Προκειμένου να παραταθεί η διάρκεια ζωής ουσιών όπως τα τρόφιμα και τα φάρμακα, πολλάυλικά συσκευασίαςΓια τρόφιμα και φάρμακα, σήμερα χρησιμοποιούνται σύνθετες μεμβράνες συσκευασίας πολλαπλών στρώσεων. Σήμερα, υπάρχουν δύο, τρία, πέντε, επτά, εννέα, ακόμη και έντεκα στρώσεις σύνθετων υλικών συσκευασίας. Η μεμβράνη συσκευασίας πολλαπλών στρώσεων είναι μια λεπτή μεμβράνη που σχηματίζεται με την εξώθηση πολλαπλών πλαστικών πρώτων υλών σε πολλαπλά κανάλια ταυτόχρονα από ένα μόνο άνοιγμα καλουπιού, η οποία μπορεί να αξιοποιήσει τα πλεονεκτήματα διαφορετικών υλικών.
Πολλαπλών στρώσεωνρολό μεμβράνης συσκευασίαςαποτελούνται κυρίως από συνδυασμούς πολυολεφινών. Σήμερα, οι συνήθως χρησιμοποιούμενες δομές περιλαμβάνουν: πολυαιθυλένιο/πολυαιθυλένιο, συμπολυμερές πολυαιθυλενίου αιθυλενίου οξικού βινυλίου/πολυπροπυλένιο, LDPE/συγκολλητικό στρώμα/EVOH/συγκολλητικό στρώμα/LDPE, LDPE/συγκολλητικό στρώμα/EVH/EVOH/EVOH/συγκολλητικό στρώμα/LDPE. Το πάχος κάθε στρώματος μπορεί να ρυθμιστεί μέσω της τεχνολογίας εξώθησης. Ρυθμίζοντας το πάχος του στρώματος φραγμού και χρησιμοποιώντας μια ποικιλία υλικών φραγμού, μπορούν να σχεδιαστούν εύκαμπτες μεμβράνες με διαφορετικές ιδιότητες φραγμού. Τα υλικά του στρώματος θερμικής σφράγισης μπορούν επίσης να αντικατασταθούν και να προσαρμοστούν με ευελιξία για να καλύψουν τις ανάγκες διαφορετικών συσκευασιών. Αυτό το πολυστρωματικό και πολυλειτουργικό σύνθετο υλικό συσκευασίας είναι η κύρια κατεύθυνση για την ανάπτυξη υλικών μεμβράνης συσκευασίας στο μέλλον.
Δομή σύνθετης μεμβράνης συσκευασίας πολλαπλών στρώσεων
Η πολυστρωματική σύνθετη μεμβράνη συσκευασίας, ανεξάρτητα από τον αριθμό των στρώσεων, γενικά χωρίζεται σε βασική στρώση, λειτουργική στρώση και συγκολλητική στρώση με βάση τη λειτουργία κάθε στρώσης της μεμβράνης.
Βασικό επίπεδο
Γενικά, τα εσωτερικά και εξωτερικά στρώματα των σύνθετων μεμβρανών θα πρέπει να έχουν καλές φυσικές και μηχανικές ιδιότητες, απόδοση διαμόρφωσης και στρώμα θερμικής σφράγισης. Πρέπει επίσης να έχουν καλή απόδοση θερμικής σφράγισης και απόδοση θερμικής συγκόλλησης, οι οποίες είναι σχετικά χαμηλού κόστους, έχουν καλά αποτελέσματα στήριξης και συγκράτησης στο λειτουργικό στρώμα και έχουν το υψηλότερο ποσοστό στη σύνθετη μεμβράνη, καθορίζοντας τη συνολική ακαμψία της σύνθετης μεμβράνης. Τα βασικά υλικά είναι κυρίως PE, PP, EVA, PET και PS.
Λειτουργικό επίπεδο
Το λειτουργικό στρώμα τουμεμβράνη συσκευασίας τροφίμωνείναι ως επί το πλείστον ένα στρώμα φραγμού, συνήθως στη μέση μιας πολυστρωματικής σύνθετης μεμβράνης, χρησιμοποιώντας κυρίως ρητίνες φραγμού όπως EVOH, PVDC, PVA, PA, PET, κ.λπ. Μεταξύ αυτών, τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα υλικά υψηλού φραγμού είναι τα EVOH και PVDC, και τα κοινά PA και PET έχουν παρόμοιες ιδιότητες φραγμού, που ανήκουν σε υλικά μεσαίου φραγμού.
EVOH (συμπολυμερές αιθυλενίου βινυλικής αλκοόλης)
Το συμπολυμερές αιθυλενίου βινυλικής αλκοόλης είναι ένα πολυμερές υλικό που συνδυάζει την επεξεργασιμότητα των πολυμερών αιθυλενίου και τις ιδιότητες φραγμού αερίων των πολυμερών αιθυλενικής αλκοόλης. Είναι εξαιρετικά διαφανές και έχει καλή γυαλάδα. Το EVOH έχει εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού για αέρια και έλαια, με εξαιρετική μηχανική αντοχή, ελαστικότητα, αντοχή στη φθορά, αντοχή στο κρύο και επιφανειακή αντοχή, καθώς και εξαιρετική απόδοση επεξεργασίας. Η απόδοση φραγμού του EVOH εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε αιθυλένιο. Όταν η περιεκτικότητα σε αιθυλένιο αυξάνεται, η απόδοση φραγμού αερίων μειώνεται, αλλά η απόδοση αντοχής στην υγρασία αυξάνεται και είναι εύκολο στην επεξεργασία.
Τα προϊόντα που συσκευάζονται με υλικά EVOH περιλαμβάνουν καρυκεύματα, γαλακτοκομικά προϊόντα, προϊόντα κρέατος, τυροκομικά προϊόντα κ.λπ.
PVDC (χλωριούχο πολυβινυλιδένιο)
Το πολυβινυλιδενοχλωρίδιο (PVDC) είναι ένα πολυμερές βινυλιδενοχλωριδίου (1,1-διχλωροαιθυλένιο). Η θερμοκρασία αποσύνθεσης του ομοπολυμερούς PVDC είναι χαμηλότερη από το σημείο τήξης του, γεγονός που καθιστά δύσκολη την τήξη του. Επομένως, ως υλικό συσκευασίας, το PVDC είναι ένα συμπολυμερές βινυλιδενοχλωριδίου και βινυλοχλωριδίου, το οποίο έχει καλή αεροστεγανότητα, αντοχή στη διάβρωση, καλές ιδιότητες εκτύπωσης και θερμικής σφράγισης.
Στις πρώτες μέρες, χρησιμοποιήθηκε κυρίως για στρατιωτικές συσκευασίες. Τη δεκαετία του 1950, άρχισε να χρησιμοποιείται ως μεμβράνη συντήρησης τροφίμων, ειδικά με την ταχεία ανάπτυξη της σύγχρονης τεχνολογίας συσκευασίας και τον ρυθμό ζωής των σύγχρονων ανθρώπων, η ταχεία κατάψυξη και η συσκευασία συντήρησης, η επανάσταση των μαγειρικών σκευών μικροκυμάτων και η παράταση της διάρκειας ζωής τροφίμων και φαρμάκων έχουν κάνει την εφαρμογή του PVDC πιο δημοφιλή. Το PVDC μπορεί να μετατραπεί σε εξαιρετικά λεπτές μεμβράνες, μειώνοντας την ποσότητα των πρώτων υλών και το κόστος συσκευασίας. Είναι ακόμα δημοφιλές σήμερα.
Συγκολλητικό στρώμα
Λόγω της χαμηλής συγγένειας μεταξύ ορισμένων ρητινών βάσης και ρητινών λειτουργικών στρώσεων, είναι απαραίτητο να τοποθετηθούν ορισμένα συγκολλητικά στρώματα μεταξύ αυτών των δύο στρώσεων για να λειτουργήσουν ως κόλλα και να σχηματίσουν μια ολοκληρωμένη σύνθετη μεμβράνη. Το συγκολλητικό στρώμα χρησιμοποιεί συγκολλητική ρητίνη, η οποία χρησιμοποιείται συνήθως ως πολυολεφίνη εμβολιασμένη με μαλεϊκό ανυδρίτη και συμπολυμερές αιθυλενίου-οξικού βινυλίου (EVA).
Πολυολεφίνες εμβολιασμένες με μαλεϊκό ανυδρίτη
Η πολυολεφίνη εμβολιασμένη με μηλεϊνικό ανυδρίτη παράγεται με εμβολιασμό μηλεϊνικού ανυδρίτη σε πολυαιθυλένιο μέσω αντιδραστικής εξώθησης, εισάγοντας πολικές πλευρικές ομάδες σε μη πολικές αλυσίδες. Είναι μια κόλλα μεταξύ πολικών και μη πολικών υλικών και χρησιμοποιείται συνήθως σε σύνθετες μεμβράνες πολυολεφινών όπως πολυπροπυλένιο και νάιλον.
EVA (συμπολυμερές αιθυλενίου-οξικού βινυλίου)
Το EVA εισάγει μονομερές οξικού βινυλίου στην μοριακή αλυσίδα, μειώνοντας την κρυσταλλικότητα του πολυαιθυλενίου και βελτιώνοντας τη διαλυτότητα και την απόδοση θερμικής σφράγισης των υλικών πλήρωσης. Οι διαφορετικές περιεκτικότητες αιθυλενίου και οξικού βινυλίου στα υλικά έχουν ως αποτέλεσμα διαφορετικές εφαρμογές:
① Τα κύρια προϊόντα EVA με περιεκτικότητα σε οξικό αιθυλένιο κάτω από 5% είναι κόλλες, μεμβράνες, σύρματα και καλώδια κ.λπ.
② Τα κύρια προϊόντα του EVA με περιεκτικότητα σε οξικό βινύλιο 5%~10% είναι ελαστικές μεμβράνες κ.λπ.
③ Τα κύρια προϊόντα EVA με περιεκτικότητα σε οξικό βινύλιο 20%~28% είναι οι κόλλες θερμής τήξης και τα προϊόντα επικάλυψης.
④ Τα κύρια προϊόντα EVA με περιεκτικότητα σε οξικό βινύλιο 5%~45% είναι οι μεμβράνες (συμπεριλαμβανομένων των γεωργικών μεμβρανών) και τα φύλλα, τα προϊόντα χύτευσης με έγχυση, τα προϊόντα αφρού κ.λπ.
Ώρα δημοσίευσης: 12 Ιουνίου 2024