Pidentääkseen elintarvikkeiden ja lääkkeiden kaltaisten aineiden säilyvyyttä monetpakkausmateriaalitElintarvikkeiden ja lääkkeiden pakkauksissa käytetään nykyään monikerroksisia komposiittikalvoja. Tällä hetkellä komposiittipakkausmateriaaleja on kaksi, kolme, viisi, seitsemän, yhdeksän ja jopa yksitoista kerrosta. Monikerroksinen pakkauskalvo on ohut kalvo, joka muodostetaan puristamalla useita muoviraaka-aineita useisiin kanaviin samanaikaisesti yhdestä muotin aukosta, mikä voi hyödyntää eri materiaalien etuja.
Monikerroksinenpakkauskalvorullakoostuvat pääasiassa polyolefiiniyhdistelmistä. Tällä hetkellä yleisesti käytettyjä rakenteita ovat: polyeteeni/polyeteeni, polyeteenieteeni-vinyyliasetaattikopolymeeri/polypropeeni, LDPE/liimakerros/EVOH/liimakerros/LDPE, LDPE/liimakerros/EVH/EVOH/EVOH/liimakerros/LDPE. Kunkin kerroksen paksuutta voidaan säätää ekstruusiotekniikalla. Säätämällä suojakerroksen paksuutta ja käyttämällä erilaisia suojamateriaaleja voidaan suunnitella joustavia kalvoja, joilla on erilaiset suojaominaisuudet. Lämpösaumauskerrosmateriaaleja voidaan myös joustavasti vaihtaa ja säätää vastaamaan erilaisten pakkausten tarpeita. Tämä monikerroksinen ja monitoiminen pakkauskomposiitti on pakkauskalvomateriaalien kehityksen valtavirtasuunta tulevaisuudessa.
Monikerroksinen pakkauskomposiittikalvorakenne
Monikerroksinen pakkauskomposiittikalvo jaetaan yleensä pohjakerrokseen, toiminnalliseen kerrokseen ja liimakerrokseen kerrosten lukumäärästä riippumatta kunkin kalvokerroksen toiminnon perusteella.
Perustaso
Yleisesti ottaen komposiittikalvon sisä- ja ulkokerroksen fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien, muovausprosessointikyvyn ja lämmönsaumauskerroksen on oltava hyvät. Niiden on myös oltava lämmönsaumaus- ja kuumasaumausominaisuuksiltaan edullisia, ja niiden on oltava tukevia ja pidättäviä toiminnallisessa kerroksessa. Niiden osuus komposiittikalvossa on suurin, mikä määrää komposiittikalvon kokonaisjäykkyyden. Pohjamateriaalit ovat pääasiassa PE, PP, EVA, PET ja PS.
Toiminnallinen kerros
Toiminnallinen kerroselintarvikepakkauskalvoon enimmäkseen suojakerros, yleensä monikerroksisen komposiittikalvon keskellä, ja siinä käytetään pääasiassa suojahartseja, kuten EVOH, PVDC, PVA, PA, PET jne. Näistä yleisimmin käytetyt korkean suojan materiaalit ovat EVOH ja PVDC, ja yleisillä PA:lla ja PET:llä on samanlaiset suojaominaisuudet, jotka kuuluvat keskisuurten suojausmateriaalien joukkoon.
EVOH (etyleenivinyylialkoholikopolymeeri)
Etyleenivinyylialkoholikopolymeeri on polymeerimateriaali, joka yhdistää etyleenipolymeerien prosessoitavuuden ja etyleenialkoholipolymeerien kaasunesto-ominaisuudet. Se on erittäin läpinäkyvä ja sillä on hyvä kiilto. EVOH:lla on erinomaiset kaasu- ja öljynesto-ominaisuudet, erinomainen mekaaninen lujuus, elastisuus, kulutuskestävyys, kylmänkestävyys ja pinnan lujuus sekä erinomainen prosessoitavuus. EVOH:n estokyky riippuu etyleenipitoisuudesta. Kun etyleenipitoisuus kasvaa, kaasunestokyky heikkenee, mutta kosteudenkestävyys paranee ja sitä on helppo prosessoida.
EVOH-materiaaleilla pakattuja tuotteita ovat muun muassa mausteet, maitotuotteet, lihatuotteet, juustotuotteet jne.
PVDC (polyvinyylideenikloridi)
Polyvinylideenikloridi (PVDC) on vinylideenikloridin (1,1-dikloorietyleeni) polymeeri. Homopolymeeri PVDC:n hajoamislämpötila on alhaisempi kuin sen sulamispiste, mikä tekee sen sulamisesta vaikeaa. Siksi pakkausmateriaalina PVDC on vinylideenikloridin ja vinyylikloridin kopolymeeri, jolla on hyvä ilmatiiviys, korroosionkestävyys, hyvät painatus- ja kuumasaumausominaisuudet.
Alkuaikoina sitä käytettiin pääasiassa sotilaspakkauksiin. 1950-luvulla sitä alettiin käyttää elintarvikkeiden säilöntäkalvona, erityisesti modernin pakkaustekniikan nopean kehityksen ja nykyihmisten elämäntahdin myötä, nopean pakastuksen ja säilöntäpakkausten, mikroaaltouunien keittoastioiden vallankumouksen sekä elintarvikkeiden ja lääkkeiden säilyvyyden pidentymisen myötä PVDC:n käyttö on yleistynyt. PVDC:stä voidaan valmistaa erittäin ohuita kalvoja, mikä vähentää raaka-aineiden määrää ja pakkauskustannuksia. Se on edelleen suosittua.
Liimakerros
Joidenkin perushartsien ja funktionaalisen kerroksen hartsien välisen heikon affiniteetin vuoksi näiden kahden kerroksen väliin on asetettava liimakerroksia, jotka toimivat liimana ja muodostavat integroidun komposiittikalvon. Liimakerros käyttää liimahartsia, joita yleisesti käytetään maleiinihappoanhydridillä oksastettua polyolefiinia ja etyleenivinyyliasetaattikopolymeeriä (EVA).
Maleiinihappoanhydridillä oksastetut polyolefiinit
Maleiinihappoanhydridillä oksastettu polyolefiini valmistetaan oksastamalla maleiinihappoanhydridiä polyeteeniin reaktiivisen ekstruusion avulla, jolloin polaariset sivuryhmät lisätään poolittomiin ketjuihin. Se on liima polaaristen ja poolittomien materiaalien välille, ja sitä käytetään yleisesti polyolefiinien, kuten polypropeenin ja nailonin, komposiittikalvoissa.
EVA (etyleenivinyyliasetaattikopolymeeri)
EVA lisää vinyyliasetaattimonomeeria molekyyliketjuun, mikä vähentää polyeteenin kiteisyyttä ja parantaa täyteaineiden liukoisuutta ja lämpötiivistysominaisuuksia. Eteenin ja vinyyliasetaatin erilaiset pitoisuudet materiaaleissa johtavat erilaisiin sovelluksiin:
① Alle 5 % etyleeniasetaattipitoisuudeltaan EVA:n päätuotteita ovat liimat, kalvot, johdot ja kaapelit jne.;
② EVA:n pääasialliset tuotteet, joiden vinyyliasetaattipitoisuus on 5–10 %, ovat elastisia kalvoja jne.;
③ EVA:n päätuotteita, joiden vinyyliasetaattipitoisuus on 20–28 %, ovat kuumasulateliimat ja pinnoitustuotteet;
④ EVA:n, jonka vinyyliasetaattipitoisuus on 5–45 %, päätuotteita ovat kalvot (mukaan lukien maatalouskalvot) ja -levyt, ruiskuvaletut tuotteet, vaahtomuovit jne.
Julkaisun aika: 12. kesäkuuta 2024