机械-阻隔型包装薄膜材料的开发与创新(上)

我国很快就要加入WTO了，商品流通将更进1步向全球化发展。如可使我国的出口商品在全球化的市场中点胜越来越我的份额，其影响的因素很多，其中如何提高出口商品的货架寿命？如何开发具有自主知识产权的高科技产品？是两个很重要的课题。具体到包装业界，对阻隔型包装薄膜材料的开发与创新也引发了更加广泛的关注和重视。自高聚合物问世以来，在各类包装特别在食品包装方面获得的广泛的利用。特别是薄膜型塑料，1直是软包装材料的主要来源。随着商品经济发展和人民生活水平的提高，这类塑料薄膜的产量不断增长，其工艺技术也在不断改进，由此而构成了1种类型的包装设计，那就是阻隔包装设计。实际使用中的包装技术方法很多，包括真空包装、充气包装、防潮包装、脱氧包装、自调气氛包装等等，都离不开阻隔型薄膜包装材料，都要进行阻隔包装设计。1项完全的阻隔包装设计，主要包括3大因素：被包装产品的性能；包装件周围环境条件的有关参数；阻隔型包装材料的特性。以食品包装而言，包装件的阻隔性能如何主要取决于包装材料的渗透性。若某种软包装薄膜材料对1种气体的渗透性低，则说明这类材料对此类气体的阻隔性好；反之，则为阻隔性差。根据上述3个因素，可以构成1项完全的阻隔包装设计，建立公道的数学模型，利用计算机排程求解，到达优化设计的目的。但是若作深入分析可知，被包装食品的特性，由食品本身的类型所决定的；而包装个周围的环境参数，由产品的流通环境所肯定。这样全部阻隔包装设计的进程就集中到阻隔包装材料的阻隔性能，希望更多地通过包装材料阻隔材料的提高来到达阻隔包装设计的优化。到目前为止，虽然阻隔性包装薄膜包括复合膜，品种很多，但是仍然不能满足人们对食品包装的多种阻隔性能的要求。因此，国际包装界1直在努力开发功能性多样化的包装薄膜，包括具有高阻隔性、部份阻隔性及高渗透性的薄膜材料国家占地不拆能强拆吗。本文通过回顾阻隔型包装薄膜的研制、开发进程，探讨继续开发这类包装材料的公道思路和方法，并提出可供选择的阻隔型包装薄膜材料的创新原理及工艺技术。1．高聚合物单膜及复合膜、涂布膜1般情况下，高阻隔材料是指在22．8℃温度下气体透过率在10毫升／100英寸2·天·大气压以下，而材料密度为1密耳（25．4微米）以内。就高阻隔性薄膜材料而言，PVDC和EVOH是使用最广泛的。PVDC－聚2氯乙烯薄膜可以通过共聚偏2氯乙烯单体和丙烯酸单体而成。这两种单体含量增加，则薄膜的阻气性变好房屋强拆怎么维权。但是，带来的不利因素则是材料的的热稳定性变差。这个问题曾看作为进1步开发阻隔性包装材料的1道难关。为适应食品包装的需要，考虑采取复合薄膜的方法，即利用PVDC气密性好的特长而作为复合薄膜的中间层，把聚酯、聚丙烯、尼龙或纸作为其外层，聚乙烯作为热熔封层而构成3层或多层复合薄膜。但其工艺制造本钱明显要提高。EVOH－聚乙烯聚乙烯醇系薄膜，1样具有很好的气体阻隔性和阻湿性。这主要是由于EVOH共聚了聚乙烯和聚乙烯醇两类高聚物后性能得到了提高。聚乙烯的阻湿性好，而聚乙烯醇的阻气性好。但是，EVOH是属于亲水性薄膜，会吸附水份，这样就会降落EVOH的阻气性。这说明EVOH的良好阻隔性也是不稳定的，受环境湿湿度的影响很大。因此EVOH最好使用在多层复合薄膜的中间层，再用其他具有高阻湿性的聚烯烃材料来制止它吸附水份，以充分发挥EVOH阻气性强的特长。聚丙烯腈（PAN)也是使用很广泛的透明高阻隔性薄膜。在食品包装中，还常常使用阻隔性较好的PET、PA等薄膜，和具有选择透气性的LDPE、PVC、PE等薄膜。另外，还常常利用涂布PVDC的各类PP、PA、PE和PT等阻气性良好的薄膜。由于每类塑料薄膜的性能各有所长、各有所短，因此，为了发挥其各自的长处，应当把它们组合起来使用。这就是目前市场上出现了种类繁多的层合型复合薄膜的缘由，现在复合薄膜的品种已超过上千种，复合层数已由2、3层发展到10多层。虽然如此，有些情况下仍难以满足包装品要求，而且工艺复杂、增加本钱。另外，这类“叠加式”的复合方法不能充分利用资源，因此有局限性。2．“高聚物合金”共混高聚物就是利用现有的高聚物品种，通过适当的制造工艺，制成高分子－高分子混合物，使之具有多方面的综合性能。这类共混高聚物和治金工业中合金甚为上似，所以用此法构成共混高聚物的新品种，被誉为“高分子合金”或“高聚物合金”。共混方法是开发新型高聚物材料的1种捷径。目前，这类方法不但利用于EVOH、PVDC等材料，而且还用于其他阻隔型树脂，以弥补和消除现有树脂的缺点，改进性能并扩大使用范围。2．1EVOH／PA高聚物合金少量的聚酰胺（6－12PA）加入到EVOH中后，在不影后者阻气性时改进分子定向性，因此使热稳定性变好，热工艺性也变好。这类高分子合金材料的特性在吹塑延伸工艺、热成型工艺中10分有益。EVOH中加入10－12PA的聚酰胺，即可在低至150℃的温度下热成型。否则，在这么低温度下是不可能加工的。2．2EVOH／PET高聚物合金在PET（涤纶）中混入20％EVOH后，在不影响PET机械强度的条件下，其阻隔性能显著改进。EVOH的级别越高，这类高聚物合金的阻隔性改进越多。所谓EVOH的级别越高，是指其乙烯含量越多。改进阻隔性的缘由在于提高共混聚合物中分子间通道的长宽比。2．3PVDC／PA聚合物合金高聚物，但其脆性温度相当高，1般都高于0℃。所以，低温下的机械性能相当差，因此限制了其利用范围。用PVDC制作的包装容器在低温下容易发脆，若产生跌落冲击，则常会破裂。为解决此问题，采取的措施之1就是使PVDC与具有很高脆性温度的另外1种聚合物共混。例如，PVDC和6－12PA构成聚合物合金，使其脆性温度显著降落，并且不影响其气体的阻隔性。根据上述各例可知，通过在1种聚合物中混合其他聚合物，或在聚合物中增加添加剂，可以改进材料性能，扩大利用范围。这指明了用“物理”的方法开发新型阻隔型材料的1个方向。这类开发新材料的工艺技术明显不限于2元系统。如果把前述的聚合物单膜、涂布膜及多层复合膜称为第1代阻隔型材料，那么这类依托共混聚合方法得到了“高聚物合金”材料，可以称为第2代阻隔型材料了。