多层共挤膜功能性薄膜
作者:admin 发布时间:2022-11-12 点击量:次
为了能够延长食品类、医疗药品等物质保质期,现在的食品、药品包装材料大部分都选用多层共挤复合薄膜,目前已有二层、三层、五层、七层、九层,甚至十一层多层共挤膜等复合包装材料。
多层共挤膜是通过多种塑料原材料分许多流道同时由一个模口一起挤塑成型的共挤薄膜,可以发挥不同材质的优点。
多层共挤复合薄膜多以聚烯烃组合为主,现阶段应用比较多的结构有:
聚乙烯/聚乙烯、
聚乙烯烯/乙烯烯-醋酸乙烯共聚物/聚丙烯、
LDPE/粘合层/EVOH/粘合层/LDPE、
LDPE/粘合层/EVOH/EVOH/EVOH/粘合层/LDPE。
各层次厚度可以借助挤出工艺进行调整,利用调节阻隔层的厚度及多种阻隔材料的配合使用,
灵活性设计出不同阻隔性能的薄膜,还可以灵活更换调配热封层材质,针对不同包装的需求,
这种共挤复合的多层化、多功能化是今后包装薄膜材质发展的主流方向。
多层共挤复合膜结构
多层共挤复合膜不管层数有多少,根据薄膜各层次的作用,一般分为基层、功能层、粘合层。
基层一般都是复合膜的内外层,要具有较好的物理机械性能、成型加工性能、热封层。
还要具有良好的热封性能和热焊接性能,其成本费用相对低廉,对功能层具有良好的支撑和保持作用,
在复合膜中占比最高,决定着复合膜整体上的刚性。基层材质以PE、PP、EVA、PET、PS为主。
功能层包装膜的共挤出功能层多以阻隔层,一般都是多层复合膜的中间,
主要是选用EVOH、PVDC、PVA、PA、PET等阻隔树脂,
其中最常见的高阻隔性材料是EVOH和PVDC,常用的PA与PET的阻隔性接近,属于中阻隔性材质。
EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)乙烯-乙烯醇共聚物是一种集乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的气体阻隔性于一体的高分子材料,
它高度透明,具有非常好的光泽性。
EVOH对气体和油具有着极佳的阻隔性,它的机械强度、伸缩性、耐磨性、抗寒性和表面强度都非常优异,有极好加工性能。
EVOH的阻隔性能取决于乙烯的含量,当乙烯含量增加时候,气体阻隔性下降,但阻湿性能增加,而且易于加工。
含有EVOH材料包装的产品有:调味品、奶制品、肉产品、乳酪制品等。
PVDC(聚偏二氯乙烯)聚偏二氯乙烯是偏二氯乙烯(1,1-二氯乙烯)的聚合物,均聚的聚偏二氯乙烯分解温度低于其熔点,
因此它很难进行熔融加工,因此用作包装材料的PVDC是偏二氯乙烯与氯乙烯的共聚物、
具有着气密性好、耐腐蚀、良好的印刷和热封性能。
前期主要适用于军用品包装,50年代初作为食品保鲜膜,
尤其是伴随着现代智能化包装技术和当代人生活节奏的加快而更多衍生出来的速冻保鲜包装,
微波炉的炊具革命,食品类、药品货架寿命的延长,使PVDC的应用愈加普及,PVDC可以制作极薄的薄膜,
从而降低了原料的用量,减少了包装成本,时至今日仍盛行不衰。
粘合层由于一些基层树脂与功能层树脂的黏附力不好,必须在这个两层之间放置一些粘合层,起到胶水的作用,以便于形成“一体化”的复合膜。
粘合层采用粘合树脂,最常用的有马来酸酐接枝的聚烯烃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。
马来酸酐接枝的聚烯烃马来酸酐接枝聚烯烃是聚烯经反应挤出接枝马来酸酐制得,
在非极性链上引入极性基团侧基,它是极性材料与非极性材料的粘接剂,常用在聚丙烯等聚烯烃与尼龙的复合膜中。
马来酸酐接枝聚丙烯的结构式
EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)EVA在分子链中引入了乙酸乙烯单体,减少了聚乙烯的结晶度,提高了填料相溶性和热密封性能。
材料中乙烯与醋酸乙烯含量的不同,其应用也不同:
①乙酸乙烯含量在5%以下的EVA主要产品是胶粘剂、薄膜、电线电缆等;
②乙酸乙烯含量在5%~10%的EVA主要产品是弹性薄膜等;
③乙酸乙烯含量在20%~28%的EVA主要产品是热熔粘合剂和涂层制品;
④乙酸乙烯含量在5%~45%的EVA主要产品是薄膜(包括农用薄膜)和片材,注塑、模塑制品,发泡制品等。
多层共挤膜特性
高阻隔性运用多层聚合物代替单层聚合,可大幅提高薄膜阻隔性能,达到对氧气、水、二氧化碳、气味等高阻隔的效果。
尤其是使用EVOH和PVDC作为阻隔材料时,其氧气透过量、水蒸气透过量都明显相对比较低。
功能强因多层薄膜在材料的应用上有广泛的选择性,可根据用处材料的应用选用多种树脂,充分彰显不同层次的功能,
促使共挤薄膜的功能性加强,如耐油、耐潮湿、耐高温蒸煮,耐低温冷冻。主要用于真空包装、无菌包装、充气包装。
成本费用低相对玻璃包装、铝箔包装及其他塑料包装,要达到的同样的阻隔效果,共挤薄膜在成本上具有比较大的优势,
比如要达到同样的阻隔效果,七层共挤薄膜比五层共挤在成本上具有比较大的优势。
因做工简易,所生产的薄膜产品成本与干式复合薄膜和其他复合薄膜成本相比可以减少10-20%。
结构设计灵活采用不同的结构设计,来满足不同产品的保质需求。

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