì)期限,又要考慮蓋膜與杯子間的熱封強(qiáng)度,還要考慮消費(fèi)者使用方便——易撕性。達(dá)到這特殊性,內(nèi)層材料只能與杯日形成界面粘合強(qiáng)度,而不能完全滲透、熔合在一起。一般用改性的EVA樹脂。如美國杜邦A(yù)PPEEL* * 007。日本東洋的TOPCO L-* * * * 、法國LOTRYL 20MA 0* 、日本HIRO.DINE的WT2* 1等。其結(jié)構(gòu)可以為:PET/PE/HM、BOPA/PE/HM、PET/VMPET/PE/HM、PET/AL/PE/HM、紙/PE/AL/PE/HM。對(duì)于要求蓋膜與底杯蓋牢、不撕開,一般要求底杯的材質(zhì)與蓋膜內(nèi)層材料一致,以便二種材料熱封時(shí),完全熔合。如HDPE杯,其蓋膜內(nèi)層材料為:LDPE或EAA;PP杯,其蓋膜的內(nèi)層為CPP膜;PET瓶,我們已找到一種經(jīng)過涂布改性的PET膜作熱封層,封蓋裝農(nóng)藥PET瓶,取得了滿意的結(jié)果。
共擠膜
以單層LDPE或LDPE與其它樹脂共混生產(chǎn)的薄膜,性能單一,無法滿足現(xiàn)代物品發(fā)展對(duì)包裝的要求,因此用共擠吹膜或共擠流延設(shè)備生產(chǎn)的共擠膜,其綜合性能提高。如膜的機(jī)械強(qiáng)度、熱封性能、熱封溫度、阻隔性、開口性、抗污染性等綜合性能提高,而其加工成本又降低,得到廣泛使用。如H層共擠吹膜的熱熔膠膜:PE/HM,電纜膜PE/EAA、MLLDPE的低溫?zé)岱饽ぁVA的蓋膜以及抗靜電膜、滑爽膜。H層共擠流延的共擠CPP、無改性PP/可熱封PP等。三層,五層結(jié)構(gòu)的尼龍共擠膜、五層、七層的EVOH、PVDC高阻隔膜也在不斷發(fā)展、廣泛使用。
復(fù)合軟包裝材料內(nèi)層膜的發(fā)展,從LDPE、LLDPE、CPP、MLLDPE,發(fā)展到現(xiàn)在的共擠膜的大量使用,基本實(shí)現(xiàn)包裝功能化、個(gè)性化,滿足了包裝內(nèi)含物保質(zhì)、加工性能、運(yùn)輸、貯存條件。隨著新材料的不斷推出,內(nèi)層膜生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的提高,復(fù)合軟包裝材料內(nèi)層膜必將得到飛速發(fā)展,并推動(dòng)食品。 其他 隨著社會(huì)的進(jìn)步,人類需求不斷增長,各種功能性和環(huán)保性的包裝薄膜不斷出現(xiàn)。例如環(huán)保安全、降解徹底、又有良好的熱封性能的水溶性聚乙烯醇薄膜,除了作為單層包裝材料外,作為內(nèi)層膜的應(yīng)用也正在開發(fā)。
四、多層復(fù)合技術(shù)
多層復(fù)合技術(shù)是利用具有中高阻隔性能的材料與低廉的其他包裝材料復(fù)合,綜合阻隔材料的高阻隔性與其他材料的廉價(jià)或特殊的力學(xué)、熱學(xué)等其他性能。多層復(fù)合膜不同的組合可以滿足不同的要求。多層復(fù)合技術(shù)主要包括多層干式復(fù)合和多層共擠復(fù)合。
(1)多層干式復(fù)合
多層干式復(fù)合技術(shù)最早用于生產(chǎn)蒸煮類食品的包裝,如HDPE(PP)/EVOH/HDPE(PP),其結(jié)構(gòu)常常是外層為BOPP、BOPET,中阻隔層可為PA、PVDC、EVOH或鋁箔,內(nèi)熱封層一般為氯化聚丙烯(CPP),若不需要耐高溫,也可以用PE,相互之間可用膠粘劑粘合。其阻隔性能主要與阻隔膜和膠粘劑有關(guān)。 多層干式復(fù)合阻隔技術(shù)主要依賴于阻隔膜的開發(fā),最近幾年,新開發(fā)出許多阻隔基材,如MXD* 特殊尼龍膜、鍍氧化硅薄膜,阻隔性能十分優(yōu)良,而且可以反向印刷、印刷質(zhì)量精美。但由于需要二次成型,而且所用的膠粘劑較貴,人們逐漸趨于應(yīng)用多層共擠復(fù)合。
(2)多層共擠復(fù)合
多層共擠復(fù)合是把兩種或兩種以上的材料在熔融狀態(tài)下,在一個(gè)模頭內(nèi)復(fù)合熔接在一起。共擠復(fù)合的基礎(chǔ)樹脂一般是HDPE、PP等樹脂,阻隔樹脂主要是PA、EVOH、PVDC等。由于阻隔材料和熱封材料的相容性一般很差,因此必須考慮選擇好的相容劑,如丙烯酸酯類的共聚樹脂。阻隔樹脂要求有較好的加工性能,以適應(yīng)共擠復(fù)合機(jī)頭要求有良好流動(dòng)性的需要,流動(dòng)性太差或幾種樹脂之間流動(dòng)性相差太大,都會(huì)由于層流的形成而降低復(fù)合膜的阻隔性能。共擠復(fù)合一般來說按ABCBA五層及ABCDCBA七層結(jié)構(gòu)的對(duì)稱設(shè)計(jì),其阻隔性及復(fù)合強(qiáng)度最好。
多層共擠復(fù)合技術(shù)與干式復(fù)合相比,起步較晚,但有節(jié)省原材料、原料多樣化、適應(yīng)環(huán)保要求、不使用有毒粘合劑等優(yōu)點(diǎn)。而且阻隔效果十分理想,并隨著復(fù)合層數(shù)的增加,效果越好。目前復(fù)合層數(shù)已經(jīng)發(fā)展到九層,甚至十一層,發(fā)展迅速,已經(jīng)應(yīng)用在包裝膜和中空容器。但共擠復(fù)合法對(duì)工藝和設(shè)備要求都非常嚴(yán)格,需要較高的工人素質(zhì)和較為精密的機(jī)器設(shè)備,設(shè)備昂貴,廢料回收率低等缺點(diǎn),因此大大限制了它的大規(guī)模使用。
A、按復(fù)合工藝分類。
目前軟包裝用復(fù)合材料按加工方法分類,主要有以下幾種:
①干式涂布有機(jī)溶劑粘合劑復(fù)合軟包材;
②濕式涂布無機(jī)粘合劑復(fù)合軟包材;
③擠出膜積層復(fù)合包材;
④多層共擠(經(jīng)兩臺(tái)以上擠出頭)復(fù)合軟包材;
⑤熱熔劑涂布復(fù)合軟包材;
⑥無溶劑(即固體粘合劑)復(fù)合軟包材;
⑦物理氣相沉積復(fù)合軟包材;
⑧物理氣相沉積復(fù)合軟包材;
⑨混煉式復(fù)合軟包材;
⑩前述方法組合復(fù)合軟包材等。
B、按復(fù)合材質(zhì)分類。
用作軟包裝復(fù)合的基林主要是塑料薄膜,其次是紙、金屬箔材和復(fù)合材料。
用它們可制造下列各類復(fù)合包裝材料:
①紙與紙;
②紙與金屬箔;
③紙與塑料膜;
④塑料膜與塑料膜;
⑤塑料膜與金屬箔;
⑥塑料膜與金屬膜;
⑦塑料膜與基體材料;
⑧塑料膜與無機(jī)化合物膜;
⑨塑料膜與有機(jī)化合物膜;
⑩非晶塑料膜與塑料膜;
(11)基材與納米類超微粒復(fù)合;
(12)基材涂覆或浸漬專用添加劑;
(1* )復(fù)合材料的多層復(fù)合等。
C、按復(fù)合形態(tài)分類。
一般而言,材料復(fù)合大多是在全表面均勻地進(jìn)行。
包裝材料復(fù)合形態(tài)主要有下列幾類:
①大面積(均勻)復(fù)合;
②局部復(fù)合,如只在包裝封口部位或強(qiáng)化部位進(jìn)行復(fù)合強(qiáng)化或賦予某些功能;
③復(fù)合片或復(fù)合袋,將特殊功能集于一處而發(fā)揮整體功用;
④漸變復(fù)合(或叫非均勻復(fù)合),根據(jù)需要在復(fù)合薄膜的厚度方向(或長度方向)改變添加材料的濃度、組分或厚度;
⑤特殊復(fù)合,如按網(wǎng)狀圖紋復(fù)合等。
其中第* 、* 、* 種是綠色工藝技術(shù)。
D、按復(fù)合功用分類。
對(duì)包裝工業(yè)而言,由于各個(gè)產(chǎn)業(yè)部門對(duì)產(chǎn)品包裝的要求各有不同,因此不同系統(tǒng)有不同的分類法,目前尚無統(tǒng)一規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語。
根據(jù)近期歐美提倡的新包裝體系,可分為下列10類。
①增強(qiáng)型復(fù)合包裝;
②高阻滲型復(fù)合包裝(阻氣、阻水、阻油);
③防腐型(防蝕防銹)復(fù)合包裝;
④防電磁場(干憂)復(fù)合包裝;
⑤抗靜電復(fù)合包裝;
⑥生物復(fù)合包裝(果品催熱、魚類?;睢⒎老x、防霉);
⑦保鮮復(fù)合包裝(果蔬和肉制品用);
⑧烹調(diào)用復(fù)合包裝(如蒸煮、微波烘烤等);
⑨智能型復(fù)合包裝;
⑩超微納米復(fù)合包裝。
五、多層共擠復(fù)合高阻隔薄膜
目前,由PA、EVOH、PVDC與PE、EVA、PP等樹脂多層組合的共擠出高阻隔吹塑薄膜因其合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的性能而風(fēng)靡功能性包裝薄膜市場。特別是一些非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的多層共擠出吹塑薄膜更以其優(yōu)異的復(fù)合剝離強(qiáng)度、突出的阻隔性、優(yōu)越的耐環(huán)境性能和耐化學(xué)性、廉價(jià)的加工性、適宜的二次加工性取代了許多以干式復(fù)合為主體的包裝市場,或簡化了干式復(fù)合的工序,多層共擠出復(fù)合薄膜更因其無殘留溶劑的污染而受到市場的青睞。
除日新月 異的樹脂開發(fā)以外,迭加式多層共擠出模頭的技術(shù)進(jìn)步以及不斷完善的塑料成型加工工藝,加速了塑料復(fù)合薄膜加工業(yè)為適應(yīng)社會(huì)環(huán)境以及技術(shù)的變化而不斷發(fā)展的步伐。 并將共擠出復(fù)合薄膜推向了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期,為復(fù)合包裝薄膜特別是包裝基材薄膜質(zhì)量水平的提高提供了廣闊的發(fā)展空間。
1、多層共擠復(fù)合薄膜的現(xiàn)狀及要求
目前,在國內(nèi)生產(chǎn)多層復(fù)合薄膜通常采用功能不同的塑料薄膜經(jīng)過粘合進(jìn)行復(fù)合的方法。一般來講,每增加一個(gè)功能就需要增加一層薄膜基材,同時(shí)增加兩道生產(chǎn)工序。期間,不僅增加了成本而且同時(shí)增加了污染(用溶劑型粘合劑進(jìn)行復(fù)合的場合),甚至因生產(chǎn)工藝的局限性而導(dǎo)致薄膜功能過剩。生產(chǎn)企業(yè)為此付出了生產(chǎn)成本增加、利潤下降、產(chǎn)品市場競爭能力減弱的沉重代價(jià)。
包裝功能的多樣化、包裝結(jié)構(gòu)的合理化、包裝效益的最大化是近年來復(fù)合薄膜生產(chǎn)企業(yè)尤其是復(fù)合薄膜基材研究開發(fā)的課題。
1)、包裝功能的多樣化
隨著市場對(duì)包裝功能需求的不斷增加,多層復(fù)合薄膜的功能更趨綜合性,非對(duì)稱多層共擠出吹塑薄膜因其致命的應(yīng)力翹曲及難以提高的薄膜光學(xué)性能,因而影響了進(jìn)一步開拓其多樣化的功能。特別在中國,市場上現(xiàn)有的二次加工設(shè)備對(duì)材料的非對(duì)稱性具有特殊的要求,因此,不能有效地改善應(yīng)力翹曲和光學(xué)性能,這已經(jīng)到了阻礙多層共擠出吹塑薄膜迅速發(fā)展的地步。
2)、包裝結(jié)構(gòu)的合理化
由于環(huán)境、安全性多方面改變和引導(dǎo)著市場的發(fā)展,同時(shí),為了保護(hù)地球的資源以及保障人們生活的安全。這就要求包裝結(jié)構(gòu)更趨合理,具體體現(xiàn)在要求復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)更優(yōu)異(保護(hù)功能)、更簡單(易使用、易運(yùn)輸)、更安全(衛(wèi)生性、環(huán)境適應(yīng)性)、更高的社會(huì)和環(huán)境適應(yīng)性(廢棄物的再資源化、再生性)。
* )、包裝效益的最大化
包裝效益的最大化是復(fù)合薄膜生產(chǎn)企業(yè)與客戶緊密合作不遺余力追求的目標(biāo)。全面改善產(chǎn)品質(zhì)量、通過復(fù)合薄膜功能的日趨量化、減少生產(chǎn)工序、減薄厚度、更價(jià)廉(高生產(chǎn)性、省人力、省資源、省能源)達(dá)到效益的最大化。
從技術(shù)的角度分析,能同時(shí)滿足上述三項(xiàng)要求并已經(jīng)形成工業(yè)化生產(chǎn)的是共擠出技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。共擠出多層復(fù)合薄膜的發(fā)展離不開設(shè)備、原料、加工工藝的緊密配合和互動(dòng)。只有當(dāng)加工設(shè)備、加工原料、加工工藝三者的技術(shù)通過配合達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí),才能獲得最理想的產(chǎn)品。
與單層塑料基材薄膜相比較,多層共擠復(fù)合薄膜大大簡化了干式復(fù)合薄膜的生產(chǎn)工藝,增加了功能,并且可通過厚度的有效調(diào)整使功能得到量化,結(jié)構(gòu)組合方便靈活、選用材料范圍廣。綜合表現(xiàn)為功能全而變化靈活,成本低而質(zhì)量水平高,附加值高而市場適應(yīng)性強(qiáng)。因此,多層共擠出復(fù)合薄膜在包裝上得到了廣泛應(yīng)用。
2、多層共擠出復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)及其發(fā)展趨勢(shì)
通常意義上,多層共擠出復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)取決于薄膜的功能需求。在滿足工藝要求的前提下,通過不同聚合物的組合,滿足包裝材料的阻隔、熱封、本體強(qiáng)度、抗穿刺、耐環(huán)境適性、二次加工特性、延長儲(chǔ)藏和貨架期限等功能需求。而從功能需求分析,由五種聚合物形成的組合已足矣。但在市場上已開始應(yīng)用七層、九層、十層乃至更多層的共擠出復(fù)合薄膜,使之成為一種趨勢(shì),并得到迅速的發(fā)展。共擠出復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正逐步要求能系統(tǒng)地達(dá)到集功能、技術(shù)、成本、環(huán)保、安全、二次加工于一體的理想境界。
1]、阻隔性
(1)在阻隔層中用多層相同的聚合物替代單層聚合物,可提高阻隔層的穩(wěn)定性。例如,設(shè)定PA材料為阻隔層,其阻氧率為* 0個(gè)單位。為了保證其阻氧性能的穩(wěn)定,通常其厚度的設(shè)定值為材料的理論計(jì)算值+設(shè)備負(fù)誤差值+安全系數(shù)。而當(dāng)我們采用多層相同的聚合物替代時(shí),其厚度的設(shè)備負(fù)誤差值明顯下降,安全系數(shù)明顯提高。
(2)而當(dāng)我們確認(rèn)所設(shè)定的阻隔層厚度足以滿足阻隔要求時(shí),則在阻隔層注入多層相同的聚合物替代單層聚合物,這樣可降低阻隔薄膜高附加值原材料的成本。
(* )在阻隔層中用兩種不同的聚合物替代單一品種的聚合物,可明顯提高其薄膜的阻隔性。例如,將EVOH層與典型的PA層結(jié)合在一起,既能保護(hù)PA的抗穿刺性,又增加了EVOH的強(qiáng)度,提高了EVOH的防裂性。而對(duì)一個(gè)五層結(jié)構(gòu)而言要同時(shí)使用兩種不同的阻隔層,則其中一層只能在最外層,為了防止外層阻隔薄膜易受外力損傷而導(dǎo)致阻隔效果的下降,通常采用增加PA厚度的方法進(jìn)行彌補(bǔ),結(jié)果導(dǎo)致成本的提高。
2]、其他
(1)將熱封層和復(fù)合層各分為兩組,其中一組采用價(jià)格較便宜的聚合物替代價(jià)格較高的聚合物,以減少薄膜的成本,同時(shí)又保持了薄膜的強(qiáng)度。另一組則使用能滿足其功能要求的功能性聚合物。用多層的概念制作更經(jīng)濟(jì)的復(fù)合薄膜。例如,將兩種1KB重的薄膜作比較,五層結(jié)構(gòu)的薄膜所需的材料費(fèi)比七層結(jié)構(gòu)薄膜所需的材料費(fèi)高約19%。
(2)利用層數(shù)更多的共擠出薄膜可改良五層以下PA共擠出薄膜的性能。例如,利用附加粘合層可以通過增加薄膜的水蒸汽阻隔作用,提高薄膜的阻隔性能。同時(shí)獲得的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以使薄膜更柔軟、手感好并具有良好的防裂性能。
(* )利用層數(shù)更多的共擠出薄膜可改善五層以下PA共擠出薄膜的耐應(yīng)力翹曲。同時(shí)滿足了制袋等二次加工的需要。
(* )集干式復(fù)合薄膜除里印以外的其他功能于一體,使復(fù)合工序簡單、復(fù)合結(jié)構(gòu)趨于靈活、功能趨于多樣、成本有明顯下降、更具安全性、更符合衛(wèi)生及環(huán)保要求,社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。
隨著高分子合成技術(shù)的不斷進(jìn)步,具有獨(dú)特物理機(jī)械性能的新型聚合物可廣泛用來滿足包裝的需要。多層共擠復(fù)合基材薄膜的功能及結(jié)構(gòu)將具有更大的靈活性和經(jīng)濟(jì)性。通過成型設(shè)備、工藝的應(yīng)用及完善,配合復(fù)合結(jié)構(gòu)獨(dú)特有效的設(shè)計(jì),將使薄膜生產(chǎn)商對(duì)包裝功能的多樣化、包裝結(jié)構(gòu)的合理化、包裝效益的最大化等理念的追求及思維方式產(chǎn)生革命性的作用。
但是科學(xué)地運(yùn)用原料,設(shè)計(jì)合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及與加工工藝的緊密配合,則是擺在我們每一個(gè)復(fù)合薄膜生產(chǎn)商面前永無止境的挑戰(zhàn)性課題。因?yàn)橹挥挟?dāng)加工設(shè)備、加工原料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(加工藝)三者的技術(shù)資源得到充分利用,并達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí),才能使包裝基材在其最終產(chǎn)品上以最經(jīng)濟(jì)、最合理、最充分、最廉價(jià)的形式出現(xiàn),并滿足市場的需求。
六、各種食品的包裝
橘子、蘋果等天然果汁
有罐裝、瓶裝和紙容器包裝在市場上出售,其中以紙容器裝的天然飲料風(fēng)味最好,飲后廢紙可回收再用。市場上以無菌包裝的果汁最為風(fēng)行,果汁pH在* .* 以下,殺菌溫度不超過100℃,如溫州蜜柑汁,在90℃~9* ℃下殺菌數(shù)秒鐘后急冷到20℃,紙容器先無菌消毒,再進(jìn)行無菌包裝。果汁飲料的包裝材料由PE/AL/PE/紙/PES層組成,用鋁箔能隔絕氧氣的侵入防止果汁氧化。
乳制品
日本生產(chǎn)的奶油有普通奶油和軟質(zhì)奶油兩種,干酪有新鮮干酪、加工干酪,分熱包裝和冷包裝兩種。
有代表性的奶油、干酪的包裝材料與微生物控制方法如下:
奶油,包裝材料為金屬罐、硫酸紙和鋁箔薄膜,低溫流通防止微生物再污染。
軟質(zhì)奶油,采用無菌塑料包裝,低溫流通。
新鮮干酪,采用鋁箔和塑料薄膜無菌包裝,聚苯乙烯容器無菌包裝,低溫流通。 紙盒干酪,包裝材料為硫酸紙,塑料包裝材料和紙盒,鋁箔薄膜,加熱處理,防止微生物再污染。
棒狀干酪,采用PVDC膜包裝,加熱處理,防止微生物再污染。
片狀干酪,內(nèi)裝PVDC,包上玻璃紙PET,外包裝PET/PVDC/PE.KOP/PE,為防止微生物再污染可以采用充氣包裝?!?/p>
肉食品
肉食加工品(火腿、臘腸)在要求低鹽、低熱量的同時(shí),采用無菌包裝和氣體充填包裝。生長在火腿、臘腸原料肉上的微生物有鏈球菌屬、假單胞菌、小球菌、明串珠菌屬、乳酸桿菌等耐熱性差的細(xì)菌和肉毒梭狀芽孢桿菌等耐熱性強(qiáng)的細(xì)菌。
肉食品的包裝、包裝材料組成及特性如下:
無菌罐:美國大多采用,用于包裝燉牛肉、肉糊、肉湯等,經(jīng)高溫蒸氣殺菌。
充氣包裝:包裝材料PET/PFOPP/PE,廉價(jià)氣體,包裝臘腸、牛肉、混合香腸等。
封入惰性氣體包裝:用于高級(jí)香腸、高級(jí)牛肉,混合香腸等,包裝材料組成為KM/PE.KOP/CPP、OPP/QS/CPP,氣體和水蒸氣阻隔性好。
表面包裝法包裝:用于包裝培根片(一種食肉加工名)、香腸片、火腿片、臘腸等。包裝材料組成為IONO MER/E-VAL/EVA、IONOMER/PVDC/EVA,氣體阻隔用EVAL和PVDC,熱著性用E-VA。
深壓真空包裝:用于包裝火腿片、香腸片、烤豬肉。包裝材料底材為耐綸/PE、耐綸/IONOMER,蓋子材料:OPP/PE、PET/PE或ILNOM ER-NY/PE或IONOMER。
序列式密著包裝:包裝火腿片,臘腸片、臘腸、包裝材料為軟質(zhì)材料PVC/PVDC、PVC/PVDC/EVA壓成的膜,硬質(zhì)材料為PVC膜。
線外式密著包裝:包裝火腿片、臘腸片。包裝材料為IONOMER/EVAL/E-VA.IONOMER/PVDC/EVA.PVC/PVDC/EVA壓成的膜。
真空收縮包裝:包裝整塊或半塊火腿的整條或半條香腸,包裝材料為EVA/PVDC/EVD,真空包裝后熱燙式收縮。
噴氣裝置:包裝火腿、香腸,包裝材料PVDC。
包裝蒸煮袋:包裝漢堡牛肉餅、肉圓等。包裝材料PET/PVDC/CPP,PET/AL/CPP。
肉食加工品是蛋白質(zhì)食品,存在微生物污染和使肉色變化的問題,袋裝制品一般在11* ℃無菌* * ~* 0分鐘,噴氣裝置包裝制品在蒸餾釜中120℃滅菌10~27分鐘,能完全殺菌使食肉加工品腐敗的微生物,室溫下保存* 個(gè)月。
為使火腿、香腸制品長期保存,采用下列包裝袋與防腐法:使肉食加工品近乎凍結(jié)狀態(tài)后再切片,并防止刀具的再污染。封充100%氮?dú)?,或能降低pH的二氧化碳?xì)猓乐刮⑸锷L。包裝材料用隔絕性好的EVA或聚偏烯二氯乙烯組成的多層薄膜。氣體充填包裝制品,在10℃以下出售。
以蔬菜為主的食品
以色拉(西式?jīng)霭桦s菜)為中心的食品正在發(fā)展中。色拉的原料有胡蘿卜、黃瓜、洋蔥、馬鈴薯、通心粉、粉條等。原料處理和包裝中的微生物控制,著眼于降低pH,色拉類的細(xì)菌污染大部分來自已經(jīng)加熱處理和原料在刀切與攪拌過程中。為延長蔬菜為主的副食品的保存期,應(yīng)該重視原料與機(jī)械器具及容器的消毒殺菌。
例如將黃瓜浸漬在有效氯200~* 00ppm和pH* .0的醋酸溶液中攪拌* 0分鐘后水洗,通過淋水器20~* 0秒,再經(jīng)90℃以上熱水含有效氯200~* 00ppm、碘仿* 0~100ppm處理后的無菌刀切片。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)生活形態(tài)的改變,快速生產(chǎn)進(jìn)而規(guī)?;闪烁鞣N商品在競爭激烈的市場中降低制造成本并生存下來的主要因素。在食品包裝過程中,除了少數(shù)廠商仍使用成袋包裝外,大多數(shù)廠商皆在食品生產(chǎn)線上設(shè)置大型快速包裝機(jī),因而成卷的軟性彩藝包裝塑料薄膜被大量使用。但隨著市場消費(fèi)講究個(gè)性化、特異化及配合世界環(huán)保潮流大環(huán)境的需求,各種不同的軟包裝袋再現(xiàn)生機(jī),新型軟包裝袋大為盛行。
近年來,速食面的興盛為“高溫殺菌常溫調(diào)理袋”這一類包裝做了最好的說明和注解。其中,為了增加速食面的變化性及多樣化,傳統(tǒng)口味食品如筍絲炒肉、蔥燒牛肉、當(dāng)歸羊肉、咖喱雞肉等調(diào)味主料,也通過先進(jìn)的食品處理包裝技術(shù),制成了包包美味可口的調(diào)理包,搭配面體,豐富了速食面的種類,活躍了速熟食品業(yè),適應(yīng)了人們快節(jié)奏生活的需求。
經(jīng)高溫殺菌調(diào)理的食品容易發(fā)生色澤及口感的變化,尤以蔬菜最為明顯,如顏色鮮艷的青椒、番茄、胡蘿卜等,一旦經(jīng)高溫調(diào)理,除了維生素的嚴(yán)重流失,顏色亦發(fā)生變化,外觀顯得毫無生機(jī)。為了克服這些缺陷,日本已有食品調(diào)理機(jī)械制造商開始在本國及臺(tái)灣市場,推廣采用調(diào)氣貯藏(MAP)調(diào)理機(jī)進(jìn)行生鮮食品、肉品的調(diào)理包裝。其主要作用原理是使用高阻氣(氮?dú)?、二氧化碳、氧氣)軟性材料來包裝食品,并調(diào)整包裝袋體內(nèi)氣體的成分,以降低內(nèi)容物呼吸速率及抑制微生物的生長,進(jìn)而達(dá)到延長食品保存期限的目的。其主要材質(zhì)結(jié)構(gòu)是特殊聚酯膜/ONY/R-CPP,借助特殊聚酯膜對(duì)于氣體極佳的阻隔功能,來滿足內(nèi)容氣體不致快速滲透的需求。只是因機(jī)械設(shè)備價(jià)格高昂及適用領(lǐng)域受限,目前使用尚不普遍,仍屬待開發(fā)的產(chǎn)品領(lǐng)域。
在已使用多年的三邊封(三方)袋口再加上一條夾鏈或再加上一底部,使袋的容量增加且可站放,還可避免袋內(nèi)食品變質(zhì)或松脫、掉落,而以前開袋后只能用橡皮筋捆綁。夾鏈袋的推出是食品軟包裝制造商、材料供應(yīng)商、機(jī)械制造商發(fā)揮聰明才智、提高生活質(zhì)量的一項(xiàng)代表作,一般多用于須多次重復(fù)使用的食品包裝,比如豆干、牛肉干、豬肉干等休閑食品或是寵物飼料。而近年消費(fèi)市場上更出現(xiàn)了突破性的應(yīng)用,如將原本用普通包裝紙盒包裝的茶葉包,改用夾骨氣鏈立袋加以包裝,使之呈現(xiàn)出迷人優(yōu)雅的獨(dú)特風(fēng)采,可謂充分發(fā)揮了該類包裝所具備的特有功能。
以前消費(fèi)者將傳統(tǒng)罐裝食品如果汁、酒類等飲料或沙拉醬、調(diào)味醬等買回家后,大都習(xí)慣將內(nèi)容物倒入固定容器中,丟棄原有包裝,這增加了清潔部門的負(fù)擔(dān),并帶來相當(dāng)多的環(huán)境污染問題。目前,臺(tái)灣已有多家廠家推出了可以替代吹塑瓶的環(huán)保直立袋,利用直立袋的特性同樣可達(dá)到直立放置的效果,又可以減少被轉(zhuǎn)嫁的成本。除了飲料食品應(yīng)用外,在一些購物場的貨架上,該種形態(tài)的包裝商品所占有的比例,已有日益增多的趨勢(shì)。有的制造商還發(fā)明了環(huán)保補(bǔ)充用直立袋,即在直立袋口角落加裝旋轉(zhuǎn)式塞嘴,它使消費(fèi)者在使用前即可確認(rèn)商品的完整性,是否有人事先開啟破壞。此外,這種包裝可方便傾倒內(nèi)容物到容器瓶中,用完后將袋體卷成管狀丟入垃圾桶中,只占很小空間。一般直立袋或環(huán)保補(bǔ)充用直立袋大多采用厚材質(zhì)結(jié)構(gòu),以符合產(chǎn)品的特殊要求,并達(dá)到能挺然站立的展示效果。
據(jù)國際包裝市場專家預(yù)測,食品包裝的發(fā)展趨勢(shì)如下:
1、無菌包裝將采用高科技和新材料。
2、無毒包裝材料更趨安全。
* 、大型塑料容器和中小型塑料瓶,將逐步取代玻璃制品。
* 、采用紙、鋁箔、塑料薄膜等制造的復(fù)合柔性包裝,將更高檔化和多功能化。
* 、應(yīng)用石油化工產(chǎn)品,制造新型包裝原材料的輔助包裝材料。
* 、微波爐專用托盤的發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/p>
7、快餐包裝將進(jìn)一步發(fā)展。
* 、包裝設(shè)計(jì)合理化及包裝整體輕型化。
9、提高包裝材料的性能和功能,減少包裝材料用量,降低包裝成本。
10、“填鴨式”的填塞包裝,將繼續(xù)推廣。
食品包裝( 二 )
食品包裝在我國包裝行業(yè)中占有非常重要的地位,是包裝業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。而本世紀(jì)食品市場的競爭在很大程度上將取決于包裝的競爭。根據(jù)世界包裝組織提供的信息,全球包裝業(yè)營業(yè)額已逾* 000億美元,占全球GDP的1%-2%,其構(gòu)成情況為:紙和紙 板* 2%,塑料2* %,金屬2* %,玻璃* %,包裝機(jī)械* %,其它* %。本文將從塑料及復(fù)合材料包裝、金屬包裝、玻璃包裝、紙質(zhì)包裝四個(gè)食品包裝的主要領(lǐng)域?qū)ξ覈称钒b及其現(xiàn)狀和發(fā)展趨進(jìn)行探討。
塑料及復(fù)合材料包裝
塑料及復(fù)合材料質(zhì)輕、美觀、成本低、軟包裝空袋占用空間小。加工能耗低,生產(chǎn)方法靈活多樣,可以制成多種形式的包裝和容器,如包裝袋、瓶、罐、軟管、腸衣、熱收縮膜、拉伸膜、特種功能膜、泡沫塑料容器、片材熱成型的杯、盤、盆以及貼體包裝容器和泡罩包裝容器等。
正因?yàn)樗芰嫌衅渌b塑料所不具備的優(yōu)點(diǎn),因此塑料及含塑料復(fù)合材料發(fā)展很快。20世紀(jì)90年代中期到2000年,世界包裝用合成樹脂的年均增長率大約是包裝業(yè)增長速度的2倍以上。塑料包裝材料的增長速度一直明顯超過其它包裝材料的增長速度。在美國的軟包裝市場,塑料大約占* /* ,年均增長率為* %,是GDP增長速度的2倍,而紙和金屬箔同期的增長率只分別為1.0%和1.* %。
七、常用的阻隔材料
近10年來,我國塑料包裝材料的品種不斷增加,包裝材料產(chǎn)品年產(chǎn)量遞增率超過10%,據(jù)估計(jì),21世紀(jì)塑料包裝市場還將增長7%-9%。用于軟包裝的塑料主要是聚乙烯,約占軟包裝市場用塑料的* 0%;HDPE占塑料硬包裝市場的最大份額,約占硬包裝用樹脂的* * %,近幾年一直保持大約7.* %的年均增長率;PET是需求增長速度最快的包裝材料,主要得宜于價(jià)格的降低和需求的增長。PET瓶已進(jìn)入新一代飲料、熱填充瓶(90℃罐裝)、果汁和飲用水市場,正在向白酒和啤酒市場發(fā)展。
但塑料也有很大弱點(diǎn),如對(duì)環(huán)境的污染問題,以及其耐溫性和阻隔性總體不如金屬和玻璃容器等。高阻隔性塑料 國際上將對(duì)氧氣透過率小于* .* Cm* .mm/2* b.m2.MPa的聚合物稱為阻隔性聚合物。高阻隔性塑料材料具有阻氧氣、阻水蒸氣、阻油、透明的特性,可有效地保持容器及包裝內(nèi)食品原有的口感、氣味、防止品質(zhì)劣化、延長食品貨架壽命及保質(zhì)期;同時(shí),包裝相同量的食品時(shí),阻隔性塑料還可減少塑料的用量,甚至可以重復(fù)使用,有利于環(huán)保。在國際食品包裝行業(yè)中,越來越強(qiáng)調(diào)阻隔性塑料在包裝中的應(yīng)用。美國阻隔性塑料包裝消費(fèi)量從199* 年的10* 萬噸增加到2000年的199萬噸,年增長1* .* %,而我國對(duì)阻隔性塑料包裝材料的開發(fā)尚處于起步階段。
目前,已工業(yè)化的阻隔性塑料包裝材料主要有EVOH、腈基樹脂、PVDC和PEN。而各種塑料均可根據(jù)具體情況,采用共混、表面鍍覆、表面涂布、多層復(fù)合、拉伸取向等方法進(jìn)一步增強(qiáng)阻隔性。1.1.EVOH 它是乙烯-乙烯醇共聚物,其最顯著的特點(diǎn)是有極好的阻氣性,可以有效地阻隔氧氣、二氧化碳和其他氣體的滲透;同時(shí)它還具有很好的透明性、光澤性、機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。將其制成薄膜用作復(fù)合膜的中間層能制成硬性或軟性容器,可用于調(diào)味汁、番茄汁、果汁、肉類、乳酪和水果等的包裝。
1.2 PVDC(聚偏二氯乙烯)PVDC具有很高的結(jié)晶度,其最大的特點(diǎn)是有極佳的綜合阻隔性能,但由于其質(zhì)地堅(jiān)硬、軟化點(diǎn)高、對(duì)熱不穩(wěn)定,導(dǎo)致加工成型相當(dāng)困難。若以其單體VDC(偏二氯乙類)與其他單體如氯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯腈等共聚,則共聚物可較好地解決上述問題,所以產(chǎn)品通常都以共聚物形式出現(xiàn)。目前,PVDC共聚物已廣泛用于食品包裝。如單層PVDC薄膜采用雙抽拉伸吹塑制取,具有收縮性、阻隔性,在微波加熱條件下不
分解,廣泛用于家用保鮮。PVDC與PS、HIPS、PP等樹脂的共擠出復(fù)合薄膜可用于奶制品、果醬等的真空包裝。 1,* PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)PEN與PET分子結(jié)構(gòu)的不同之處在于用萘環(huán)代替了PET分子中的苯環(huán),聚合物的原料單體用2,* 萘二甲酸代替對(duì)苯二甲酸,其構(gòu)成與PET類似。因此,PEN是聚酯材料中佼佼者,它幾乎在所有方面都優(yōu)于PET,具有優(yōu)異的阻隔性,對(duì)紫外線的吸收性、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性。我們可由聚酯瓶的發(fā)展?jié)摿︻A(yù)見到PEN的發(fā)展前景。摻入PEN的聚酯瓶無論從其耐熱性、阻隔性還是從其他方面看,讓其作為飲料包裝中的主角將無可非議。
1,* MXD* 芳香族尼龍 在我國,* 種典型的阻隔材料中,EVOH、PEN、腈基樹脂的開發(fā)目前還是空白,PVDC在國內(nèi)食品包裝方面的應(yīng)用已經(jīng)起步,但仍然不能滿足國際、國內(nèi)食品包裝市場的競爭需求,阻隔性塑料材料在我國食品包裝市場有廣闊的發(fā)展前景。
八、 應(yīng)用實(shí)例
一般推薦使用* 層、7層共擠設(shè)備,其中* 層結(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣,如ABCBD、ABCBA。例如:* 層共擠層結(jié)構(gòu)為:PA/Ad/PE(PP),尼龍?jiān)谕鈱?,得不到保護(hù)。尼龍耐沖擊性差,容易劃傷、漏氣,又有親水性,容易吸濕氣,氧氣阻透性降低。如果是* 層結(jié)構(gòu),PP(PET)/PE、PA外/Ad/PA/Ad/PP(PE)。這樣尼龍受到了兩面保護(hù)又能阻止尼龍吸濕。7層、9層經(jīng)過實(shí)驗(yàn),如果各種樹脂安排得當(dāng),保質(zhì)期可達(dá)1年以上,幾乎達(dá)到馬口鐵罐頭效果。例如PET/Ad/PA/EVOH/PA/Ad/PE(PP)。
在 多層薄膜中,各層的功能和作用不盡相同。
氧氣阻透層:根據(jù)包裝物貯存期,確定相應(yīng)的阻透性材料(PVDC、EVOH)及層厚,尼龍厚度一般為20%、EVOH一般10-1* %,厚度偏差不得超過10%,在這個(gè)范圍內(nèi),對(duì)包裝物貯存影響甚小。
粘層(AD):尼龍、EVOH雖然具有良好的擠出成型性,但在共擠出時(shí)與其它層(LDPE、PP、EVA)無結(jié)能力,必須采用專門的結(jié)樹脂作為結(jié)層,以達(dá)到層間較高的剝離強(qiáng)度。因此,選擇層材料是一個(gè)非常重要的因素。應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇適宜的牌號(hào),厚度一般為* -1* g/m2。
內(nèi)外層:尼龍、EVOH雖然氧氣透過量很小,但水蒸汽透過量甚大,因此,確定內(nèi)外層材料時(shí),應(yīng)充分考慮對(duì)水蒸汽阻透性這一問題,同時(shí)內(nèi)層材料必須兼顧熱封性能及熱封強(qiáng)度,如采用LDPE、mlLDPE、EVA、PPO等,必要時(shí),可用Surlyn、PRIMCOR、POP改性。當(dāng)用作復(fù)合基材時(shí),外層表面電暈處理強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到* * -* 2達(dá)因。九、多層共擠復(fù)合薄膜與單層塑料薄膜相比較
與單層塑料基材薄膜相比較,多層共擠復(fù)合薄膜大大簡化了干式復(fù)合薄膜的生產(chǎn)工藝,增加了功能,并且可通過厚度的有效調(diào)整使功能得到量化,結(jié)構(gòu)組合方便靈活、選用材料范圍廣。綜合表現(xiàn)為功能全而變化靈活,成本低而質(zhì)量水平高,附加值高而市場適應(yīng)性強(qiáng)。因此,多層共擠出復(fù)合薄膜在包裝上得到了廣泛應(yīng)用。
多層共擠出復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)及其發(fā)展趨勢(shì)
通常意義上,多層共擠出復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)取決于薄膜的功能需求。在滿足工藝要求的前提下,通過不同聚合物的組合,滿足包裝材料的阻隔、熱封、本體強(qiáng)度、抗穿刺、耐環(huán)境適性、二次加工特性、延長儲(chǔ)藏和貨架期限等功能需求。而從功能需求分析,由五種聚合物形成的組合已足矣。但在市場上已開始應(yīng)用七層、九層、十層乃至 更多層的共擠出復(fù)合薄膜,使之成為一種趨勢(shì),并得到迅速的發(fā)展。共擠出復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正逐步要求能系統(tǒng)地達(dá)到集功能、技術(shù)、成本、環(huán)保、安全、二次加工于一體的理想境界。
1、阻隔性
(1)在阻隔層中用多層相同的聚合物替代單層聚合物,可提高阻隔層的穩(wěn)定性。例如,設(shè)定PA材料為阻隔層,其阻氧率為* 0個(gè)單位。為了保證其阻氧性能的穩(wěn)定,通常其厚度的設(shè)定值為材料的理論計(jì)算值+設(shè)備負(fù)誤差值+安全系數(shù)。而當(dāng)我們采用多層相同的聚合物替代時(shí),其厚度的設(shè)備負(fù)誤差值明顯下降,安全系數(shù)明顯提高。 (2)而當(dāng)我們確認(rèn)所設(shè)定的阻隔層厚度足以滿足阻隔要求時(shí),則在阻隔層注入多層相同的聚合物替代單層聚合物,這樣可降低阻隔薄膜高附加值原材料的成本。 (* )在阻隔層中用兩種不同的聚合物替代單一品種的聚合物,可明顯提高其薄膜的阻隔性。例如,將EVOH層與典型的PA層結(jié)合在一起,既能保護(hù)PA的抗穿刺性,又增加了EVOH的強(qiáng)度,提高了EVOH的防裂性。而對(duì)一個(gè)五層結(jié)構(gòu)而言要同時(shí)使用兩種不同的阻隔層,則其中一層只能在最外層,為了防止外層阻隔薄膜易受外力損傷而導(dǎo)致阻隔效果的下降,通常采用增加PA厚度的方法進(jìn)行彌補(bǔ),結(jié)果導(dǎo)致成本的提高。
2、其他
(1)將熱封層和復(fù)合層各分為兩組,其中一組采用價(jià)格較便宜的聚合物替代價(jià)格較高的聚合物,以減少薄膜的成本,同時(shí)又保持了薄膜的強(qiáng)度。另一組則使用能滿足其功能要求的功能性聚合物。用多層的概念制作更經(jīng)濟(jì)的復(fù)合薄膜。例如,將兩種1kg重的薄膜作比較,五層結(jié)構(gòu)的薄膜所需的材料費(fèi)比七層結(jié)構(gòu)薄膜所需的材料費(fèi)高約19%。
(2)利用層數(shù)更多的共擠出薄膜可改良五層以下PA共擠出薄膜的性能。例如,利用附加粘合層可以通過增加薄膜的水蒸汽阻隔作用,提高薄膜的阻隔性能。同時(shí)獲得的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以使薄膜更柔軟、手感好并具有良好的防裂性能。
(* )利用層數(shù)更多的共擠出薄膜可改善五層以下PA共擠出薄膜的耐應(yīng)力翹曲。同時(shí)滿足了制袋等二次加工的需要。
(* )集干式復(fù)合薄膜除里印以外的其他功能于一體,使復(fù)合工序簡單、復(fù)合結(jié)構(gòu)趨于靈活、功能趨于多樣、成本有明顯下降、更具安全性、更符合衛(wèi)生及環(huán)保要求,社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。
隨著高分子合成技術(shù)的不斷進(jìn)步,具有獨(dú)特物理機(jī)械性能的新型聚合物可廣泛用來滿足包裝的需要。多層共擠復(fù)合基材薄膜的功能及結(jié)構(gòu)將具有更大的靈活性和經(jīng)濟(jì)性。通過成型設(shè)備、工藝的應(yīng)用及完善,配合復(fù)合結(jié)構(gòu)獨(dú)特有效的設(shè)計(jì),將使薄膜生產(chǎn)商對(duì)包裝功能的多樣化、包裝結(jié)構(gòu)的合理化、包裝效益的最大化等理念的追求及思維方式產(chǎn)生革命性的作用。但是科學(xué)地運(yùn)用原料,設(shè)計(jì)合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及與加工工藝的緊密配合,則是擺在我們每一個(gè)復(fù)合薄膜生產(chǎn)商面前永無止境的挑戰(zhàn)性課題。因?yàn)橹挥挟?dāng)加工設(shè)備、加工原料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(加工藝)三者的技術(shù)資源得到充分利用,并達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí),才能使包裝基材在其最終產(chǎn)品上以最經(jīng)濟(jì)、最合理、最充分、最廉價(jià)的形式出現(xiàn),并滿足市場的需求。
十、薄膜的印刷技術(shù) 一、塑料薄膜的印前處理
塑料薄膜一般采用凹版印刷、柔性版印刷以及絲網(wǎng)印刷等工藝,通常在印刷后還要進(jìn)行復(fù)合加工,以達(dá)到良好的使用效果。而各種塑料的表面特性,因其分子結(jié)構(gòu)、極性基團(tuán)、結(jié)晶程度以及化學(xué)穩(wěn)定性等因素不同而有很大的差異。這些因素對(duì)于印刷油墨的結(jié)合牢度、復(fù)合薄膜的黏結(jié)強(qiáng)度等影響甚大。故在印刷或復(fù)合加工前,應(yīng)視不同塑料的表面性質(zhì),適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行表面處理,以求獲得優(yōu)良的加工適性。1.提高薄膜的可印性
從理論上講,在承印物上要獲得良好的可印性,承印物的表面張力應(yīng)高于印刷油墨的表面張力。PP、PE膜系非極性高分子材料,化學(xué)性能穩(wěn)定,表面張力小,加之合成樹脂時(shí)添加的開口劑、抗靜電劑、耐老化劑等影響,難與油墨黏結(jié)。
為了提高塑料薄膜的表面張力,改善其潤濕性能和黏結(jié)性能,從而提高印刷油墨的牢度,常用的表面處理方法有以下幾種。
①電暈處理法。
利用高頻(中頻)高壓電源,在放電刀架和刀片的間隙產(chǎn)生一種電暈釋放現(xiàn)象,對(duì)塑料薄膜進(jìn)行表面處理,這種方法叫電暈處理,也稱電子沖擊或電火花處理。其處理作用為:
a.通過放電,使兩極之間的氧氣電離,產(chǎn)生臭氧。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,可以立即氧化塑料薄膜表面分子,使其由非極性轉(zhuǎn)化為極性,表面張力提高。
b.電子沖擊后,使薄膜表面產(chǎn)生微凹密集孔穴,使塑料表面粗化,增大表面活性。
②化學(xué)處理法。
采用重鉻酸鉀—硫酸等氧化劑溶液處理聚烯烴薄膜表面,使其生成羥基、羰基等極性基團(tuán),同時(shí)得到一定程度的粗化。
③光化學(xué)處理法。選擇適當(dāng)波長的紫外線照射高聚物表面,使其產(chǎn)生裂解、交聯(lián)和氧化等化學(xué)變化。
目前,生產(chǎn)中多采用電暈處理方法?;瘜W(xué)處理法處理時(shí)間較長,處理液具有化學(xué)侵蝕性,只在不便使用其他處理方法時(shí)應(yīng)用;光化學(xué)處理法效果還不夠理想,耗時(shí)較長,成本較高。
2.防靜電處理
薄膜的靜電形成是由于PE和PP具有優(yōu)良的介電性能,電阻高、導(dǎo)電性差。薄膜在擠出收卷過程中因摩擦而產(chǎn)生靜電在印刷過程中使靜電進(jìn)一步產(chǎn)生和積累,并不易釋放,使薄膜表面聚積大量的靜電荷。薄膜印刷中的靜電會(huì)給操作帶來一系列難題,直接影響印品的質(zhì)量。由于靜電黏連,薄膜問處于缺氧狀態(tài),會(huì)阻礙塑料表面里層的固化過程;若遇高溫、高濕環(huán)境,更易形成墨層黏連,輕則使印墨移染,增加印刷、分切、整理等工序的難度,重則薄膜互相部連,撕不開,造成印品報(bào)廢。
十一、塑料的熱封性
塑料的熱封性對(duì)于軟塑包裝材料來講是十分重要的一個(gè)性能要求,因?yàn)閷?duì)于任何一個(gè)軟塑包裝制品來講都要做成口袋;都要依靠熱熔融而焊接成口袋A2型式來包裝各種商品,包裝商品后的口袋也要靠熱封來封口,可以說熱封性是軟包裝的主要特性要求,沒有塑料的熱封性,也就沒有軟包裝。
根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ISZ1* 2* -197* 中的規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)熱封強(qiáng)度是在1* 0~1* 0℃的溫度、1kgF/cm2的壓貼力以及2~* s的熱封時(shí)間下熱封LDPE擠出涂布了的熱封層的剝離強(qiáng)度為該樹脂的熱封強(qiáng)度。
一個(gè)樹脂的熱封性有以下幾方面的要求:
(一)標(biāo)準(zhǔn)熱封強(qiáng)度
這是熱封用樹脂在最佳熱封條件下的熱封強(qiáng)度。標(biāo)準(zhǔn)熱封強(qiáng)度,對(duì)于同一種主要 基材薄膜,如: BOPA* 而言,標(biāo)準(zhǔn)熱封強(qiáng)度主要受擠出涂布熱封用樹脂的擠復(fù)厚度和樹脂的類型的影響。 例如: 主基材薄膜為BOPA* 1* μm厚,以LDPE擠涂復(fù)合,熱封在1* 0~1* 0℃的溫度,2kgF/cm2壓力及1s時(shí)間下進(jìn)行,熱封強(qiáng)度kgF/1* mm寬同厚度的關(guān)系如下: LDPE厚度μm20、* 0、* 0、* 0、* 0、70熱封強(qiáng)度,kgF/1* mm1.0、1.* 、2.* 、* .* 、* .2、* .* 熱封強(qiáng)度同熱封樹脂厚度基本上成直線正比上升。
對(duì)于同一種LDPE而言,標(biāo)準(zhǔn)熱封強(qiáng)度同樹脂的MI和密度有關(guān),例如: 對(duì)于PT* 00#/擠涂20μ的LDPE而言; 1* 0℃,2kgF/cm2及0.* s熱封時(shí),MI=* .7g/10miND=0.92* g/cm,熱封強(qiáng)度為1.2* kgF/1* mm; MI=* .0D=0.921的熱封強(qiáng)度為1.* kgT/1* mm; MI=7.0D=0.917,熱封強(qiáng)度為1.7* kgF/1* mm; MI=9.* ,D=0.917。 熱封強(qiáng)度為2.0kgF/1* mm。 由此可知熱封強(qiáng)度隨MI的提高,而顯著增加。 日本三井石油化學(xué)(株)上市了改進(jìn)了熱封強(qiáng)度水準(zhǔn)的新的熱封用樹脂牌號(hào)VL-LDPE和CS-C的特殊聚烯烴,其1* 0℃下熱封強(qiáng)度可達(dá)* ~* kgF/1* mm。
(二)低溫?zé)岱庑裕◤?qiáng)度)
所謂低溫?zé)岱鈴?qiáng)度是表示該樹脂具有較低的熱封溫度,可以在較低的熱封溫度下得到可靠的熱封強(qiáng)度,適宜于高速自動(dòng)充灌成型設(shè)備的要求。 這種樹脂的熱封起始溫度低。 對(duì)于LDPE而言,其低溫?zé)岱庑灾饕躆I和密度的影響。 高M(jìn)I和低密度的LDPE,低溫?zé)岱庑院茫?* 乙烯相共聚的樹脂的低強(qiáng)熱封性,受共聚單體的成分和含量有很大的關(guān)系,例如: EVA樹脂,隨VA含量的增加密度提高,軟化溫度和熔融溫度降低,EVA樹脂的低溫?zé)岱庑宰兒茫珽VA結(jié)晶度隨VA含量提高而降低,當(dāng)VA含量超過2* %EVA成了無定形聚合物。
(三)夾雜物熱封性
夾雜物熱封性是指在熱封樹脂熱封表面感染了灰塵、油膩、臟物、商品內(nèi)容物粉未等的情況下,其熱封性仍舊較好的一種性能叫夾雜物、熱封性。 夾雜物、熱封性在充灌液體、粉米食品或者農(nóng)藥時(shí)尤為重要,夾雜物熱封性較好的樹脂在SurlYN(離子型樹脂)、LLDPE及EMAA、EEA等樹脂。
對(duì)于一些需要公用的照片,照片尺寸的不同需求是其中非常重要的,根據(jù)尺寸需求的不同衍生出了許多獨(dú)特的尺寸規(guī)格,比如說小一寸,大一寸,小二寸等等,這些對(duì)于大部分小伙伴來說,按照不同的照片尺寸要求提供照片非常麻煩,尤其是線上提供電子類的證件照片的時(shí)...
2023-03-19 92
在整個(gè)印刷包裝行業(yè),彩盒包裝是相對(duì)比較復(fù)雜的品類,因?yàn)樵O(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、形狀、工藝不同,往往很多東西沒有標(biāo)準(zhǔn)化流程。今天,印刷家為大家整理了常見的彩盒包裝單紙盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要分為兩大部分:管式包裝盒和盤式包裝盒。管式包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管式包裝盒在日...
2023-03-13 99
美盈森(002*0*)02月21日在投資者關(guān)系平臺(tái)上答復(fù)了投資者關(guān)心的問題。投資者:請(qǐng)問,公司數(shù)字水印、數(shù)字印刷等技術(shù)使用情況如何?美盈森董秘:尊敬的投資者朋友,感謝您對(duì)公司的關(guān)注及支持!公司技術(shù)人員持續(xù)跟蹤了數(shù)字水印及數(shù)字印刷技術(shù);目...
2023-03-09 92
入黨誓詞背景印刷廠家,背景墻制作印刷印刷公司為您提供社區(qū)黨建印刷印刷咨詢,黨員活動(dòng)室印刷案例,社區(qū)黨建印刷規(guī)格及企業(yè)黨建印刷報(bào)價(jià),讓您實(shí)時(shí)了解黨支部宣傳背景墻廠家的最新規(guī)格及報(bào)價(jià),并提供廉政文化墻印刷時(shí)的注意事項(xiàng),專業(yè)年為您定制出讓滿意的精...
2023-03-09 163
隨著印刷技術(shù)的發(fā)展,絲網(wǎng)印刷機(jī)在各行各業(yè)也得到廣泛的應(yīng)用,像我們生活中玻璃、木材、紙張、光電等行業(yè)都跟絲網(wǎng)印刷機(jī)息息相關(guān),絲網(wǎng)印刷機(jī)是屬于孔版印刷機(jī),在孔版印刷機(jī)中是比較有代表性的印刷設(shè)備,大家可能對(duì)絲網(wǎng)印刷機(jī)還不是很了解,你知道絲網(wǎng)...
2023-01-06 181
記者金鳳在“斤斤計(jì)較,克克黃金”的航天范疇,*D打印手藝的應(yīng)用,讓衛(wèi)星“瘦身”的同時(shí),“內(nèi)涵”愈加豐碩。12月*日,在南京舉行的第二屆增材造造研究前沿國際會(huì)議中,科技日?qǐng)?bào)記者領(lǐng)會(huì)到,南京理工大學(xué)已在10多顆已經(jīng)發(fā)射的微納衛(wèi)星中,應(yīng)用了...
2022-12-23 94
掃一掃微信報(bào)價(jià)