高阻隔材料的应用与进展

2015年05月26日

国际上某些包装学者认为,所谓高阻隔,可以定义为一种材料具有很强的阻止另一种材料进入的能力,不论另一种材料是气体、水汽、气味,还是怪味或香气。未来市场对塑料包装材料要求是多样化、高功能化、高阻隔性。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。以下是目前正在应用和研究中的高阻隔材料。

1.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,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PE、PP、HIPS等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、PVC的复合片材适用于易吸潮、易挥发药品的包装。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、PA、PET等。以双向拉伸PP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。

2.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/EVOH/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。

3.PEN

PEN的结构与PET相似,但几乎在各方面都优于PET,其阻隔性约为PET5倍,耐热性、耐化学药品性能更好。目前在食品、饮料、药品、化妆品等方面已获得应用,如小尺寸碳酸饮料瓶,果汁、矿泉水、牛奶、啤酒瓶,婴儿食品(可蒸煮消毒)包装,要求高阻隔、耐辐射和耐化学药品性的医药包装,要求强度高、耐冲击、耐化学药品、高阻隔的工业包装等。在啤酒、饮料包装方面,更是弥补了PET和玻璃的缺陷,成为近年来热点话题。

4.腈基树脂

腈基树脂是聚合物,是由大约70%丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯及冲击改性单体丁二烯共聚而成,具有良好气体阻隔性、耐化学药品和保鲜性能,可以加工成吹塑容器和热塑性塑料容器,用于调味品、加工肉类等包装,也可用于包装家用产品、汽车和工业产品以及热成型的包装物等。目前国外腈基树脂已经工业化应用,国内少数科研机构进行研究开发,但是尚未实现产业化。

5.聚酰胺(尼龙)

聚酰胺(PA)一直作为多层复合膜的重要阻隔材料而不断发展。PA与聚烯烃复合,可以满足许多食品需要阻隔气体、香味、保持湿气的要求。近年来国内外成功开发出PA6纳米阻隔复合材料,在阻透性、拉伸方面有明显提高。MXD6是近年来新开发的一种聚酰胺材料,是由间苯二甲胺和已二酸缩聚而成的半结晶性聚合物,气体阻隔性和热性能均明显优于PA6,并具有较好透明性,氧气渗透率比PA6小10倍。国外研究机构试验表明用特殊聚酰胺MXD6做阻隔层,效果要好于EVOH。

来源:汕头市精塑机电有限公司