【包装印刷造纸】高阻隔食品包装材料浅谈
包装印刷高阻隔食品包装材料浅谈

包装印刷高阻隔食品包装材料浅谈随着人们生活水平的提高和食品安全的日益重视,对包装印刷材料的要求也越来越高。
食品包装作为保障食品质量和安全的重要环节,对高阻隔性能和安全卫生要求也越来越严格。
本文将会浅谈高阻隔性能在食品包装印刷中的应用和意义,以及当前市场上常见的高阻隔食品包装材料。
一、高阻隔性能在食品包装印刷中的应用和意义高阻隔性能的应用范围非常广泛,在食品包装印刷中,它主要应用于保护食品,防止外界因素对食品的影响。
高阻隔性能不仅可以有效地防止空气、水分、氧气、臭氧、异味、油脂等物质渗透到食品中,影响食品的口感和香味,还可以防止光线的影响,避免食品变质。
对于易腐食品,高阻隔性能尤其重要。
易腐食品往往含有大量水分,容易变质,而高阻隔性能可以有效地防止水分蒸发和氧化作用的发生,使食品保鲜时间更长。
此外,高阻隔性能还可以减少食品中的添加剂使用量,提高食品的健康性和安全性。
二、常见的高阻隔食品包装材料1. 铝箔铝箔是目前市场上最常见的高阻隔食品包装材料,它具有出色的防氧化、阻隔性、防潮性、阻隔亚光线、防异味和防臭氧的性能。
铝箔包装袋广泛用于食品、药品、农药、化工和电子产品的包装中。
2. EVOHEVOH是一种高阻隔的共挤层,主要由乙烯-醇类共聚物制成。
EVOH具有优异的防水、阻隔气、防味、阻隔紫外线和电绝缘等特性,用于食品、药品和饮料的包装中。
3. PA/PETPA/PET是一种高阻隔的复合材料,主要由聚酰胺和聚酯制成。
PA/PET具有优秀的防氧化、阻隔性、防湿、防异味和防臭氧性能,广泛用于肉类、奶制品和膨化食品等食品的包装中。
4. PVDCPVDC是一种高阻隔的共聚层,主要由氯乙烯酸乙烯共聚物制成。
PVDC包装袋具有良好的防湿、防氧化、防异味、防油性能,广泛应用于熟食、奶制品和豆制品等食品的包装中。
以上是市场上常见的高阻隔食品包装材料,它们在不同的食品包装中发挥着重要的作用,对保护食品和维护人类健康起到了至关重要的作用。
高阻隔食品包装材料浅谈

高阻隔食品包装材料浅谈随着普通人对健康意识的不断提高,人们对保鲜食品的要求也越来越高。
为达到这一目的,高阻隔食品包装材料应运而生。
高阻隔食品包装材料可以有效地保护食品免受外界的影响,保持新鲜和营养价值,降低食品的浪费,而且可以延长保质期。
本文将对高阻隔食品包装材料进行详细讲解。
一、高阻隔食品包装材料是什么?高阻隔食品包装材料是一种结构复杂、性能优越、多功能性的包装材料。
在生产过程中,通常采用多层复合技术,将不同的材料层按照一定的比例和顺序复合成高阻隔食品包装材料。
典型的材料组合包括聚酯薄膜、铝箔、尼龙、乙烯和聚丙烯。
二、高阻隔食品包装材料的优点1.保鲜效果好高阻隔食品包装材料具有良好的气密性、防潮性和防氧化性能。
根据包装产品的不同需求,可以调配不同的结合材料来增加材料的保鲜效果。
不论是日常食品还是冷藏食品,在包装材料的作用下都可以达到长时间的保鲜效果。
2.增强食品外观高阻隔食品包装材料的材质可以为食品提供更坚固的保护层,避免食品受损或磨损。
在花式包装的时代,高阻隔食品包装材料的应用则起到了非常好的保护作用,它为多层复合装置提供柔韧性,帮助最大限度地增强食品的外观。
3.防火安全高阻隔食品包装材料在商品涉及细微的产品处理时可以提供实质保障,特别是那些更脆弱的食品类型。
材料的可靠性和气密性尽可能地减少了产生食品污染和火灾风险的可能性。
最近发生过的国际广播汇报的很多火灾案件所示,高阻隔食品包装材料的使用才是有效预防火灾和生命安全的最实际的途径。
4.方便高效高阻隔食品包装材料的材质和易于使用的制造特性使其在包装食品方面变得越来越受欢迎。
更为重要的是,高阻隔食品包装材料可以在制造过程中定制特殊的尺寸以增加其使用效益。
三、高阻隔食品包装材料的应用1.冷藏食品对于需要冷藏的食品,使用高隔阻食品包装材料是非常必要的。
冷藏食品需要保证温度在0-5摄氏度之间,并提供防潮性、保鲜性和氧隔性的保护。
例如,高阻隔食品包装材料可以在网站上宣传,使海鲜、肉类、奶酪等食品得到更好的保护和保存,从而延长它们的使用寿命。
PVDC:软包装主导高阻隔材料(一)

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟PVDC:软包装主导高阻隔材料(一)PVDC的发展历史PVDC,学名为“聚偏二氯乙烯”。
其单体偏二氯乙烯于1830年由法国化学家Regnailt发现并第一次进行了记述,从此开创了VDC聚合物研制与应用史。
但由于偏二氯乙烯(Vinylidene缩写VDC)均聚物结晶度高,熔融温度与分解温度接近,难于成型加工,且PVDC难与增塑剂相容,也难溶于一般的溶剂,所以一直找不到合适的成型加工方法,因此,PVDC并没有产生重大的工业实用价值。
20世纪30年代,美国的Wiley等人对VDC共聚进行了深入的研究,发现VDC与某些单体共聚的树脂既能保持PVDC的许多优良特性,又能降低熔融温度,并使树脂更加稳定,因而易于加工成型。
根据Wiley等人的研究,美国Dow化公司于1939年首次实现VDC/VC单体共聚的工业化生产,接着又引入了丙烯腈(AN)、丙烯酸甲脂(MA)、甲基丙烯酸甲脂(MMA)等单体与之共聚,形成了以“Saran”命名的较高含量的VDC共聚树脂系列产品,这是第一个商品化的PVDC产品系列。
日本于1948年末开始VDC与VC共聚物的研究工作,1951年,Dow化公司与日本旭化成公司合作成立旭道公司,日本旭化成公司也开始了PVDC的生产加工。
1953年,日本吴羽公司自行开发了PVDC技术,并对PVDC的吹膜工艺进行了进一步的开发,开始生产PVDC保鲜膜,在1957年,用于食品包装的PVDC保鲜膜第一次进入市场;1975年,吴羽又成功地研制出用于火腿肠自动充填结扎设备KAP机的片状PVDC薄膜,使PVDC的应用领域进一步扩大,把PVDC薄膜的应用推向一个全新的时期。
专注下一代成长,为了孩子。
食品包装用高阻隔材料简介

成都清洋宝柏包装有限公司1.铝箔AL2.透明蒸镀膜3.有机/无机双层两面涂覆膜4.超尼龙5.EVOH共挤膜6.PVDC涂覆膜(KOPP,KPET,KNY)成都清洋宝柏包装有限公司铝箔是用高纯度铝经多次压延使其变成极薄的基材产品,是通用包装膜中阻隔性最好的基材。
主要性能:•密闭性、遮光性(可见光、紫外光);•惰性(除强酸、碱);•对油、水和其他液体的非吸收性;•卫生、安全、可与食品直接接触(EN602);•可成型性;•良好的反射性(98%的光、热辐射);成都清洋宝柏包装有限公司铝箔的基本指标:•密度 2.7•单位面积重量7µm铝箔重量18.9 g/m2•熔点660°C•电阻系数(20℃)6548×108Ω.m•厚度铝箔的定义厚度为小于0.2mm (<200 µm)成都清洋宝柏包装有限公司优点:•高阻隔性能,在所有软包装材料中具有最优异的阻隔性能;•状态稳定,温度在-73℃—371℃时不胀缩变形;缺点:•表观机械强度不高,易撕碎、折断,易卷曲,弯曲后针孔增加会降低阻隔性能;•不耐酸碱;•不透明,不能看见内容物成都清洋宝柏包装有限公司透明蒸镀膜的主要特点:•优异的阻隔性能(防潮、阻氧、保香)•透明性•受温度和湿度的影响很小•柔软(可折叠和抗机械拉伸)•易于印刷和复合加工•对环境造成的污染小•适用于微波炉•可使用金属探测器成都清洋宝柏包装有限公司1、优异的阻隔性能:•氧气和水蒸气的高阻隔性•阻隔性受温度和湿度的影响很小•复合后阻隔性得到进一步提高•氧气透过率(OTR):1~3cc/m2d@23℃ 50%RH •水蒸气透过量(MVTR):≦1g/m2/d@38℃ 90%RH成都清洋宝柏包装有限公司2、优良的透明性:•透明纳米涂覆•大于90%可见光透过量•微波炉/金属检测器透明度成都清洋宝柏包装有限公司3、柔软(可折叠和抗机械拉伸):•薄的氧化涂层(18nm)、能量消耗低•伸长率范围广0~4%•易于印刷和复合加工成都清洋宝柏包装有限公司成都清洋宝柏包装有限公司4、适用于微波炉、可使用金属探测器这是一种适用于高温蒸煮食品包装的高阻隔性透明薄膜,在该产品表面有以纳米科技作为基础独自开发的特殊复合阻隔材料的涂层。
浅析我国自主创新的新型高阻隔材料——聚乙烯醇(PVA)复合薄膜

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中国乳业泰斗 骆承痒教授指出 : 目前超高温灭菌奶大
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多采用利乐砖和利乐枕包装,04 20年这种纸塑铝复合的包材
l 亿个 ,按每个包材 1 0克计算 ,等于 l l 影响食品、 药品等物品储存期的原因很多, 但从包装 全 国总计约消耗 l0 万吨 。由于这些包材 中含有金属层 ( 铝箔 ) 易降解 , 不 复合 角度来分析 ,主要原 因有 : 材料 中的铝箔 目 国内又无能力加以分离 , 前 结果造成纸塑铝 1 .细菌的生长 、繁殖 ,是食 品腐败变 质的第一个 主 结构的复合材料和塑铝结构的复合材料的废弃物既无法 回收 要原 因, 而氧 气的存在 与否及其浓 度的高低 , 是细 菌生存 、 再利用 ,又无法焚烧 ,对环境的保护危害极大。
镀氧化 硅和镀氧 化铝薄膜 透明性好 , 阻氧 、 阻湿 等性
能非常优 秀 , 由于 设备投 资极 其 昂贵 、 但 加之 加工技 术难 度很高 , 故产 品成本极 高 。目前 国内还没有单位 生产 ,从 国外进 I的产品也极 少 。 : 1
3 .食品的原汁 原味挥发 丧失 、外部 异味窜入 食品 内
使食品变味也 是食品 变质的常见原 因。 4 有些食品 中水 汽的挥发 会使食 品丧失原有风 味。 . 有
中国包装 20 / 06 6
维普资讯
优 点:具有优 秀的 阻隔性 能 , 有优 良的耐油 和耐有 具 机溶剂性 能 、抗静 电性 能 ,能够再生 利用 ,焚烧时 仅产生 C , H, O 和 O,是优 秀的绿 色环保包装材 料 。
从 上世纪 8 年代 起 , 0 我国就有上 海 、 成都、 京 、 北 南 品和商品变 色 阳光还 能促进 油脂氧化 药 品中的生物 碱、
高阻隔EVOH在食品包装上的应用

高阻隔EVOH在食品包装上的应用作者:叶俊来源:《印刷技术·包装装潢》2016年第08期近年来,食品安全问题的频繁发生,对人们的身体健康和社会的稳定发展带来了诸多负面影响,已引起社会各界的广泛关注,而食品包装的安全性是人们关注的重点之一。
在此背景下,具有高阻隔性能的材料成为环保、安全、卫生食品包装的首选,其中,EVOH凭借优异的高阻隔性能成为了金属、玻璃等传统高阻隔包装材料的理想替代品,同时也成为食品、果蔬类食品包装材料的首选。
可喜的是,随着研发人员的努力,目前多款具有特殊功能的EVOH材料已成功面市,比如,具有吸氧功能的EVOH材料、透明耐高温蒸煮EVOH材料等,这些特殊功能的EVOH材料已经在人们的日常生活中发挥了重要作用。
下面,笔者结合食品对阻隔包装的需求,介绍EVOH的主要性能及特殊功能的EVOH材料及其应用。
食品对阻隔包装的需求引起食品变质的因素主要有以下3种:生物因素(微生物繁殖、生物酶反应等)、化学因素(主要是食品成分的氧化)及物理因素(吸湿、干燥等)。
这些因素在氧气、光线、温度、水分等环境条件下发挥作用,从而引起食品变质。
防止食品变质是食品包装必不可少的基本功能。
所谓防止食品变质,主要是抑制食品中微生物的繁殖,防止氧气对食品成分的氧化,以及防潮和保持食品的原有风味。
其中,防止氧气对食品成分的氧化是重中之重,因为氧气是引起食品变质的最显著因素,采用能够阻隔氧气的食品包装,在防止食品成分氧化的同时,还可有效抑制食品中微生物的繁殖。
一般情况下,能够阻隔氧气等气体的阻隔性树脂,通常都具有良好的气味阻隔性能,可起到保香和异味侵入的作用,以保持食品的本来风味。
而水分的阻隔通常依靠与EVOH复合的PP或PE层来实现。
EVOH的主要性能EVOH为白色透明或半透明颗粒,是乙烯和乙烯醇共聚的高分子有机材料,其不仅具有乙烯的优秀加工性能,也保留了乙烯醇优越的气体阻隔性。
共聚时通过改变乙烯及乙烯醇的比例,可以制作出不同阻隔性能和加工性能的EVOH材料。
高阻隔封装膜材料

高阻隔封装膜材料
高阻隔封装膜材料是一种能够有效阻隔气体、蒸汽和液体的材料,在封装过程中起到保护和隔离作用。
以下是几种常见的高阻隔封装膜材料:
1. 铝箔膜:铝箔膜是一种由铝箔和塑料薄膜复合而成的材料,具有优异的阻隔性能,能够有效阻隔氧气、水蒸气和光线的进入。
常用于食品、药品、化妆品等领域的包装材料。
2. 聚酯薄膜:聚酯薄膜是一种聚酯树脂制成的薄膜材料,具有良好的阻隔性能和耐高温性能。
常用于电子产品、光学材料等领域的封装材料。
3. 尼龙薄膜:尼龙薄膜是一种聚酰胺材料制成的薄膜,具有较好的气体和水蒸气阻隔性能,还具有良好的耐热性和耐化学性。
常用于食品包装、药品包装等领域。
4. PVDC薄膜:PVDC薄膜是一种聚氯乙烯树脂制成的薄膜,
具有优异的氧气阻隔性能、耐水性和耐热性。
常用于食品、医药、农药等领域的高阻隔包装材料。
这些高阻隔封装膜材料在不同领域具有广泛的应用,能够有效延长产品的保质期,保护产品的质量和安全。
高阻隔食品包装袋的技术指标

高阻隔食品包装袋的技术指标食品包装材料的要求用于食品包装的材料必须要有较高的阻隔性、较高的耐温性、优良的机械性与化学稳定性。
所谓阻隔性能主要是阻氧性、阻湿性、阻油性与阻异味性。
例如对于油脂食品必须具有高阻氧气性和阻油性;对于干燥食品要求高阻湿性;芳香食品要求高阻异味性。
根据其氧气和水分渗透率及透气率,阻隔性包装材料(树脂)应具有以下特性:(1) 透氧率在大气压力下连续24h内,透氧率(OTR)低于2ml/mil厚度/100平方英寸的树脂。
许多传统型树脂的透氧率为5,而大多数新型树脂则≤1。
例如标准金属化PET薄膜的透氧率不超过0.3;透氧率<0.1的材料列为高阻隔性材料,例如PVDC和EVOH。
其它材料则列为中等阻隔性材料。
(2) 透湿气 (水蒸气) 率透湿气率>0.1的薄膜列为超低阻隔性薄膜,透湿气率0.06~0.1的薄膜为低阻隔性薄膜,0.03~0.06的薄膜为中等阻隔性薄膜,≤0.03的薄膜列为高阻隔性薄膜。
透湿气率的测定一般在100℃温度和90%相对湿度下进行。
目前市场上已经出现了多功能复合膜,这些多功能复合膜必须符合以下技术要求:(1)要有优异的阻隔氧气的能力,以防止脂肪和蛋白质氧化变质;(2)优异的阻隔水蒸气能力,以防止因水汽的进入或引起食物口味的变化;(3)要有优异的阻隔香气的能力,以防止异味进入或香味的挥发,保证食品原质原味;(4)要有良好的热封性能,以满足密闭保存的需要;(5)要具有一定的耐热性,以满足杀菌的要求,避免微生物破坏食物;(6)要有良好的印刷性,以满足装潢美观需要;(7)要有较强的力学性能,以保护食品,满足搬运和运输的需要;(8)其他食品标准的要求。
2.2高阻隔性材料现在国内常用的高阻隔性材料有铝箔、聚乙烯醇(PVA)、乙烯—乙烯醇共聚物(EVOH)、偏氯乙烯共聚物(PVDC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、特殊尼龙(MXD2)、尼龙(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
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PET 之高阻隔性浅谈曾凯高分子科学与工程学院2007级加工三班摘要:聚对苯二甲酸乙二醇酷(PET)是一种线性的热塑性高聚物,俗称涤纶,最早是1948年由英国ICI公司和美国杜邦公司开发生产,开始主要用于纤维工业生产。
随着有关聚酯生产工艺、成型加工技术等方面研究的不断深入,聚酷产能的不断扩大,聚酯产品的应用领域也在不断拓宽。
在包装领域,聚酷树脂是近二十多年来塑料包装制品中最具有发展潜力的,也是增长速度最快的品种。
由于其与常用的塑料相比在强度、透光性、可印刷性、可回收性、阻隔性、耐热性、等方面有显著提高, PET被用于制造包装容器,并很快被食品、饮料包装业所接受,目前已成为碳酸类饮料的主要包装容器之一。
但是由于啤酒是一种对氧气十分敏感的饮料,很容易因氧气的进入和二氧化碳溢出而影响口味。
这就要求包装材料对氧气和二氧化碳气体有足够的阻隔性。
关键词:PET 高阻隔啤酒瓶第一章绪论1.1前沿包装的主要功能是保护商品,使之便于使用和保存。
而对于食品来说,由于其与人们的身体健康息息相关,因此,为防止食品污染变质,不仅要求食品包装外形美观宜人,方便实用,更重的是保证质量,确保食品安全。
因此,现代包装除了作为产品的容器,有合理的尺寸、形状、方便使用外,作为产品安全的第一道防线,还需要提供必要的阻隔性和整体密封性,以满足保质期要求的物理强度,并经受运输过程可能面临的任何情况。
包装材料的阻隔性,狭义来讲,包括氧气阻隔性和水蒸气阻隔性。
氧气阻隔性对于食品特别是含有脂肪、蛋白质的食品保质期起到关键作用,这是因为食品中的脂肪等成分在氧气存在条件下容易发生氧化、变质,所以像油脂含量高的食物如食用油、零食、肉类、月饼等必须采用有一定氧气阻隔性的包装材料,才能保证保质期内食品不发生变质,因此,食品包装材料氧气透过性的降低有非常重要的意义。
啤酒作为大众喜爱的饮品之一,在全球的消费量十分巨大,其包装材料的需求量也相当可观,市场前景广阔。
目前用于包装啤酒的材料主要是玻璃瓶,铝制易拉罐,木质啤酒桶和少量的聚对苯二甲酸乙二醇酷(PET)塑料啤酒瓶。
根据《中国酿酒工业年鉴一2002》的统计,玻璃瓶包装占居了92.2%的份额。
传统的玻璃啤酒瓶虽然具有阻隔性好、刚性大、耐压力高、透明度好及制造成本低廉等许多优点,但是生产能耗大、易破碎、质重、运输和储存费用高,存在爆瓶等安全隐患。
因此开发性能更优的啤酒包装材料以替代传统的玻璃瓶成为国内外研究的热点。
聚对苯二甲酸乙二醇酷(PET)是一种线性的热塑性高聚物,俗称涤纶,最早是1948年由英国ICI公司和美国杜邦公司开发生产,开始主要用于纤维工业生产。
随着有关聚酯生产工艺、成型加工技术等方面研究的不断深入,聚酷产能的不断扩大,聚酯产品的应用领域也在不断拓宽。
在包装领域,聚酷树脂是近二十多年来塑料包装制品中最具有发展潜力的,也是增长速度最快的品种。
由于其与常用的塑料相比在强度、透光性、可印刷性、可回收性、阻隔性、耐热性、等方面有显著提高【1】, PET被用于制造包装容器,并很快被食品、饮料包装业所接受,目前已成为碳酸类饮料的主要包装容器之一。
但是由于啤酒是一种对氧气十分敏感的饮料,很容易因氧气的进入和二氧化碳溢出而影响口味。
这就要求包装材料对氧气和二氧化碳气体有足够的阻隔性。
而纯PET塑料瓶的阻隔性能还不能满足这一要求。
因此提高PET啤酒瓶包装材料的阻隔性成为研究的关键。
第二章渗透机理2. 1气体在聚合物中渗透机理聚合物的阻隔性是指聚合物对小分子气体和液体的屏蔽能力【2】。
与陶瓷、玻璃以及金属材料不同,聚合物是一种高分子材料,它是由分子量巨大的分子链构成的,高分子链间的结合远没有金属原子之间结合的紧密,存在较大的自由体积。
这种性质赋予了聚合物一些特有的性能,如柔顺性等,但同时也使聚合物更容易被其他物质渗透。
本文研究的塑料啤酒瓶阻隔性主要是指PET对氧气以及二氧化碳气体的阻隔性,因此我们重点了解气体在聚合物中的透过机理。
气体在聚合物薄膜中的渗透与小分子在聚合物中的简单借助分子的布朗无轨运动产生的移动有所不同,而是指气体在聚合物中,在浓度梯度的驱使下,由浓度高的一侧向浓度低的一侧定向移动的过程。
1866年,Graham提出的气体在聚合物中的渗透包括溶解和扩散两个过程即溶解-扩散理论,它是过去几十年来最为广泛接受的机理模型【3】,根据这个机理,气体分子在聚合物膜中的渗透主要是通过膜两侧表面产生的浓度差和气体分子与膜材料分子的相互作用来驱动的。
气体通过膜的步骤主要有: (1)气体吸附于聚合物表面;(2)气体溶解于聚合物中;(3)气体以一定的浓度梯度通过聚合物;(4)气体在聚合物的另一表面解吸。
2. 2影响气体在聚合物中渗透性的因素选择合适的高阻隔性树脂对PET的材料进行改性,必须考虑到影响气体在聚合物中渗透的因素,最终才能得到高阻隔及稳定性能俱佳的PET阻隔材料。
根据气体在聚合物中的渗透机理,气体在聚合物中的渗透系数主要由溶解度系数和扩散系数决定。
因此凡是可以影响这两个系数的因素都可以影响气体在聚合物中的渗透系数。
例如小分子在聚合物表面的吸附与聚合物的成份、结构以及表面状态有关;小分子物质在聚合物基体中的扩散与聚合物的自由体积有很大关系,自由体积大,渗透性强。
而升高温度时,自由体积变大,渗透系数会增大;另外小分子物质与大分子物质的键合与非键合作用也会影响小分子物质在大分子中的溶解与扩散。
总的归纳一下影响因素包括:气体本身分子特性的影响;聚合物的分子结构和聚集态结构(结晶性、自由体积大小等)的影响;聚合物共混体系相形态结构的影响;以及聚合物和气体分子所处的环境因素(温度、压力、湿度等)的影响。
2. 3聚合物结构和物理形态的影响在聚合物中,高分子链段的热运动,会在高分子间形成与透过气体分子尺寸相适应的瞬时缝隙,这些瞬时缝隙可以使溶解的气体分子由高浓度测向低浓度侧扩散,气体分子在聚合物中的扩散性与聚合物中缝隙的大小以及形成难易程度有关。
而主链碳原子不同,键角、键长不同,单键内旋转难易不同,结构单元的连接方式不同,分子链上的取代基不同以及取代基的位子数量都会影响分子链段的刚柔性从而影响渗透性。
极性基团如轻基、腈基、氢键等,增大了分子间的相互作用,使高分子聚集的更加紧密,气体的渗透系数低。
气体在聚合物中的溶解度通常也遵循“相似相容”的规律。
若聚合物中有与待透过气体有特殊作用的功能团时,与气体溶解度大的结构单元,则聚合物对气体的溶解度会大大增加。
交联对气体在聚合物中的溶解度没有影响,但会阻碍瞬时缝隙的形成,使气体的渗透系数减小。
表2-1总结出聚合物中一些常见化学基团对氧气渗透性的影响。
表2-1聚合物分子链上的官能基对氧气渗透性的影响【20】第三章表征3. 1共混物相形态和阻隔性的表征等压法的测试原理:在样品膜的两侧分别通入连续流动的氧气和氮气,样品两侧的大气压相等,利用氧气在样品膜两边的恒定浓度差而引起渗透,氮气将透过的氧气全部运送到传感器上,其传感器必须采用库仑电量法传感器,这是一种符合法拉第定律的绝对值传感器,渗透过来的氧气经过传感器时,传感器就会释放出4倍的电子,根据电流的大小就能检测出通过传感器的氧分子数量。
和压差法相比,等压法是一个更精确、先进的测试方法。
综上所述,等压透氧测试法更适合于用于高阻隔材料的准确测试。
标准为ASTM D3985。
氧气渗透率是在美国MOCON公司的氧气渗透测试仪OX-TRAN. Model 2/21(ASTM D-3985和ASTMF-1927)系统上完成的。
如图3-1第四章研究发展4.1 PET啤酒瓶的研究进展和发展现状国外于上世纪80年代已经开始了对PET塑料啤酒瓶的研究和应用,首先是日本推出了1-3 L容量的PET桶盛装啤酒,供小型宴会使用,但由于阻隔性差,仅上市4-5年就很快被淘汰。
90年代以后,欧美发达国家的聚醋生产商和啤酒生产商,在啤酒这一巨大市场的推动下,先后开发了多种高阻隔PET啤酒瓶。
根据PET瓶材料的结构可将其归纳为以下三个主要方面:(1)含阻隔树脂的多层复合共挤吹塑及注塑成型啤酒瓶;(2)有机和无机表面涂覆、等离子镀层PET啤酒瓶;(3)单层结构的PET啤酒瓶:PET与高阻隔性树脂共混、纳米改性以及添加吸氧性树脂等。
4.1.1多层复合技术这种技术主要依靠共注塑或顺序注射设备,以PET为内外层,中间加入高阻隔性树脂或具有吸氧性的树脂做成3层或5层高阻隔啤酒瓶。
其中夹层的高阻隔材料包括聚蔡二甲酸乙二酷(PEN)、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚酰胺(MXD6)等高阻隔材料以及这些材料的改性材料(纳米改性,加入吸氧剂等)。
例如1997年英国Bass Breuiers公司开发出PET/ EVOH/PET的3层、5层共挤出复合瓶。
美国Super Polymer公司开发出了PET/ LCP多层复合瓶,LCP层厚度仅占总壁厚5%以下。
其阻隔氧气效果比EVOH高8倍,阻湿性好,还能赋予PET瓶高强度、高刚度和耐热性。
法国Karlsberg公司采用PET / MXD6 / PET结构的多层瓶包装啤酒成功上市供应。
这种特殊尼龙MXD6的阻隔性、加工性比EVOH更好,热加工件更接近PET ,PETlMXD6复合瓶的阻氧性比PET高10-20倍。
1998年美国Amoco化学公司开始生产一种透明的吸氧共聚醋Amosorb3000。
这些共聚酯可以捕获以存在于瓶中以及渗入瓶壁的氧气。
美国Twinpark公司和AmosorPET包装公司分别开发成功O.SL的夹层为Amosorb3000的三层啤酒瓶,被啤酒商Anheuse-Busch公司采用。
1999年2月,伊士曼公司与Nanocor公司合作开发了一种尼龙纳米复合阻隔材料PAMXD6/纳米粘土阻隔材料(Imperm ) a Imperm的阻氧性比PET大50-100倍。
尽管纳米材料的引入可以改善PET的阻隔性、熔体强度等性能【4】。
不过由于纳米材料引入会加速聚酷的结晶速度。
因此制备透明制品还面临许多挑战。
伊士曼公司已经中断该产品的生产和研究工作。
用多层复合方法开发的PET啤酒瓶虽然可以满足啤酒对阻隔性的要求。
但是多层结构存在层与层之间容易分层的问题,对生产设备的技术要求也较高,需要增加设备投入,而且无论夹层采用哪一种阻隔材料,由于多层材料共存都存在材料回收难的问题。
4.1.2表面涂覆镀层技术这种技术主要是通过将高阻隔性的材料涂敷在PET瓶的外表面或内表面来提高其阻隔性。
大体可以分为两类:一类是利用真空或等离子技术在瓶表面沉积一层非常薄的材料比如碳或硅材料;一类是通过原子喷雾方法将液体有机材料喷涂到瓶子的外表面。
最早使用的外表面有机涂层材料是PVDC。
ICI公司开发的水基PVDC共聚物乳液就是一种外层有机涂层,20世纪90年代初期曾被Metal Box公司广泛用于1. 5L PET啤酒容器。