Чтобы продлить срок годности таких веществ, как продукты питания и лекарства, многиеупаковочные материалыДля упаковки продуктов питания и лекарств в настоящее время используются многослойные композитные пленки. В настоящее время композитные упаковочные материалы состоят из двух, трёх, пяти, семи, девяти и даже одиннадцати слоёв. Многослойная упаковочная плёнка — это тонкая плёнка, получаемая путём одновременной экструзии нескольких видов пластикового сырья в несколько каналов через одно отверстие пресс-формы, что позволяет использовать преимущества различных материалов.
Многослойныйрулон упаковочной пленкиВ основном состоят из комбинаций полиолефинов. В настоящее время наиболее часто используемые структуры включают: полиэтилен/полиэтилен, сополимер полиэтилена, этиленвинилацетата/полипропилен, ПЭНП/клеевой слой/EVOH/клеевой слой/ПЭНП, ПЭНП/клеевой слой/EVH/EVOH/EVOH/клеевой слой/ПЭНП. Толщину каждого слоя можно регулировать с помощью технологии экструзии. Регулируя толщину барьерного слоя и используя различные барьерные материалы, можно создавать гибкие пленки с различными барьерными свойствами. Материалы термосвариваемого слоя также можно гибко заменять и адаптировать для удовлетворения потребностей различной упаковки. Этот многослойный и многофункциональный упаковочный композит является основным направлением развития упаковочных пленочных материалов в будущем.
Многослойная структура упаковочной композитной пленки
Многослойная упаковочная композитная пленка, независимо от количества слоев, обычно делится на базовый слой, функциональный слой и адгезивный слой в зависимости от функции каждого слоя пленки.
Базовый уровень
Как правило, внутренний и внешний слои композитных пленок должны обладать хорошими физико-механическими свойствами, формовочной способностью и термосвариваемостью. Они также должны обладать хорошими характеристиками термосваривания и горячей сварки, что обеспечивает их относительно низкую стоимость, хорошую поддержку и удержание функционального слоя и наибольшую долю в композитной пленке, определяя ее общую жесткость. В качестве основных материалов используются, главным образом, полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), ЭВА (ЭВА), ПЭТ (ПЭТ) и полистирол (ПС).
Функциональный слой
Функциональный слойпищевая упаковочная пленкав основном представляет собой барьерный слой, как правило, в середине многослойной композитной пленки, в основном с использованием барьерных смол, таких как EVOH, PVDC, PVA, PA, PET и т. д. Среди них наиболее часто используемыми материалами с высокими барьерными свойствами являются EVOH и PVDC, а распространенные PA и PET имеют схожие барьерные свойства, относясь к материалам со средними барьерными свойствами.
EVOH (сополимер этилена и винилового спирта)
Сополимер этилена и винилового спирта – это полимерный материал, сочетающий в себе технологичность этиленовых полимеров и газобарьерные свойства этиленовых спиртов. Он обладает высокой прозрачностью и хорошим блеском. EVOH обладает превосходными барьерными свойствами для газов и масел, обладая превосходной механической прочностью, эластичностью, износостойкостью, морозостойкостью, поверхностной прочностью и превосходными технологическими характеристиками. Барьерные свойства EVOH зависят от содержания этилена. С увеличением содержания этилена газобарьерные свойства снижаются, но влагостойкость повышается, и он легко поддается обработке.
К продуктам, упакованным с использованием материалов EVOH, относятся приправы, молочные продукты, мясные продукты, сырные изделия и т. д.
ПВДХ (поливинилиденхлорид)
Поливинилиденхлорид (ПВДХ) – это полимер винилиденхлорида (1,1-дихлорэтилена). Температура разложения гомополимера ПВДХ ниже температуры плавления, что затрудняет его плавление. Поэтому в качестве упаковочного материала ПВДХ представляет собой сополимер винилиденхлорида и винилхлорида, обладающий хорошей герметичностью, коррозионной стойкостью, хорошими печатными свойствами и термосвариваемостью.
Изначально он использовался в основном для упаковки военной продукции. В 1950-х годах он стал использоваться в качестве плёнки для консервации пищевых продуктов, особенно в связи с быстрым развитием современных упаковочных технологий и ростом темпа жизни людей. Быстрое замораживание и упаковка для консервации, революция в области микроволновых печей и увеличение срока годности продуктов питания и лекарств сделали применение ПВДХ более популярным. ПВДХ можно производить из сверхтонких плёнок, что снижает расход сырья и затраты на упаковку. Он популярен и сегодня.
Клеевой слой
Из-за низкого сродства между некоторыми базовыми смолами и смолами функционального слоя между ними необходимо разместить адгезионные слои, которые будут действовать как клей и формировать единую композитную пленку. Адгезионный слой использует адгезионную смолу, обычно используемую в виде полиолефина с привитым малеиновым ангидридом и сополимера этиленвинилацетата (ЭВА).
Полиолефины с привитым малеиновым ангидридом
Полиолефин с привитым малеиновым ангидридом получают путём прививки малеинового ангидрида к полиэтилену методом реактивной экструзии, в результате чего полярные боковые группы вводятся в неполярные цепи. Он служит связующим звеном между полярными и неполярными материалами и широко используется в композитных плёнках из полиолефинов, таких как полипропилен и нейлон.
ЭВА (сополимер этиленвинилацетата)
ЭВА вводит мономер винилацетата в молекулярную цепь, снижая кристалличность полиэтилена и улучшая растворимость и термосвариваемость наполнителей. Различное содержание этилена и винилацетата в материалах обуславливает различные области применения:
① Основными продуктами из ЭВА с содержанием ацетата этилена менее 5% являются клеи, пленки, провода и кабели и т. д.;
② Основными продуктами из ЭВА с содержанием винилацетата 5%~10% являются эластичные пленки и т. д.;
③ Основными продуктами из ЭВА с содержанием винилацетата 20%~28% являются термоплавкие клеи и покрытия;
④ Основными продуктами из ЭВА с содержанием винилацетата 5%~45% являются пленки (в том числе сельскохозяйственные) и листы, литьевые изделия, вспененные изделия и т. д.
Время публикации: 12 июня 2024 г.