關(guān)于吹膜共擠膜EVOH
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摘要:EVOH 不僅對氣體、溶劑等有很好的阻隔性能,而且還具有優(yōu)良的耐油和耐有機溶劑性,其抗靜電性能極好,同時它也能夠再生,不含氯和二惡英,是綠色環(huán)保產(chǎn)品。作為性能優(yōu)良的阻隔材料,它可廣泛用于各類包裝。其缺點在于:EVOH 阻隔性能受環(huán)境影響較大,當(dāng)濕度> 60%時,阻隔性能明顯下降。
EVOH 不僅對氣體、溶劑等有很好的阻隔性能,而且還具有優(yōu)良的耐油和耐有機溶劑性,其抗靜電性能極好,同時它也能夠再生,不含氯和二惡英,是綠色環(huán)保產(chǎn)品。作為性能優(yōu)良的阻隔材料,它可廣泛用于各類包裝。其缺點在于:EVOH 阻隔性能受環(huán)境影響較大,當(dāng)濕度> 60%時,阻隔性能明顯下降。
由于EVOH 是親水性的,其氣體阻隔性受濕度影響,因而妨礙其應(yīng)用范圍的拓展,所以EVOH 多用于制造復(fù)合包裝材料的中間層,與其它阻濕性好的材料復(fù)合使用, 如EVOH/聚丙烯(PP)、EVOH/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) 等。
1.與聚烯烴復(fù)合
由于EVOH 有吸濕性,且阻隔性會隨濕度上升而極大地降低,為了防止EVOH 因吸濕而影響阻隔性,通常將其與耐水性好的聚烯烴復(fù)合構(gòu)成多層共擠復(fù)合薄膜, 其典型結(jié)構(gòu)有低密度聚乙烯(LDPE)/EVOH/LDPE、LDPE/EVOH/乙烯- 醋酸乙烯共聚物(EVA)、PP/EVOH/PP 等。
2.與尼龍(PA)復(fù)合
EVOH 與PA 有相當(dāng)好的親合性, 能以任何比例混融,且黏結(jié)性優(yōu)良,在共擠復(fù)合時兩層之間不需要黏結(jié)層。對EVOH 來說,與PA 復(fù)合可制得強韌性復(fù)合薄膜;對PA 來說,由于其加熱成型時易產(chǎn)生殘留變形,很難保持成型形狀,與EVOH 復(fù)合后利用其玻璃化溫度高的特點,更能適應(yīng)成型加工的要求。其代表性結(jié)構(gòu)有:PA/EVOH/EVA、PA/EVOH/LDPE、P A / E V O H / L D P E 、聚丙烯(P E) / P A /EVOH/PA/PE 等。
3.選擇粘合劑注意事項
PP/EVOH 共擠片材產(chǎn)生的邊料不能摻混到包覆層PP 中, 否則會提高PP 層的透濕度, 從而影響EVOH 層高阻隔性, 更不能摻入EVOH 層中,EVOH / PP 共擠片材的邊料應(yīng)該粉碎后采用共擠方法,即在復(fù)合片材中,在外層PP 和粘接劑之間增加一層回料層, 或者把EVOH / PP 邊料作其它使用。
PP 與EVOH 不能熱粘合, 必須在PP 與EVOH間用粘合劑。粘合劑是以聚烯烴為基體,其粘接機理是與PP 層靠基體的分子鏈纏繞來粘聯(lián), 與EVOH的聯(lián)接是粘合劑的極性基團與EVOH 的OH 基形成化學(xué)鍵。在使用粘合劑時應(yīng)注意:(1)選擇以PP 作為基體材料的粘合劑;(2) 應(yīng)考慮粘合劑跟PP、EVOH 間熔體粘度的匹配;(3)應(yīng)考慮粘合劑的拉伸性能,以免在二次加工時引起脫層。
4.EVOH 復(fù)合包裝容器產(chǎn)品介紹
PP 共擠吹塑瓶透明性比較好,可清晰的顯示內(nèi)容物的形狀及色澤, 可滿足食品等產(chǎn)品120 ℃以下長時殺菌需要,可放入微波加熱,廣泛應(yīng)用于果蔬罐頭、果醬調(diào)料、牛奶、快餐濃湯等領(lǐng)域的包裝。PE 材質(zhì)為不透明結(jié)構(gòu),其加色母后可加工成顏色各異的成品,還可在回收層單獨加工成黑色以減少光照對內(nèi)容物的影響, 以PE 為基礎(chǔ)樹脂的加工性能優(yōu)異,容積大小不限,超復(fù)雜、超大容器均能吹塑制造,可耐85 ℃長時殺菌,廣泛應(yīng)用于番茄醬、沙拉醬、蛋黃醬、牛奶、食用香精等食品的包裝,以及化工溶劑、環(huán)保油漆、農(nóng)藥、汽車油箱等化學(xué)材料的包裝。
PET 材質(zhì)有著優(yōu)異的透明性,一般PET 瓶僅能經(jīng)受68 ℃以下的殺菌溫度,但在經(jīng)耐高溫吹瓶機吹制定型后可經(jīng)受95 ℃殺菌(瓶口需結(jié)晶處理),重量輕、攜帶方便,開瓶不需特殊工具,廣泛應(yīng)用于啤酒、葡萄酒、果汁、牛奶等領(lǐng)域的包裝。
5.EVOH 包裝材料國內(nèi)外市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
目前阻隔性氣體包裝薄膜和汽油箱是EVOH主流消費市場, PET 的不斷發(fā)展將會促進阻氣性樹脂,尤其是EVOH 樹脂的需求增長,預(yù)計未來阻隔性氣體包裝薄膜消費量將保持穩(wěn)定增長。由于環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求日益嚴(yán)格, 汽油箱方面的需求將會快速增長,該領(lǐng)域消費量所占比例會明顯增加,將是未來增長最快的消費領(lǐng)域。
預(yù)計到2015 年和2020 年,世界EVOH 需求量將分別達到13.8 萬t 和18.9 萬t, 亞洲地區(qū)將是EVOH 增長最快的地區(qū)。2010—2015 年間, 世界EVOH 年均需求增長率為6.0%,亞洲地區(qū)年均需求增長率為10.0%;2015—2020 年間, 世界年均需求增長率為6.5%, 亞洲地區(qū)年均需求增長率為10.5%。
國外EVOH 產(chǎn)品市場的供需基本平衡, 受石油價格上升、能源緊缺的影響,國外EVOH 生產(chǎn)成本較高,EVOH 的供應(yīng)有向發(fā)展中國家尤其是中國進口傾斜的趨勢。EVOH 產(chǎn)品消費結(jié)構(gòu)中汽油箱等領(lǐng)域消費量所占權(quán)重越來越大, 是成長性較好的市場
目前,國內(nèi)還沒有EVOH 生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品全部為進口,且大部分來自日本。2009 年我國EVOH 的消費量約0.38 萬t,其中,阻隔性氣體包裝薄膜和共擠出塑料片材消費量為0.19 萬t, 占總消費量的50.0%, 汽油箱消費量為0.1 萬t, 占26.3%,EVOH多層復(fù)合瓶消費量0.075 萬t,占19.7% 。預(yù)計2015年我國EVOH 的消費量將達到0.8 萬t,汽油箱將是EVOH 消費增長最快的應(yīng)用領(lǐng)域。
EVOH 樹脂具有對氣體、水、化學(xué)溶劑的高阻隔性,是當(dāng)今較為優(yōu)秀的阻隔材料,它在延長包裝食品的儲存期,使塑料包裝進一步發(fā)揮質(zhì)輕、不易破損等方面有很大優(yōu)勢, 在提高包裝質(zhì)量方面有著特殊的重要地位,其市場潛力巨大。目前世界上只有美、日等少數(shù)國家生產(chǎn),其生產(chǎn)在我國仍屬空白,因此,實現(xiàn)EVOH 樹脂的國產(chǎn)化,拓展其在阻隔材料領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,是目前的主要發(fā)展趨勢。
EVOH加工方式以及不同類型EVOH薄膜的特點
“EVOH作為復(fù)合膜的阻隔層,軟包廠在生產(chǎn)中常常會用到。本文著重介紹其加工方式以及不同類型EVOH薄膜的特點。
EVOH有三種加工方法
(1)共擠成型EVOH同聚烯烴或聚酰胺共擠出復(fù)合。
(2)EVOH薄膜復(fù)合到其他基材上,或用其他材料作涂層。
(3)用EVOH樹脂作各種基材或單層容器的涂層。不需特殊改變,EVOH可在傳統(tǒng)加工設(shè)備上加工。
EVOH雙向拉伸薄膜的特點
EVOH樹脂分子間和分子內(nèi)的內(nèi)聚能高,不易牽伸。因此雙向拉伸級的EVOH選用了乙烯含量較高的牌號,如EP-G115等樹脂(乙烯摩爾分?jǐn)?shù)為48%)。雙向拉伸EVOH薄膜拉伸強度高,沖擊強度大,耐穿刺性好,可與尼龍薄膜相媲美;且彈性模量可與BOPET相匹敵;透氧氣量與拉伸的EVOH相比為原來的1/10,是一種強度和剛性兼具高阻隔性基材。
EVOH阻隔性共擠薄膜的特點
1)共擠薄膜沒有有機溶劑的殘留物,對食品包裝更符合衛(wèi)生要求、更安全。
2)EVOH共擠薄膜各組分間都有良好的層間結(jié)合,從共擠模頭唇口出來時融為一體,改善了包裝薄膜(片材)的機械性能,尤其是經(jīng)多次曲折后仍能保持原有的阻隔性能,而聚酯-鋁箔復(fù)合膜彎曲后彎曲部分的鋁箔容易受損壞,直接降低了阻隔性能;
3)一次性連續(xù)化成型為膜(片材),簡化了工藝,有利于進行工業(yè)化生產(chǎn),降低了成本。
常用EVOH共擠膜的結(jié)構(gòu)
常用的EVOH共擠膜的結(jié)構(gòu),有三層、五層、七層、九層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是:可以將阻隔層做的極薄,降低了成本;濕敏性的EVOH阻隔層至于中間層,有效的防止EVOH吸濕,提高了它的使用效率;兩個外側(cè)都選用具有熱風(fēng)性能的樹脂,為熱封制袋提供了方便;印有對稱性結(jié)構(gòu),薄膜無卷趨勢,平整度好。
(1)三組分(ABCAB)對稱結(jié)構(gòu)。典型結(jié)構(gòu)為LDPE或LDPE/黏結(jié)層/EVOH/黏結(jié)層或LLDPE。若用LLDPE則具有良好的熱封性,機械性能亦優(yōu)于LDPE,還具有良好的印刷性和爽滑性。
此外,微波爐的廣泛應(yīng)用也促進了這種結(jié)構(gòu)的共擠片材增長。在微波爐中,共擠片材的容器制品要經(jīng)受≧150℃的加熱環(huán)境,為此開辟了以PP、PC為面層的阻隔性片材,如PP/黏結(jié)層/PP、CP/黏結(jié)層/EVOH/黏結(jié)層/CP。
(2)四組分(ABCBD)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)也可將阻隔層置于中間層,而內(nèi)層可以用良好熱風(fēng)性能的材料,外層可以選用較高機械性能的材料或者開口性能好的材料,支撐薄膜(片材)后適用于高速自動包裝線。如PC/黏結(jié)層/EVOH/黏結(jié)層/PE、PS/黏結(jié)層/EVOH/黏結(jié)層/PE等。
(3)五組分結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)有更大的組合靈活性,以求達到更多和更高的使用要求。如共聚物PA/EVOH/PA/黏結(jié)層/LLDPE或離子鍵聚合物。它具有更好的粘度,且與聚烯烴有更好的相容性。
(來自:包裝企業(yè)網(wǎng))