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精彩詞條pvdc涂布膜
補(bǔ)充:0 瀏覽:7816 發(fā)布時(shí)間:2012-10-9
PVDC涂布膜又稱(chēng)PVDC涂復(fù)膜、涂覆膜、涂敷膜,簡(jiǎn)稱(chēng)K膜,即KOP(含消光KOP)、KPET、KPA、KCPP、KCPE等涂布薄膜
PVDC( 化學(xué)名稱(chēng)聚偏二氯乙烯)是當(dāng)今世界上塑料包裝中綜合阻隔性能最好的一種包裝材料。它既不同于聚乙烯醇隨著吸濕增加而使阻氣性急劇下降,也不同于尼龍膜由于吸水性使阻濕性能變差,而是一種阻濕、阻氣皆?xún)?yōu)的高阻隔性能材料。PVDC在國(guó)外已有很長(zhǎng)的應(yīng)用歷史。自二十世紀(jì)三十年代美國(guó)DOW化學(xué)首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái),PVDC就已成為高阻隔的代名詞,包裝業(yè)界更是把它稱(chēng)為高阻隔材料的“皇后”、保香保味的“公主”。BOPP、BOPET、BOPA、CPP、CPE等基礎(chǔ)薄膜材料一經(jīng)涂布PVDC膠乳,經(jīng)特殊加工技術(shù)處理即可獲得對(duì)各種氣體杰出的高阻隔性能。1991年河南鄭州首家引進(jìn)日本涂布生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)以來(lái),PVDC涂布膜在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)應(yīng)用也有二十年了。由于外國(guó)公司對(duì)原材料的壟斷式供應(yīng),國(guó)內(nèi)PVDC膠乳的研制工作一直停滯不前,限制了國(guó)內(nèi)PVDC涂布業(yè)的發(fā)展。如今,國(guó)產(chǎn)PVDC膠乳的成功研制、穩(wěn)定而多品種的生產(chǎn),促使國(guó)外企業(yè)放開(kāi)對(duì)PVDC膠乳的銷(xiāo)售,我國(guó)PVDC涂布業(yè)有了很大的發(fā)展。 K膜是使用專(zhuān)用設(shè)備在各種薄膜材料上涂布一層或多層聚偏二氯乙烯(PVDC)膠乳,從而得到高阻隔性能的薄膜。其優(yōu)異的阻隔性能主要表現(xiàn)在能成百上千倍地降低氧氣透過(guò)量,從而大幅度提高了保質(zhì)期、保香性、保鮮性、耐油性等。而且具有同普通薄膜一樣的印刷性能、復(fù)合性能,根據(jù)需要也可具備雙面熱封性能(熱封強(qiáng)度為≥0.8N/15mm )。 PVDC樹(shù)脂常作為復(fù)合材料或單體材料及共擠薄膜片,是使用最多的高阻隔性包裝材料,其中PVDC涂覆薄膜使用量特別多。PVDC涂覆薄膜是使用聚丙烯(OPP),聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等作為基材的。由于純的PVDC軟化溫度高,且與其分解溫度接近,又與一般增塑劑相溶性差,故加熱成型困難而且難以直接應(yīng)用。實(shí)際使用的PVDC薄膜多為偏氯乙烯(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別好的薄膜。 PVDC(聚偏氯乙烯)的特點(diǎn)是低透過(guò)性、阻隔性和耐化學(xué)藥品性。我國(guó)PVDC是伴隨著火腿腸加工技術(shù)引進(jìn)并得到發(fā)展的。 2002年國(guó)內(nèi)PVDC產(chǎn)量約為2萬(wàn)噸,目前已廣泛應(yīng)用于食品、卷煙、飲料保鮮和隔味,以及化工、醫(yī)藥、電子和軍工產(chǎn)業(yè)的防潮包裝。 單層PVDC薄膜采用雙向拉伸吹塑制取,具有收縮性、阻隔性、阻水性,在微波加熱的條件下不分解,廣泛用于家用保鮮膜;PVDC與聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(HIPS)等合成樹(shù)脂多層擠出用于真空奶制品、果醬等包裝,其拉伸性能較好,適于較大容積的包裝;PVDC與PE、聚氯乙烯(PVC)的復(fù)合片材適用于易吸潮、易揮發(fā)藥品的包裝。目前國(guó)內(nèi)許多科研單位和生產(chǎn)廠家集中研究PVDC與其它樹(shù)脂復(fù)合層壓薄膜技術(shù)及復(fù)合薄膜的耐高溫技術(shù)。 PVDC使用于多種基材如PE、PP、PVC、聚酰胺(PA)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等,以雙向拉伸聚丙烯薄膜為例,涂覆后透氧率降低1000倍,透水率降低3倍;涂覆可以單層或多層,一般單層涂覆為2.5μm即可具備良好的阻隔效果。 PVDC涂布膜的性能與結(jié)構(gòu)[1] PVDC乳膠涂布加工過(guò)程不同于PVDC樹(shù)脂吹膜和擠出加工,膠乳的涂布只存在涂層展布和加熱干燥過(guò)程。在最后的成膜中不含額外的添加劑,因而涂層盡管只有2-3μm厚,但其對(duì)氧氣,濕汽的阻隔性能幾科相當(dāng)于25μm的吹塑薄膜的阻隔性能。 作為阻隔包裝材料,PVDC涂布膜最適合于制作復(fù)合包裝袋,這是因?yàn)橥坎寄さ臋C(jī)械和某些物理性能是由其選用的被涂基材所決定,而最后的阻透、保香、耐油性能是由涂層所提供,使用者只需根據(jù)所包裝物品的特質(zhì)和流通的環(huán)境來(lái)確定包裝材料的機(jī)械、物理性能要求和被保護(hù)的程度來(lái)選擇基材和涂層的阻隔能力。 PVDC涂布膜的阻隔能力除了與涂層厚度有直接關(guān)系外,更與涂層的成膜過(guò)程及其工藝控制有關(guān)系。例如PVDC膠乳涂布的的成膜過(guò)程是:膠乳狀態(tài)(狀態(tài)1)→干燥之中(狀態(tài)2)→變形薄膜化狀態(tài)(狀態(tài)3)。狀態(tài)1至狀態(tài)2必須保證涂層有足夠高的“體溫”;保證有充足的能量供給以使水份勻速揮發(fā);保證沒(méi)有過(guò)度干燥發(fā)生,以防水份沸騰出現(xiàn)涂層針孔或表面結(jié)皮后底層水汽穿透而產(chǎn)生涂層龜裂。 在狀態(tài)2至狀3過(guò)程中,應(yīng)保證有足夠的氣流速度來(lái)吹掃涂層表面的水膜,以使涂層的內(nèi)部至表面有一合理的水份梯度分布,以使水份迅速向表面遷移。必須保證狀態(tài)3在干燥過(guò)程中有一合理的存在時(shí)間,以使 PVDC涂層進(jìn)一步變形和分子充分運(yùn)動(dòng),以利提高結(jié)晶度,以及盡可能利于排擠掉低量的PVDC。這些均有利于提高PVDC涂層的阻隔性能,保證PVDC有堅(jiān)強(qiáng)的耐溶性能并有效地減小印刷、復(fù)合加工過(guò)程中的溶劑殘余量;能保證涂層剝離強(qiáng)度,提高涂布膜的光澤度和透明度。 可以肯定地說(shuō)PVDC的干燥成膜過(guò)程不是如此簡(jiǎn)單。如何充分地認(rèn)識(shí)這一過(guò)程,從而設(shè)計(jì)出更為合理的工藝控制過(guò)程,這是一個(gè)PVDC工作者長(zhǎng)期的課題,只有工藝設(shè)計(jì)合理,工藝控制精確,才能生產(chǎn)出完美的PVDC涂布膜,才能正確體現(xiàn)PVDC這一阻隔包裝材料的真正面貌。 要體現(xiàn)這一點(diǎn)確屬不易,因而在干復(fù)機(jī)或印刷機(jī)上實(shí)現(xiàn)PVDC乳膠涂布生產(chǎn)完全沒(méi)有質(zhì)量上的保證,僅能提供有限的阻隔性能,并極有可能帶來(lái)其它質(zhì)量問(wèn)題。如耐油、耐溶劑性能差,復(fù)合剝離強(qiáng)度不足等。另外,我們不能把涂層表面刻劃成像水平面一樣平坦,從微觀上講任何表面都有一個(gè)粗糙度。在目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上不難發(fā)現(xiàn)涂層較為粗糙的產(chǎn)品。 粗糙的涂層(甚至出現(xiàn)涂布流線(xiàn))不僅給印刷帶來(lái)濺網(wǎng)油墨轉(zhuǎn)移不均勻缺陷,而且在粗糙高峰部位由于涂層厚,干燥不充分,涂層不夠致密,阻隔能力不足,耐溶劑性能不強(qiáng),復(fù)合剝離強(qiáng)度不高等缺陷。嚴(yán)格說(shuō)這不是一個(gè)合格PVDC涂布膜產(chǎn)品。 如何從設(shè)備結(jié)構(gòu),乳膠配方、張力設(shè)置、溫度控制等方面進(jìn)行有效地組合這是各PVDC涂布廠家的核心技術(shù)機(jī)密,即所謂的KNOW.HOW?傊甈VDC是一個(gè)經(jīng)發(fā)達(dá)國(guó)家30多年使用所證明了的,目前還沒(méi)有價(jià)值功能比更優(yōu)的材料所能替代的阻隔包裝材料。 目前關(guān)鍵是該如何更深入地了解和掌握PVDC的性能及合理的加工過(guò)程。以客觀地展現(xiàn)它的真實(shí)原貌。 PVDC涂布薄膜種類(lèi):[2] 1、BOPP單面涂布薄膜(KOP)適用于各類(lèi)食品包裝,常用規(guī)格為21μm、30μm。 2、BOPA單面涂布薄膜(KPA)適用于肉制品、水產(chǎn)品等包裝,常用規(guī)格為17μm。 3、BOPET單面涂布薄膜(KPET)適用于花生米、干果、碘鹽、調(diào)味品等包裝,常用規(guī)格為14μm、17μm。 4、BOPP單面涂布消光薄膜(K消光)適用于糕點(diǎn)等食品包裝,常用規(guī)格為21μm。 5、BOPP雙面涂布薄膜(KOPP)適用于香煙、莎琪瑪、香米餅等輕質(zhì)包裝,常用規(guī)格為22μm、31μm。 6、BOPET雙面涂布薄膜(KOPET)適用于電蚊香片等包裝,常用規(guī)格為19μm。 7、CPP單面涂布薄膜(KCPP)適用于袋裝農(nóng)藥等包裝,常用規(guī)格為35μm、40μm。 8、CPE單面涂布薄膜(KCPE)適用于各類(lèi)食品包裝的復(fù)合層,常用規(guī)格為50μm。 9、玻璃紙單面涂布薄膜(KPT)適用于巧克力包裝,常用規(guī)格為28g/m2膜包裝的應(yīng)用。 10、三層共擠黑白PE單面涂布薄膜適用于液體牛奶包裝,常用規(guī)格為70μm、80μm、90μm。 PVDC涂布薄膜典型包裝 月餅包裝 目前,廣東、上海、江浙一帶的月餅包裝已基本上采用K膜/CPP復(fù)合結(jié)構(gòu),北方地區(qū)也有大量使用。一般采用的結(jié)構(gòu)有:KOP/CPP、K消光/CPP、KPET/CPP、KPA/CPP等。 對(duì)使用含苯油墨的包裝則采用BOPP(BOPET、BOPA、消光膜等)/KCPP或KCPE,但成本隨之增加。經(jīng)國(guó)家包裝產(chǎn)品濟(jì)南檢測(cè)中心對(duì)K膜樣品進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明,上述K膜的氧氣透過(guò)量(OTR)在 5~10cm3/m2•24h•atm范圍內(nèi),能夠很好地達(dá)到了各類(lèi)食品包裝的要求。若有更高阻隔性能的要求,材料生產(chǎn)商只需調(diào)整涂布配方工藝即可。 法式面包包裝 法式小面包方便、營(yíng)養(yǎng)、香味天然,成為倍受人們喜愛(ài)的食品。法式小面包的主料是面粉,是屬于長(zhǎng)鏈碳水化合物結(jié)構(gòu)的食品,面粉的碳水化合物結(jié)構(gòu)決定了面包的特有香味。當(dāng)面粉被氧化反應(yīng)后,其分子結(jié)構(gòu)斷裂,變成短鏈的碳水化合物,面粉的香味消失,食物不再好吃。如何使小面包濃郁的香味保持更長(zhǎng)的時(shí)間?有一個(gè)更長(zhǎng)的貨架壽命期?選擇高阻隔環(huán)保型包裝材料KOP/CPP結(jié)構(gòu)取代長(zhǎng)期使用的阻氧性能較差的BOPP/CPP結(jié)構(gòu)來(lái)解決此問(wèn)題,成本僅增加0.2元/m2左右。 蛋糕(派)包裝 1、產(chǎn)品特性 高油脂、高水分、高蛋白、濃香、含糖 2、包裝目的 A、防油脂氧化:油脂易被空氣中的氧氣氧化,其結(jié)果是脂肪酸敗,酸敗的脂肪會(huì)發(fā)出刺喉的哈喇味,這嚴(yán)重影響蛋糕的品質(zhì)。 B、持水量穩(wěn)定:蛋糕失水會(huì)變硬,影響松軟性;蛋糕吸水會(huì)增大水的活度,這有利霉菌的繁殖;水分量增大時(shí),蛋白質(zhì)可能產(chǎn)生水解,特別是在有氧氣存在下,蛋白質(zhì)的水解會(huì)很快,水解產(chǎn)物有腥臊味。水分變化會(huì)引起糖的形態(tài)變化,從而可能出現(xiàn)蛋糕外形變化;而且在糖化酶的作用下會(huì)產(chǎn)生酒味。 C、香味:香味應(yīng)該是食品固有品質(zhì),不應(yīng)當(dāng)隨貯藏期延長(zhǎng)而流失,保香是必須的。 3、包材推薦 建議用KOP21/CPP30復(fù)合膜再適當(dāng)選用脫氧劑來(lái)包裝蛋糕,保香性好,阻氧阻濕性能也得到提高,保質(zhì)期可達(dá)8?jìng)(gè)月,大大延長(zhǎng)蛋糕的貨架期。也可以采用K消光21/CPP30 或KPA17/CPP30包裝蛋糕。 不推薦BOPP/CPP或PET/CPP,因?yàn)槊撗鮿⿲?duì)食品復(fù)合包裝袋的要求: 以透氧率低于20 cm3/ m2•atm•24h•20℃的復(fù)合材料才可達(dá)到理想效果。 肉制品包裝 肉制品如常見(jiàn)的香腸、火腿、燒雞等,采用含尼龍五層共擠薄膜和尼龍/PE雙層復(fù)合袋。前者的缺點(diǎn)是只能表印,而低價(jià)位的共擠薄膜中,尼龍的比例很小。兩者都具有很好的阻濕能力、優(yōu)良的耐穿刺能力及耐油性。但在溫?zé)釛l件下,阻氧能力達(dá)不到要求,氧氣的滲透會(huì)使油脂氧化變質(zhì),最終導(dǎo)致肉制品腐敗。 在干燥狀態(tài)下,尼龍(25μm)在高阻隔性范圍內(nèi)。而在90%RH濕度條件下,其阻氧能力迅速下降,氧氣透過(guò)率一般在80~200cm3/m2•atm•24h•23℃,只能屬于中阻隔性包裝材料。值得一提的是,由于包裝材料不同所引起的過(guò)氧化物不同,K膜的阻氧性能不會(huì)因環(huán)境溫度和濕度的變化而下降。 暖貼、暖寶寶、暖手袋包裝 暖貼、暖寶寶、暖手袋冬季需求量很大,尤其在日本韓國(guó)使用較為普遍。此類(lèi)產(chǎn)品遇到氧氣反應(yīng)較為敏感,和氧氣接觸后發(fā)熱而起到保暖作用。但在流通過(guò)程中如果包裝袋使用不當(dāng),使用對(duì)氧氣阻隔性較差的材料來(lái)包裝,產(chǎn)品遇到滲透到包裝袋內(nèi)的氧氣就會(huì)提前失去應(yīng)有的作用。消費(fèi)者使用時(shí)就起不到保暖作用,造成極大的負(fù)面影響。暖貼、暖寶寶、暖手袋的包裝通常使用阻隔性能較好的K膜與PE復(fù)合做成袋子,一般用KPET/PE、KPA/PE,厚度70~80μm。日本通常要求氧氣透過(guò)率小于6 cm3/m2•atm•24h,衛(wèi)華公司采用世界上阻隔性能最為杰出、最為穩(wěn)定的比利時(shí)蘇威PVDC膠乳涂布生產(chǎn)的K膜能夠充分滿(mǎn)足使用的超高阻隔要求。 前景展望 隨著社會(huì)的進(jìn)步和人民生活水平的提高,加上行業(yè)人士的大力宣傳與推廣,眾多人士逐漸認(rèn)識(shí)到PVDC優(yōu)越的雙高阻隔性能(阻氧、阻濕),PVDC涂布薄膜也不再局限于香煙包裝上,其應(yīng)用也更為廣泛,如月餅、餅干、茶葉、糕點(diǎn)、歐式蛋糕、法式面包、蛋黃派、巧克力、乳制品、肉制品、水產(chǎn)品、調(diào)味品、碘鹽、藥貼、暖手袋(懷爐)、脫氧劑(除氧劑、脫酸素劑)等食品、藥品及化工產(chǎn)品包裝,也可應(yīng)用于防滲透性要求高的液體包裝、防腐蝕的軍工產(chǎn)品包裝等。 近年來(lái),以東莞徐福記莎琪瑪、天津康師傅妙芙歐式蛋糕、福建達(dá)利園法式面包和南京雨潤(rùn)火腿腸為代表的新型食品企業(yè)大批量地應(yīng)用PVDC涂布包裝膜,帶動(dòng)全國(guó)同類(lèi)食品企業(yè)競(jìng)相使用,效果良好,蔚然成風(fēng)。展望前景,形勢(shì)大好,PVDC涂布薄膜在未來(lái)的幾年內(nèi)將全面普及應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)包裝中。未來(lái)食品行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)不僅僅是食品內(nèi)在品質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng),將逐步升級(jí)為食品外包裝上的競(jìng)爭(zhēng)。PVDC涂布包裝薄膜正好適應(yīng)這一趨勢(shì),它必將迎來(lái)食品包裝行業(yè)的第二個(gè)春天! 其他補(bǔ)充 |
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