多層共擠復(fù)合包裝材料_第1頁
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文檔簡介

一、概述目前一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)一、高分子的結(jié)構(gòu)1、碳鏈高分子:

主鏈全部由碳原子組成,通常由加聚反應(yīng)合成的聚合物。如:PE、PP、PVC、PS、PVDC、EVOH等,差別在于側(cè)基的不同。-(CH2-CH2)n-Polyethylene(PE)

目前二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)-(CH2-CH)n-Polypropylene(PP)

CH3-(CH2-CH)n-Polyvinyl

Chloride(PVC)

Cl

Cl-(CH2-C)n-Polyvinyl

Dichloride(PVDC)

Cl-(CH2-CH2)m-(CH2-CH)n-(EVOH)

OH

PolyethyleneVinylalcohol目前三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)-(CH2-CH)n-Polyacrylonitrile(PAN)

CN

CH3

-(CH2-C)n-PolymethylMethylacrylate

(PMMA)

O=C-O-CH3目前四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)2、雜鏈高分子:-(CH2-O-)n-Acetals(Polyether)

(POM)

CH3

O

‖(—O—

—C—

—O—C—)nPolycarbonate(PC)

CH3

—(NH—(CH2)5—C)n—Nylon-6(Polyamide)(PA-6)

‖O目前五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)OO

‖(—O—CH2—CH2—O—C——C—)n

Polyethyleneterephthalate(PET)

OO

‖(—O—CH2—CH2—CH2—CH2—O—C——C—)n

Polybutaleneterephthalate(PBT)目前六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)3、元素有機(jī)高分子:

CH3CH3R

-(Si-O-Si-O)n--(Ti-O-)n-

CH3CH3R聚二甲基硅氧烷聚酞酸酯目前七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)PlymerDensityg/cm3MeltPoint℃Crystallinity%CommentsLDPEHDPEPA6PA66PPPETPVDCEVOHEVAPAN0.91~0.940.95~0.971.231.240.951.461.661.35105135215265165265110~18031560~70%95SoftfilmHardnessBasicPropertiesofSomePolymers目前八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

是由層合、擠出貼面、共擠塑等技術(shù)將幾種不同性能的基材結(jié)合在一起形成的一個(gè)多層結(jié)構(gòu),以滿足運(yùn)輸、貯存、銷售等對(duì)包裝功能的要求有某些產(chǎn)品的特殊要求。

復(fù)合包裝材料

廣義來說,復(fù)合材料包括一切雙組分的結(jié)構(gòu)體。以聚合物為基體復(fù)合材料至少含有一種高分子樹脂和另一種填充劑。

復(fù)合材料目前九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

現(xiàn)代包裝技術(shù):

真空包裝氣體置換包裝封入脫氧劑包裝干燥食品包裝無菌充填包裝蒸煮包裝液體熱充填包裝結(jié)構(gòu):

紙/塑、紙/鋁箔/塑、塑/塑、塑/無機(jī)氧化物/塑層合軟包裝塑料復(fù)合薄膜目前十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(一).復(fù)合包裝材料的組成:1.基材:

紙張、玻璃紙、鋁箔、雙軸取向聚丙烯、雙向拉伸聚酯、尼龍與取向尼龍、共擠塑材料、蒸鍍金屬膜?;膶雍险澈蟿┓忾]物及熱材料印刷與保護(hù)性涂料目前十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)a.性能:價(jià)格低、種類全、便于印刷粘合。b.用途:

用蠟或PVDC涂布的加工紙和防潮紙廣泛地用于糖果、快餐、小吃和脫水食品的包裝。

用PE貼面的紙復(fù)合材料在包裝和其他領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。(1)紙張:目前十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)a.性能:未涂布-易吸潮變軟、變形。b.用途:

PVDC/紙/PVDC/劑/PVDC/紙/PVDC

用于立式成型-充填-封合的糖果包裝。如果上述結(jié)構(gòu)中的粘合劑使用PE,則它能形成高強(qiáng)度的氣密性封合,廣泛用于充氣包裝,干粉產(chǎn)品、葵花籽、藥片等產(chǎn)品。用乙烯共聚物代替PE,可降低熱封合溫度。層合時(shí)使用白色的PE薄膜,可使之不透明。(2)玻璃紙:目前十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)a.性能:閃光表面和良好的印刷性能;較好地保持食品的風(fēng)味,對(duì)光、空氣、水及其大多氣體和液體具有不滲透性;可高溫殺菌,使產(chǎn)品不受氧氣、日光和細(xì)菌的侵害。阻隔層(3)鋁箔及蒸鍍鋁材料:目前十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

厚度6.4~150um的鋁箔用于層合軟包裝,此時(shí)必須退火到“極軟”級(jí)。

PET/鋁箔/PP三層復(fù)合材料可制成可蒸煮包裝。用蒸煮鋁代替鋁箔可減少鋁材消耗。它附著力好,優(yōu)良耐折性和韌性,部分透明,但必須有另外的基材作支撐材料。厚度>0.03um。適合真空鍍鋁的基材有玻璃紙、紙、PE、PET、拉伸PP、PE、PA等。b.用途:目前十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(4)雙向拉伸熱定型聚丙烯(BOPP):a.性能:可以象玻璃紙一樣被涂布,又可以與其它樹脂共擠塑,生產(chǎn)出具有熱封合性的復(fù)合結(jié)構(gòu);目前十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

未涂布的BOPP一般用作復(fù)合材料外層印刷組分,其背面印刷可以提供光澤的外表面,并保護(hù)油墨不被擦掉。用PVDC涂布BOPP能提供良好的阻隔功能并具有熱封合性。

b.用途:目前十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)a.性能:

極好的尺寸穩(wěn)定性、耐熱性及良好的印刷適性。(5)雙軸取向熱定型聚酯(BOPET):

外層組分目前十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

PET-PVDC-印刷/PE(或離子鍵聚合物)用作加工肉食品包裝。未涂布PVDC時(shí)用來包裝蒸煮食品。

含有鋁箔或蒸鍍鋁的聚酯復(fù)合結(jié)構(gòu)具優(yōu)秀的阻隔性和耐熱性,但加工成本較高。

未涂布聚酯薄膜:PET壓敏粘合劑鋁箔-熱封合涂料,在兒童安全藥品包裝中起特殊作用。b.用途:目前十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)a.性能:潮氣阻隔性不好,但阻氧性能較好。取向尼龍能提高抗拉強(qiáng)度和氧氣阻隔性、減小延伸性和降低熱成型性,還具極好的抗戳穿強(qiáng)度。(6)尼龍與取向尼龍:目前二十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)b.用途:

將尼龍與具有阻隔潮氣和熱封合功能的材料復(fù)合(PE、PVDC),用作鮮肉及塊狀干酪的包裝。

乙醋共聚物/尼龍/聚乙烯(或乙醋共聚物)的復(fù)合結(jié)構(gòu)常作為襯袋箱的襯袋材料。

取向尼龍-PVDC-印刷/低密度PE用于立式成型-充填-封口的咖啡包裝。目前二十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)a.性能:成本低、適應(yīng)性廣、易加工。

LDPE、LLDPE:優(yōu)良的韌性和熱封性。

HDPE:隔濕性及加工性。

PP:取向拉伸可得到高沖擊、高勁度性能。(7)共擠塑包裝材料(主要是PE、PP):目前二十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

乙烯-醋酸乙烯、乙烯丙烯酸、乙烯甲基丙烯酸等共聚物:低溫?zé)岱庑?,常用作共擠結(jié)構(gòu)的粘結(jié)層和熱封合層材料。

乙烯-乙烯醇:阻隔性聚合物,在軟包裝和半硬包裝中得到應(yīng)用。b.其他共擠材料:目前二十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

可潤濕性(粘合劑的表面張力,基材的表面能)

電暈處理2.層合粘合劑:(1)溶劑型和乳液型粘合劑

由于紙具有多孔性和親水性可采用水基粘合劑與鋁箔層合。主要用糊精、硅酸鈉和酪酸/橡膠膠乳。目前二十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

熱塑性:增塑的醋酸乙烯-氯乙烯共聚物及乙烯-醋酸乙烯共聚物:熱塑性粘合劑缺少耐熱性。

PVDC的水基乳液粘合劑:氧和水蒸氣的阻隔層。它適用于涂覆塑料、紙及紙板等基材。

熱固性:聚氨酯和聚酯-聚氨酯:抗熱性、抗化學(xué)性、抗?jié)B性都可隨配方而變化。(2)熱塑性和熱固性粘合劑目前二十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

PE、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯甲基丙烯酸共聚物和離子鍵聚合物。(3)擠塑粘合劑(4)蠟及蠟混合物

石蠟和微晶石蠟常用于不需要高粘合強(qiáng)度和高耐熱性情況的粘合。向蠟中添加低分子量PE、乙醋共聚物或其他樹脂以改進(jìn)粘合力、熱粘性和層合材料的挺度或柔韌性。

目前二十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)可熱封合PVDC涂覆的兩個(gè)薄膜可加熱加壓復(fù)合;

鋁箔在加熱加壓下可以與預(yù)先涂蠟的薄頁紙粘合;粘合強(qiáng)度要求不高時(shí),印刷油墨也可作粘合劑用,經(jīng)常用于PE-印刷-PE的香腸型包裝層合材料;(5)其他粘合劑目前二十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)a.熱封合:利用多層結(jié)構(gòu)中的熱塑性內(nèi)丑組分,加熱時(shí)軟化封合,移掉熱源就固化。3.包裝封閉物與熱封合材料:(1)封閉包裝:蠟、熱封合、塑料薄膜、熱封合涂料、熱熔融體目前二十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)熱封合涂料:醋酸乙烯-氯乙烯共聚物、硝酸纖維素、丙烯酸系塑料或PVDC。熱熔融體:乙基纖維素、硝酸纖維素、乙烯-醋酸乙烯共聚物、PA是熔融體的主要組分。目前二十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)b.冷封合:用生橡膠基特制作封合材料,則不用加熱只要加壓就能封合,這些封合材料稱為冷封合涂料或壓敏膠。它只能自身封合而不能與其它材料封合。c.粘合劑封合:只用于含紙的包裝材料。邊緣涂料目前三十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)保護(hù)印刷表面、防止卷筒粘連、光澤、控制摩擦系數(shù)、熱封合性、阻隔性等。硝酸纖維素、乙基纖維素、丙烯酸系塑料、聚酰胺4.印刷與保護(hù)性涂料:目前三十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)在高度反光的鋁箔或蒸鍍鋁上使用透明色印刷,可使軟包裝具有引人注目的外觀。在外層透明薄膜的反面印刷,可提供高光澤和極好的耐擦性。透明薄膜上全版印刷,能提供遮光性能,如用不透明色,可使透明薄膜成為不透明材料。目前三十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)1.層合:(1)濕法粘結(jié)層合將任何液體狀粘合劑加到基材上,然后立即與第2層材料復(fù)合在一起,從而制得層合材料的工藝。

干酪素硅酸鈉

水基粘合劑:基材至少有一種是吸水性的。

溶劑型粘合劑:基材至少有一種是滲透性的。(二).復(fù)合包裝材料制造技術(shù):目前三十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)區(qū)別:干法復(fù)合中,在涂布粘合劑于基材上之后,必須先蒸發(fā)掉溶劑,然后再將這一基材在一對(duì)加熱的壓輥間與第2層基材復(fù)合。(2)干法粘結(jié)層合聚醋酸乙烯丙烯酸酯目前三十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

利用熱熔粘合劑將兩種或多種基材在加壓下形成多層復(fù)合材料的方法叫熱熔或壓力層合。(3)熱熔或壓力層合熱熔粘合劑(熱熔膠):以熱塑性聚合物為主的100%固體含量的粘合劑。目前三十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)與干法區(qū)別:在熱熔粘合劑結(jié)合層中需要較高的壓力和溫度。蠟聚異丁烯乙烯-醋酸乙烯共聚物聚丁烯石油樹脂乙烯-丙烯酸共聚物

涂布方法:刮刀式、輥軸、擠出、流延、噴槍目前三十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

基材:提供多層結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度。聚合物:提供對(duì)氣體、水蒸氣或油脂的阻隔性。2.擠出貼面層合技術(shù):

是一種把擠出機(jī)擠出的熔融的熱性塑料貼合到一個(gè)移動(dòng)的基材上去的工藝方法。PEPPPA乙烯-丙烯酸共聚物乙烯-甲基丙然酸共聚物離子鍵聚合物乙烯-醋酸乙烯共聚物等目前三十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)3.共擠塑層合技術(shù):

通過一個(gè)模頭同時(shí)擠出形成有明顯界面層的多層薄膜。共擠塑層合技術(shù):平擠薄膜共擠塑、吹塑薄膜共擠塑、共擠塑貼面、共擠塑層合、平擠片材共擠塑。目前三十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)聚合物:

聚烯烴(PE、PP)PAPVDC乙烯-乙烯醇共聚物粘合層:乙烯-醋酸乙烯、乙烯-丙烯酸、乙烯甲基丙烯酸目前三十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)例如:

PET/SiOX涂覆膜/CPP或OPP/SiOX涂覆膜/涂覆

綠色包裝材料。阻隔性同蒸鍍鋁、透明、耐破裂、耐折疊、耐化學(xué)藥品、耐熱性能,可微波加熱??紤]:能源和材料的消耗和包裝廢棄物的回收。(三).復(fù)合包裝材料的發(fā)展:目前四十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)重點(diǎn)回顧復(fù)合材料、復(fù)合包裝材料一.復(fù)合包裝材料的組成:1.基材:(1)紙張(2)玻璃紙(3)鋁箔及蒸鍍鋁材料(4)BOPP1目前四十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)重點(diǎn)回顧(5)BOPET(6)ON(7)共擠塑包裝材料2.層合粘合劑:(1)溶劑型和乳液型粘合劑(2)熱塑性和熱固型粘合劑(3)擠塑粘合劑2目前四十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)重點(diǎn)回顧(4)蠟及蠟混合物(5)其他粘合劑3.包裝封閉物與熱封合材料:(1)封閉包裝:熱封合、冷封合、粘合劑封合4.印刷與保護(hù)性涂料二.復(fù)合包裝材料制造技術(shù):3目前四十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)重點(diǎn)回顧1.層合:(1)濕法粘結(jié)(2)干法粘結(jié)(3)熱熔或壓力層合2.

擠出貼面層合技術(shù)3.

共擠塑層合技術(shù)二.復(fù)合包裝材料的發(fā)展4目前四十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)二、復(fù)合薄膜和軟包裝復(fù)合材料目前四十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)1.復(fù)合包裝材料的結(jié)構(gòu)及表示方法紙聚乙烯(粘合劑)鋁箔(阻隔層)聚乙烯(熱封層)eg.紙/聚乙烯/鋁箔/聚乙烯外層阻隔層粘合層內(nèi)層(一).層合復(fù)合軟包裝材料的結(jié)構(gòu)與性能目前四十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

(1)外層:機(jī)械強(qiáng)度好,耐熱、印刷性能好、光學(xué)性能好。

有覆膜的紙、玻璃紙、BOPP、PET、PA、PVC。(2)內(nèi)層:

熱封性好、無味、無毒、耐油、耐水、耐化學(xué)藥品。未拉伸PP、PE、離子型聚合物、無毒PVC。(3)阻隔層:位于層合結(jié)構(gòu)中靠近產(chǎn)品的一側(cè)。鋁箔(復(fù)合)、蒸鍍金屬膜。目前四十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)2.層合包裝材料的性能

軟包裝作用:*防止干燥產(chǎn)品吸潮或含水量大的產(chǎn)品失去水分;*防止產(chǎn)品氧化;*充氣包裝中,防止充入的CO2或N2組分變化;*防止產(chǎn)品受異味影響;*防止被包裝物的揮發(fā)性香氣組分散失。目前四十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(1)均一性纖維素、塑料薄膜:滲透性均一,包裝的滲透性可用表面積來測量和表示。

鋁箔:針孔發(fā)生率與厚度有關(guān),滲透性不均一,其滲透性只能對(duì)實(shí)際包裝進(jìn)行測試。(2)性能之間相互關(guān)系阻隔材料之間的相互關(guān)系是不能假設(shè)的。目前四十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(3)層合材料中,阻隔層的次序

阻隔材料要盡量靠近產(chǎn)品。必須考慮暴露于大氣中的包裝材料邊緣在大氣和被包產(chǎn)品之間對(duì)水蒸氣壓平衡所起的作用及對(duì)氣體阻隔性的影響。(4)氣味阻隔性

無一般規(guī)律??紤]香味與包裝材料的相互作用時(shí),必須了解某些聚合物材料會(huì)吸收哪些氣味。eg.聚烯烴吸收香精油。目前五十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

使用加入顏料的聚合物,可以選擇不同程度的透光性,透光程度決定于顏料和薄膜的厚度。

蒸鍍金屬膜可提高對(duì)氣體和濕氣的阻隔性,控制鍍層的厚度可以得到不同透光率。

多層復(fù)合包裝中加入一層能吸收紫外線的材料可防止輻射引起的食品變質(zhì),此種材料對(duì)可見光透明。

eg.加工肉的包裝材料中含有PVDC,不致使肉食品變色。(5)光的透過性目前五十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)層合結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能是由產(chǎn)品、包裝機(jī)械及銷售等因素的要求而決定的。

復(fù)合材料的物理性能并不都是各個(gè)組分性能的簡單加和。

有些復(fù)合材料在加工時(shí)需要一定的挺度、滑爽性及適當(dāng)?shù)哪Σ料禂?shù)。

為了促進(jìn)銷售,還要有一定柔韌性和手感。(6)機(jī)械性能(柔韌性、挺度、耐撕裂性)與耐久性(7)特殊要求的性能目前五十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)PE-EVOH、PVDC、PAN、EVOH、PA(二).復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)1.阻隔型樹脂

習(xí)慣上,把氧的滲透系數(shù)<38.9cm3·μm/m2·d·kPa(23oC)的樹脂叫阻隔型樹脂。目前五十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(1)EVOH:干燥時(shí)是極好的阻隔性材料,相對(duì)濕度較高的環(huán)境中,由于吸水,阻氧性能下降。

乙烯和乙烯醇共聚物(EVOH)樹脂,由乙烯和醋酸乙烯共聚物EVA皂化水解而制成。EVOH樹脂的氣體阻隔性、保香性、耐油性、耐藥品性、透明性優(yōu)異。尤其是氣體阻隔性,是氣體阻隔性高的塑料品種之一,因而成為食品包裝材料中用途增長快的材料。目前五十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(3)PAN:

優(yōu)良的阻隔性能,其單層膜可作阻隔性包裝。但高溫不穩(wěn),不適合于共擠加工。(4)PA:

對(duì)氧有好的阻隔性、但對(duì)水蒸氣的阻隔性差。故必須與另一層對(duì)水蒸氣有良好阻隔性的復(fù)合。目前五十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(5)PVDC:是目前為止最理想的阻隔材料,對(duì)氧、水都具有好的阻隔性,但加工比較困難。

PVDC是以偏二氯乙烯為主要成分的共聚物,由于純PVDC難以加工應(yīng)用,均聚物一直無法工業(yè)化。上世紀(jì)30年代,美國DOW化學(xué)公司研制成功VDC-VC共聚物,并取名為“SARAN”,80年代又推出VDC-MA系列,因此,所謂的PVDC工業(yè)亦是指以VDC為主體的共聚高分子工業(yè)。目前五十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)2.復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu):

復(fù)合薄膜的構(gòu)成與其他層合材料相似,但又與加工方法有關(guān)。在用共擠塑方法制造復(fù)合薄膜時(shí),經(jīng)常把用來支撐阻隔層的材料叫結(jié)構(gòu)層。目前五十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

PS:優(yōu)良的共擠塑加工性和熱成型性,但加工溫度較低(90.6oC)。

PP:耐熱性好,適于共擠塑,但耐低溫沖擊性差。

HDPE:低溫性能比PP有顯著提高,但對(duì)蒸煮過程的適應(yīng)性不好。

LDPE:熔點(diǎn)較低,可作共擠塑結(jié)構(gòu)中的熱封合層。結(jié)晶型PET、PC:未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,應(yīng)用前景良好。目前五十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(2)不對(duì)稱結(jié)構(gòu):

典型的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)是用來滿足立式成型/充填/封合機(jī)用的。

熱封合功能層:基體樹脂(HDPE)的熱封性通過用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作表層得以實(shí)現(xiàn)。有時(shí)選用PP作表層材料,因它有較高的耐熱性。(1)單一樹脂結(jié)構(gòu):

中間層采用有色料或回用料。用純樹脂作表面層來控制表面質(zhì)量和機(jī)械加工性。目前五十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

典型的對(duì)稱共擠塑結(jié)構(gòu)由起功能作用的芯層和二個(gè)可熱封的表層組成。

共擠塑表層材料:取向PP;冷凍食品包裝的共擠塑表層材料:乙烯-醋酸乙烯。厚壁袋:LLDPE共擠出芯層來提高耐沖擊強(qiáng)度。包裝鮮肉:PVDC薄膜用乙烯-醋酸乙烯作表層以確保良好的熱封合性。(3)對(duì)稱結(jié)構(gòu):目前六十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)重點(diǎn)回顧一.層合復(fù)合軟包裝材料的結(jié)構(gòu)與性能:1.復(fù)合包裝材料的結(jié)構(gòu)及表示方法:內(nèi)層、外層、阻隔層2.層合包裝材料的性能:

(1)均一性(2)性能之間相互關(guān)系1目前六十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)重點(diǎn)回顧(3)阻隔層次序(4)氣味阻隔性(5)光透過性(6)機(jī)械性能與耐久性(7)特殊要求的性能3.復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)1.阻隔型樹脂:EVOH、PVDC、PAN、PA2目前六十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)重點(diǎn)回顧2.復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu):PS、PP、HDPE、LDPE、結(jié)晶型PET、PC(1)單一樹脂結(jié)構(gòu)(2)不對(duì)稱結(jié)構(gòu)(3)對(duì)稱結(jié)構(gòu)3.多層復(fù)合包裝材料的阻隔性3目前六十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)三、其它復(fù)合包裝材料目前六十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)SiOx蒸鍍薄膜(GT膜,氧化硅涂覆膜):

氣體阻隔性、透明、耐熱、耐破裂、耐折疊、耐化學(xué)藥品侵蝕、容易加工復(fù)合等。比鋁塑復(fù)合材料容易回收,無污染。(一).無機(jī)氧化物鍍覆薄膜目前六十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)物理氣相淀積(PVD):

x=1.5~1.7。由于是干法層合,鍍層呈多層化。雖鍍層本身氣密性不差,但由于實(shí)際加工時(shí)鍍覆物與高溫狀態(tài)的基村(如PE)接觸,蒸鍍層會(huì)產(chǎn)生裂紋,使氣密性能下降。1.技術(shù)現(xiàn)狀:目前六十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)液態(tài)有機(jī)硅化合物或氣相硅烷反應(yīng)室氧化反應(yīng)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法(PECVD)載氣(He)+氧等離子涂覆SiO2化學(xué)氣相淀積(CVD):CVD法產(chǎn)生涂層比PVD法致密,氣密性好,不易產(chǎn)生裂紋。目前六十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

利用氬離子濺射技術(shù)在PET材料上鍍覆SiO2膜。利用電子束(EB)蒸發(fā)和等離子體結(jié)合的方法制備SiO2鍍覆膜。

EB法、PVD法、CVD法制氧化鋁蒸鍍膜。目前六十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)2.結(jié)構(gòu)與性能:(1)結(jié)構(gòu):塑料膜+SiOx+塑料膜

蒸鍍SiOx基材:PET、LDPE、OPP等。復(fù)合膜:PP、PS、PA等。含SiOx蒸鍍復(fù)合材料的阻隔性目前六十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

(2)性能:與用PVDC作阻隔層的復(fù)合材料相比,GT薄膜復(fù)合材料的透氣性受溫度影響較小。3.前景:

GT薄膜是鋁箔復(fù)合材料的理想替代品。由于它非常薄,不會(huì)嗇包裝廢棄物回收的困難。廣泛用于干燥食品及水分高的食品或液體食品;藥劑、化妝品等產(chǎn)品的熱封或冷封的外包裝;還可以用于牙膏、調(diào)味品、一次性醫(yī)用包裝及各種工業(yè)品、化工產(chǎn)品的復(fù)合包裝。目前七十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

使用強(qiáng)度好而且成本低的塑料以滿足機(jī)械強(qiáng)度方面的要求,而用阻隔性能好價(jià)格貴的樹脂作阻隔層。(二).多層復(fù)合塑料容器1.多層塑料瓶:思路:目前七十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)含水產(chǎn)品:PE、PP、PVDC;需阻氧的產(chǎn)品:PA、PET、PVC;層合結(jié)構(gòu)中阻隔型樹脂:乙烯-乙烯醇(EVOH)、PVDC、PAN;(1)阻隔層樹脂:目前七十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

LDPE:改進(jìn)柔性。

PP:比HDPE有更好的耐熱性與接觸透明度。

PVC:抵抗化學(xué)藥品的侵蝕。

PS:透明、有剛性、低成本,但脆。

PC:價(jià)貴,對(duì)氧與水的阻隔性不佳,但能承受高溫。在多層容器中作為熱充填、高溫滅菌、蒸煮包裝中不耐熱材料的支撐材料。(2)結(jié)構(gòu)層樹脂:目前七十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(3)粘合劑和粘合材料:(4)舉例:

以EVOH為阻隔層:包裝農(nóng)藥和藥品,對(duì)飲料中的香精油等物質(zhì)吸附極少,故也廣泛用作桔汁飲料的包裝。。HDPE/改性PE/EVOH/改性PE/HDPEHDPE/改性PE/EVOH/改性PE/EVOH目前七十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)PET單層瓶:用作汽水、礦泉水、茶等飲料的包裝。PVDC涂覆PET瓶、PET/MXD6(尼龍):易氧化的葡萄酒、啤酒等。

PET/EVOH/PET/EVOH/PET5:灌裝蕃茄醬。

聚萘二甲酸乙二酯(PEN):替代PET,氣密性及耐熱性均優(yōu),但價(jià)高。目前七十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

這種層合材料先制成大卷片材,以利于制管時(shí)分切成適當(dāng)寬度。分切的卷筒被送到制管廠制成管筒。由于層合材料中采用不滲透的鋁箔作阻隔層,因此可能發(fā)生滲透的部位是搭接縫。2.層合軟管:目前七十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)1.外表面2.LDPE和抗靜電層3.印刷油墨4.白色LDPE5.紙基材

6.LDPE7.乙烯-丙烯酸共聚物8.鋁箔9.乙烯-丙烯酸共聚物

10.LDPE防塵層印刷層印刷底層紙(非拉伸基材)紙底層粘合劑層阻隔層粘合劑層密封層內(nèi)表面12345678910層合軟管材料的典型結(jié)構(gòu)目前七十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(2)防止氧化的鋼箔類復(fù)合無菌容器

用于桔子、菠蘿、桃子等水果害及蘑菇、藕、土豆等蔬菜類。使內(nèi)容產(chǎn)品于常溫下在一年內(nèi)完好無損,并保持食品的色、味及內(nèi)在質(zhì)量。3.塑料-金屬箔復(fù)合容器:鋼箔比鋁箔剛性好,不易變形,消除了形成容器時(shí)常見的褶皺現(xiàn)象,外形美觀。(1)PP(40um)/鋼箔(75um)/PP(70um)

用于甜凍食品、燒雞、田螺以及嬰兒食品包裝。目前七十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)PET/LCP:兩種成分比例為9:1。

不透明、呈乳白色外觀。具有比PET更好的氧氣和濕氣阻隔性、更好的耐熱性和機(jī)械性能。因而膜厚可降低一半,而且可回收循環(huán)使用,是一種綠色包裝材料??捎糜诒∧?、也可以作為共擠樹脂制造軟包裝用的膜片,還可用于硬包裝及半硬包裝等多種包裝形式。(三).高分子合金材料用共混的方法,在樹脂中加入一種能夠改進(jìn)互混性的相混劑就可以形成合金材料。目前七十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)重點(diǎn)回顧一.無機(jī)氧化物鍍覆薄膜:1.技術(shù)現(xiàn)狀:PVD、CVD2.結(jié)構(gòu)與性能:

(1)結(jié)構(gòu)(2)性能(3)前景1目前八十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)重點(diǎn)回顧二.多層復(fù)合塑料容器:1.多層塑料瓶:(1)阻隔層樹脂(2)結(jié)構(gòu)層樹脂(3)粘合劑和粘合樹脂2目前八十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)重點(diǎn)回顧3(4)舉例2.層合軟管3.塑料-金屬箔復(fù)合容器三.高分子合金材料:PET/LCP目前八十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)四、多層薄膜擠出成型技術(shù)目前八十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)目前八十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(一)、多層共擠薄膜設(shè)備目前八十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)目前八十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)目前八十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)目前八十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)三層共擠目前八十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)目前九十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)目前九十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)根據(jù)薄膜牽引方向不同,可將吹塑薄膜的生產(chǎn)形式分為平擠上吹、平擠平吹和平擠下吹三種,其中以前者最為常見。(二)、吹塑簿膜的成型方法目前九十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)目前九十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)吹塑薄膜的一般規(guī)格為:厚0.0l~0.25mm,折徑100~6000mm,用吹塑法生產(chǎn)薄膜的塑料原料主要有:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯、聚偏二氯乙烯等。大量應(yīng)用的是聚乙烯和聚氯乙烯。此外,還有多種塑料復(fù)合的多層復(fù)合薄膜。螺桿直徑/mm薄膜折徑/mm30<30045100~50065450~90090700~1200120~2000150~3000200~4000目前九十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)生產(chǎn)吹塑薄膜,一般應(yīng)根據(jù)所需薄膜折徑來選用適合規(guī)格的擠出機(jī),以便取得好的經(jīng)濟(jì)效益。例如,用大型擠出機(jī)生產(chǎn)薄而窄的塑料薄膜,就不易實(shí)現(xiàn)在快速牽引下的冷卻;反之,厚而寬的薄膜使用小型擠出機(jī),會(huì)使塑料處于高溫的時(shí)間太長,對(duì)薄膜的質(zhì)量損害就大,同時(shí)生產(chǎn)率也達(dá)不到要求,所以一種擠出機(jī)只能適合于擠出少數(shù)幾種規(guī)格的產(chǎn)品。目前九十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)螺桿直徑/mm45506590120150機(jī)頭直徑/mm<10075~120100~150150~200200~300300~500螺桿直徑與吹膜機(jī)頭直徑的關(guān)系目前九十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)擠出機(jī)的選擇還要考慮被加工物料的物理性能。這里主要是考慮擠出機(jī)螺桿構(gòu)型的選擇。例如,加工熱敏性聚氯乙烯材料時(shí),要避免物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間過長,為避免螺桿頭與多孔板之間的積料,螺桿頭應(yīng)設(shè)計(jì)為尖頭的。而螺桿不能選擇屏障型的,以免因剪切力過大,而導(dǎo)致物料分解。對(duì)于聚烯烴類物料,則可采用高效螺桿提高質(zhì)量及產(chǎn)量,而不會(huì)產(chǎn)生分解問題。目前九十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)共擠出復(fù)合機(jī)頭

共擠出復(fù)合吹塑是將不同種類的樹脂或不同顏色的樹脂分別加入各臺(tái)擠出機(jī),通過同一個(gè)機(jī)頭同時(shí)擠出制成多層或多種顏色的薄膜。復(fù)合薄膜可以彌補(bǔ)單層薄膜的缺陷,發(fā)揮每層膜的長處,達(dá)到取長補(bǔ)短的目的,可獲得綜合性能優(yōu)越的復(fù)合材料。復(fù)合機(jī)頭有模內(nèi)復(fù)合和模外復(fù)合兩種形式。目前九十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)目前九十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)冷卻裝置膜管剛從機(jī)頭擠出時(shí)溫度較高(160℃以上),呈半流動(dòng)狀態(tài),從吹脹到進(jìn)入牽引夾輥的時(shí)間較短,僅幾秒鐘到一分鐘左右的時(shí)間。在這段時(shí)間里,膜管要達(dá)到一定的冷卻程度,單靠自然冷卻是不夠的,必須強(qiáng)行冷卻。否則膜管不穩(wěn)定,薄膜厚度和折徑很難均勻,牽引、卷取時(shí)薄膜易粘連。

常用冷卻裝置有風(fēng)環(huán)、水環(huán)、雙風(fēng)口減壓風(fēng)環(huán)、內(nèi)冷卻裝置等。目前一百頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)目前一百零一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)目前一百零二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)牽引裝置牽引裝置一般由牽引架、人字板、牽引裝置的傳動(dòng)系統(tǒng)和一對(duì)牽引輥組成。

目前一百零三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)卷取裝置目前一百零四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)五、PVDC多層共擠出薄膜目前一百零五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

PVDC

工業(yè)發(fā)源于美國DOW化學(xué)公司,由于初期適逢“二戰(zhàn)”而主要應(yīng)用于軍品包裝,從而PVDC工業(yè)蒙上了一層神秘的色彩,再加上其從原料合成到加工設(shè)備直至生產(chǎn)過程各個(gè)環(huán)節(jié)均具高技術(shù)含量,且美國DOW化學(xué)公司多年不解密,不轉(zhuǎn)讓技術(shù),使PVDC這一產(chǎn)品一直處于壟斷狀態(tài)。到60了年代,DOW化學(xué)公司與日本旭化成公司合作在日本建立PVDC原料生產(chǎn)工廠,這一產(chǎn)品才開始解密,后來日本吳羽公司也開始生產(chǎn)PVDC樹脂,至此才結(jié)束了獨(dú)家壟斷的局面。目前一百零六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(一)、國內(nèi)PVDC的應(yīng)用現(xiàn)狀:

PVDC從上世紀(jì)八十年代中期伴隨火腿腸加工技術(shù)的引進(jìn),在國內(nèi)得到大量的應(yīng)用,在隨后的十幾年里,雙匯、春都、雨潤、金鑼等火腿腸的產(chǎn)量逐漸加大,一些企業(yè)先后從國外引進(jìn)先進(jìn)的PVDC生產(chǎn)線,使PVDC生產(chǎn)在中國進(jìn)入迅猛發(fā)展時(shí)期。截止2005年,我國的PVDC產(chǎn)量已達(dá)到2.5萬噸,目前仍繼續(xù)增長,成為繼美國、日本之后的第三大生產(chǎn)應(yīng)用大國。目前一百零七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(二)、PVDC的性能

聚偏二氯乙烯是偏二氧乙烯的均聚物。它無毒、無味、透明;機(jī)械強(qiáng)度大,韌性好;耐油和有機(jī)溶劑;熱收縮性與自黏性好;還具有自熄性、保味性以及優(yōu)異的防潮、防霉等性能,同時(shí)具有優(yōu)良的印刷和熱封性能。聚偏二氯乙烯對(duì)氧、水均具有良好的阻隔性,是阻濕、阻氣皆優(yōu)的高阻隔性能材料。但因機(jī)械加工性差,熱穩(wěn)定性差,其成薄膜性及單獨(dú)成薄膜強(qiáng)度差,成本高。目前一百零八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

PVDC對(duì)氧氣的阻隔性能相當(dāng)于LDPE的1700倍、PP的1000倍、PET的20倍、PA的10倍(測試條件為23℃、1atm、相對(duì)濕度75%RH)。

PVDC對(duì)水汽的阻隔性能相當(dāng)于LLDPE的20倍、EVOH-32的76倍、EVOH-44的30倍、PA的190倍。

PVDC對(duì)氣味的阻隔性能相當(dāng)于EVOH的1000倍、PA的500倍、PP及PE的17000倍。目前一百零九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

PVDC作為具有高阻隔的熱成型密封軟包裝材料,可廣泛用于食品、加工肉類產(chǎn)品、日用品、化妝品、化工產(chǎn)品、農(nóng)藥、軍工產(chǎn)品密封軟包裝,以及滿足充氣或抽真空、熱成型等各種功能包裝,特別適合高濕環(huán)境下的高阻濕、阻氧、阻油、保香等各種阻隔應(yīng)用。目前一百一十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)聚偏二氯乙烯薄膜的最突出的特點(diǎn)在于不管濕度和溫度條件如何變化,薄膜都可以具有以下優(yōu)點(diǎn):①高阻氧性②極好的氣味阻隔性③穿孔或蒸煮后阻隔性不會(huì)降低④降低原料成本⑤實(shí)現(xiàn)更大的利潤⑥可能取代不同的密封層和外層原料以提高阻隔性和其他物理性能⑦因?yàn)闇p薄而減少污染目前一百一十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

聚偏二氯乙烯薄膜的氧氣阻隔性能

原料氧氣透過率(20℃RH75%)XUS-32019.10L原料0.055EVOH-38(@70%RH

)

0.055SaranUB100薄膜0.055EVOH-38(@80%RH)

0.10EVOH-38(@90%RH)

0.225PA6

2.6聚乙烯對(duì)苯二甲酸脂6.9PP

150HDPE

150目前一百一十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

MA-PVDC也稱高阻隔PVDC,相當(dāng)于腸衣膜用PVDC阻隔性能的30倍以上。

PVDC符合美國FDA衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),可廣泛應(yīng)用于冷鮮肉、熟肉制品、奶及奶制品、油性食品、茶葉、藥品等產(chǎn)品的包裝。

PVDC多層共擠高阻隔吹塑薄膜,是以高阻隔MA-PVDC為阻隔層的新型包裝材料。

VDC和VC共聚物—主要用于PVDC涂覆和人造腸衣

VDC和MA共聚物—主要用于共擠復(fù)合目前一百一十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(三)、PVDC-聚烯烴共擠出熱成型高阻隔復(fù)合包裝材料的結(jié)構(gòu)

PVDC-聚烯烴共擠出熱成型高阻隔復(fù)合包裝材料,由上膜和下膜兩部分組成,其中,上膜為透明或印刷有被包裝物圖文信息的多層薄膜,作為包裝的展示面;下膜是適于熱成型、真空表面包裝或充氣包裝并進(jìn)行二次熱封的多層薄膜,作為包裝的成型面:目前一百一十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)對(duì)稱類:PE/EVA/PVDC/EVA/PE;不對(duì)稱類:PP/EVA/PVDC/EVA/PE;成功的共擠出產(chǎn)品的生產(chǎn),歸根取決于三個(gè)關(guān)鍵因素:共聚物的選擇;螺桿、進(jìn)料塊和模具的設(shè)計(jì)以及最佳的工藝條件。在共擠過程中選擇的各層材料必須具有相近的熱性能(熔融溫度和熔體粘度等),層與層之間具有粘合作用。與PVDC具有親合作用的樹脂很少,最常用的只有EVA。目前一百一十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)LDPE

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×HDPE

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×LLDPE

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×EVA

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○PP

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×PA

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×PET

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×EVOH

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×PVDC

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LDPE

HDPELLDPEEVA

PPPA

PETEVOHPVDC注:“○”表示具有自然粘合作用;×”表示不具有自然粘合作用。各種樹脂之間的自然粘接性能目前一百一十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)第一部分:上膜(1)上膜為七層或七層以上薄膜,其基本結(jié)構(gòu)為:BOPP/PE-TIE-PVDC-TIE-PP-PE(2)工藝PE-TIE-PVDC-TIE-PE采用多層流延或多層吹膜共擠出成型,與BOPP無溶劑干式復(fù)合;目前一百一十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)第二部分:下膜(1)下膜為五層或五層以上薄膜,基本結(jié)構(gòu)為:PP-TIE-PVDC-TIE-PE(2)工藝PP-TIE-PVDC-TIE-PE采用多層流延或多層吹膜共擠出成型。目前一百一十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)PVDC多層共擠高阻隔下吹拉伸膜該產(chǎn)品外層為PP或PA,下吹水冷工藝,除保持良好的縱橫向強(qiáng)度外,透明度可與流延膜媲美。該產(chǎn)品不用復(fù)合即可直接用于低溫肉生產(chǎn)線上。PVDC多層共擠高阻隔熱收縮膜該產(chǎn)品具有熱收縮功能,應(yīng)用于收縮包裝冷鮮肉等,并可取代PVDC單層人造腸衣膜。PVDC熱收縮膜的結(jié)構(gòu)一般為:PE/EVA/PVDC/EVA/VLDPE(Surlyn)目前一百一十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)PVDC多層共擠高阻隔保鮮自粘膜

該產(chǎn)品除具有熱收縮特性之外,外層材料具有自粘性。目前一百二十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)中國PVDC原料主要生產(chǎn)商為浙江巨化集團(tuán)公司;浙江東陽市野風(fēng)塑膠有限公司也在生產(chǎn)PVDC乳膠;這兩家PVDC乳膠產(chǎn)品部分已走向國外市場。

2005年河南雙匯投資發(fā)展股份有限公司、日本吳羽化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社、日本豐田通商株式會(huì)社共同出資在江蘇南通興建的年產(chǎn)1萬噸的PVDC混合樹脂粉正式投產(chǎn),主要供給該公司的國內(nèi)投資商雙匯集團(tuán)使用。國內(nèi)如上海氯堿化工股份有限公司等正加快PVDC原料生產(chǎn)開發(fā)的步伐。目前一百二十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(四)、PVDC共擠出成型故障排除及清洗方法聚偏二氯乙烯樹脂是典型的熱敏性材料,極易發(fā)生熱降解。聚偏二氯乙烯在成型過程中發(fā)生降解的故障排除及清洗方法是聚偏二氯乙烯薄膜成型加工工藝的重要組成部分。目前一百二十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(1)聚偏二氯乙烯發(fā)生降解:生產(chǎn)聚偏二氯乙烯時(shí),應(yīng)注意降解的預(yù)示信號(hào)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)薄膜產(chǎn)生小氣泡或薄膜變黑時(shí)應(yīng)當(dāng)首先將聚偏二氯乙烯擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在適當(dāng)?shù)牡娃D(zhuǎn)速下,并盡快用聚乙烯將聚偏二氯乙烯沖干凈。沖洗時(shí)不要停止任何擠出機(jī),最好的是能維持薄膜在此過程中正常收卷。若正常收卷發(fā)生困難,沖機(jī)料不能堆積在流延輥上,可讓其流到地面上。持續(xù)將其移至戶外除去,用冷水使之很快地冷卻。沖料時(shí)間至少保證30分鐘。目前一百二十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(2)聚偏二氯乙烯的螺桿突然停止:當(dāng)聚偏二氯乙烯生產(chǎn)過程中,聚偏二氯乙烯的螺桿出現(xiàn)停止轉(zhuǎn)動(dòng)而且無法再次啟動(dòng)(電,機(jī)械等原因)時(shí),必須保證其他擠出機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。大約用2分鐘時(shí)間試著重新啟動(dòng)聚偏二氯乙烯螺桿。如果成功,則用聚乙烯沖洗清理。如果不能在2~3分鐘內(nèi)重新啟動(dòng)聚偏二氯乙烯螺桿,則需要用下列方法進(jìn)行緊急制冷。目前一百二十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)①使其他的擠出機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),降低聚偏二氯乙烯擠出機(jī)轉(zhuǎn)速至0(當(dāng)料筒冷卻之后,不要嘗試再次啟動(dòng))。②將擠出機(jī)(PVDC)的溫度降至30℃。③使擠出機(jī)(PVDC)承接器保持160℃,如此能持續(xù)進(jìn)行包裹。④在所有的擠出機(jī)中加入低密度聚乙烯。⑤沖料,直到熔融物被沖干凈。目前一百二十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(3)清洗螺桿(聚偏二氯乙烯已凝固的狀態(tài)下)①.將擠出機(jī)(PVDC)的法蘭加熱至150~160℃,承接器160℃。使螺桿各區(qū)溫度降至50℃以下。②.拆開聚偏二氯乙烯擠出機(jī)。③.裝配螺桿推進(jìn)器。加熱螺桿各區(qū)溫度至100℃,嘗試將螺桿推出。

如果螺桿不動(dòng),增高10℃再試一次。-140℃時(shí)螺桿開始移動(dòng)。④.清理螺桿和承接器。目前一百二十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(4)正常關(guān)閉流動(dòng)的聚偏二氯乙烯①.將擠出機(jī)(PVDC)中加入低密度聚乙烯并維持正常的擠出機(jī)轉(zhuǎn)速。②.將擠出機(jī)(EVA)的轉(zhuǎn)速增至70r/min③.大約10分鐘之后,將粘合層擠出機(jī)和其他的擠出機(jī)中加入低密度聚乙烯。④.持續(xù)用低密度聚乙烯沖洗擠出機(jī)(PVDC)直到在熔融物中沒有殘留的聚偏二氯乙烯,至少30分鐘。目前一百二十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)⑤.首先關(guān)閉除包裹用以外的擠出機(jī)。⑥.然后關(guān)閉擠出機(jī)(PVDC)。⑦.最后關(guān)閉包裹用擠出機(jī)(EVA)并確保沒有任何聚偏二氯乙烯或其降解物回流至包裹插件內(nèi)。目前一百二十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)六、乙烯-乙烯醇共聚物

(EVOH)樹脂目前一百二十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)乙烯—乙烯醇共聚物(EVOH或EVAL)是首先由美國的杜邦公司于50年代通過乙烯與醋酸乙烯酯共聚、醇解制得。

EVOH樹脂是目前世界上工業(yè)化生產(chǎn)的三大阻隔樹脂之一(PVDC、EVOH、PA)。結(jié)構(gòu):—(CH2—CH2)m—(CH2—CH)n—︳OH目前一百三十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

氣體在聚合物中的滲透速率(25℃,RH=0%)樹脂氣體透過速率(cm3.20mPm224h.atm)O2N2CO2HeEVOH-F0.210.0170.80160EVOH-E2.10.137.1410LDPE1200031004200028000取向PP30007309100--PET5481003100取向PA638122052000目前一百三十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)EVOH樹脂的成型加工性好,可注塑、擠出成型,為多層共擠出,流延和吹塑成型。對(duì)EVOH薄膜,主要是多層共擠出成型,流延成型、擠出雙向拉伸成型,近年又發(fā)展涂覆EVOH薄膜。目前國內(nèi)主要用日本可樂麗和合成化學(xué)的產(chǎn)品。目前一百三十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(一)、基本性能1、良好的阻隔性,但受濕度的影響

EVOH樹脂為半結(jié)晶型熱塑性樹脂,其分子中含有羥基分子和分子間氫鍵彼此強(qiáng)烈的鍵合,使氧氣擴(kuò)散所需的鏈段運(yùn)動(dòng)嚴(yán)格受分子內(nèi)和分子間內(nèi)聚能限制,分子鏈柔性小,分子間自由運(yùn)動(dòng)暫時(shí)形成空間幾率小,對(duì)氧的阻隔性,EVOH大約為PA的100倍,為PP、PE的10000倍。目前一百三十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)所以透氣率小,但是當(dāng)EVOH置于濕度較高的條件下,EVOH吸收水分,水對(duì)EVOH起增塑作用,氫鍵的鍵合能力下降,鏈段活動(dòng)能力增加,氣體就容易通過,所以在相對(duì)濕度較低的中等情況下,阻隔性有所下降,但仍然有很好的阻氧性能。,即EVOH具有良好的阻隔性,但受濕度的影響。目前一百三十四頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)2、具有極好的氣體阻隔性、保香性、異味阻隔對(duì)各種化學(xué)物質(zhì)的滲透系數(shù)如下:氧氣=4;氮?dú)?3.7;氫氣=450;一氧化碳=5.1;二氧化碳=12;甲烷=8;氨氣=90。等等。

EVOH對(duì)氧的阻隔性能隨乙烯含量而變化,隨乙烯的含量增加而下降,而對(duì)水蒸汽則相反。性目前一百三十五頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)3、具有耐油性及耐化學(xué)藥品性適用于包裝油脂類液體,以及有毒及揮發(fā)性產(chǎn)品,如工業(yè)溶劑、農(nóng)藥、殺蟲劑等。4、其他性能良好(1)、透明性和光澤好,可用做高質(zhì)量透明包裝,保證包裝產(chǎn)品的外觀。目前一百三十六頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(2)、良好的耐紫外線及其他輻射性,能長期暴露于嚴(yán)酷條件下,也能用于用阿爾法和貝塔射線輻射消毒的多層結(jié)構(gòu)中的材料。(3)、良好的力學(xué)性能,強(qiáng)度與拉伸模量高。(4)、容易加工,可用傳統(tǒng)聚烯烴加工設(shè)備擠出、共擠出。(5)、共擠出時(shí),能做成極薄的薄膜,因而相對(duì)成本低。目前一百三十七頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)6、缺點(diǎn):吸濕性,且隨著濕度增加,阻隔性下降。無熱封性,因此采用復(fù)合的方法禰補(bǔ)。

如PE/TIE/EVOH/TIE/MPE等結(jié)構(gòu)形式,7層以上更好。目前一百三十八頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)(二)、應(yīng)用領(lǐng)域1、包裝材料包裝領(lǐng)域要求包裝材料在衛(wèi)生性、加工性、商品性、便利性、經(jīng)濟(jì)性、安全保護(hù)性各方面都有著優(yōu)越的性能。EVOH樹脂由于其優(yōu)異的隔氣性能,在包裝領(lǐng)域得到了廣泛的使用。它能明顯延長食品的貯藏時(shí)間,提高食品的保香性。EVOH樹脂用于所有硬性和軟性包裝領(lǐng)域,用來包裝番茄醬、糖汁、奶制品、肉制品、蔬菜及果汁、飲料類。目前一百三十九頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)除此之外,EVOH樹脂還可用于非食品包裝,如化學(xué)品、溶劑、保健產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、化妝品及電子類產(chǎn)品等。另外,當(dāng)紙包裝材料與EVOH共聚物組合在一起就成了高隔氣材料而可應(yīng)用于食品保鮮包裝。目前一百四十頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)2、紡織材料

EVOH樹脂適用于各種纖維織物的熱熔粘合和涂層,由于它對(duì)纖維具有優(yōu)越的粘結(jié)性能和耐水洗性,特別適用于服裝加工制造方面。日本可樂麗公司通過對(duì)EVOH進(jìn)行改性并采用與聚酯一起進(jìn)行雙組分纖維紡絲加工,制得了高柔軟、蓬松、吸濕、有光澤、易染的具有天然纖維特性的纖維。他們又通過加入015%的SiO2

、ZrO2

、ZrC、MnO2

、Fe2O3,、C0O、CuO和Al2O3

結(jié)晶粒子到EVOH中,在制得了遠(yuǎn)紅外的EVOH纖維,用于保健服裝的生產(chǎn)。目前一百四十一頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)3、醫(yī)用材料EVOH樹脂可以用于制造醫(yī)用選擇性滲透膜,采用輻射處理法進(jìn)行消毒。例如,EVOH樹脂空心纖維封在聚乙烯膜中,并用Co-60輻照,可用于尿的滲析。4、其他應(yīng)用目前一百四十二頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)七、全阻隔、高阻隔保鮮膜主要性能質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)目前一百四十三頁\總數(shù)一百五十八頁\編于十九點(diǎn)

在美國,PVDC被認(rèn)為安全無毒材料,符合FDA標(biāo)準(zhǔn);

在德國,政府大力倡導(dǎo)使用PVDC,并擁有“

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