PVDC涂布膜的性能與結(jié)構(gòu)
PVDC乳膠涂布加工過(guò)程不同于PVDC樹(shù)脂吹膜和擠出加工,膠乳的涂布只存在涂層展布和加熱干燥過(guò)程。在最后的成膜中不含額外的添加劑,因而涂層盡管只有2-3μm厚,但其對(duì)氧氣,濕汽的阻隔性能幾科相當(dāng)于25μm的吹塑薄膜的阻隔性能。
作為阻隔包裝材料,PVDC涂布膜最適合于制作復(fù)合包裝袋,這是因?yàn)橥坎寄さ臋C(jī)械和某些物理性能是由其選用的被涂基材所決定,而最后的阻透、保香、耐油性能是由涂層所提供,使用者只需根據(jù)所包裝物品的特質(zhì)和流通的環(huán)境來(lái)確定包裝材料的機(jī)械、物理性能要求和被保護(hù)的程度來(lái)選擇基材和涂層的阻隔能力。
PVDC涂布膜的阻隔能力除了與涂層厚度有直接關(guān)系外,更與涂層的成膜過(guò)程及其工藝控制有關(guān)系。例如PVDC膠乳涂布的的成膜過(guò)程是:膠乳狀態(tài)(狀態(tài)1)→干燥之中(狀態(tài)2)→變形薄膜化狀態(tài)(狀態(tài)3)。狀態(tài)1至狀態(tài)2必須保證涂層有足夠高的"體溫";保證有充足的能量供給以使水份勻速揮發(fā);保證沒(méi)有過(guò)度干燥發(fā)生,以防水份沸騰出現(xiàn)涂層針孔或表面結(jié)皮后底層水汽穿透而產(chǎn)生涂層龜裂。
在狀態(tài)2至狀3過(guò)程中,應(yīng)保證有足夠的氣流速度來(lái)吹掃涂層表面的水膜,以使涂層的內(nèi)部至表面有一合理的水份梯度分布,以使水份迅速向表面遷移。必須保證狀態(tài)3在干燥過(guò)程中有一合理的存在時(shí)間,以使 PVDC涂層進(jìn)一步變形和分子充分運(yùn)動(dòng),以利提高結(jié)晶度,以及盡可能利于排擠掉低量的PVDC。這些均有利于提高PVDC涂層的阻隔性能,保證PVDC有堅(jiān)強(qiáng)的耐溶性能并有效地減小印刷、復(fù)合加工過(guò)程中的溶劑殘余量;能保證涂層剝離強(qiáng)度,提高涂布膜的光澤度和透明度。
要體現(xiàn)這一點(diǎn)確屬不易,因而在干復(fù)機(jī)或印刷機(jī)上實(shí)現(xiàn)PVDC乳膠涂布生產(chǎn)完全沒(méi)有質(zhì)量上的保證,僅能提供有限的阻隔性能,并極有可能帶來(lái)其它質(zhì)量問(wèn)題。如耐油、耐溶劑性能差,復(fù)合剝離強(qiáng)度不足等。另外,我們不能把涂層表面刻劃成像水平面一樣平坦,從微觀上講任何表面都有一個(gè)粗糙度。在目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上不難發(fā)現(xiàn)涂層較為粗糙的產(chǎn)品。
粗糙的涂層(甚至出現(xiàn)涂布流線)不僅給印刷帶來(lái)濺網(wǎng)油墨轉(zhuǎn)移不均勻缺陷,而且在粗糙高峰部位由于涂層厚,干燥不充分,涂層不夠致密,阻隔能力不足,耐溶劑性能不強(qiáng),復(fù)合剝離強(qiáng)度不高等缺陷。嚴(yán)格說(shuō)這不是一個(gè)合格PVDC涂布膜產(chǎn)品。
如何從設(shè)備結(jié)構(gòu),乳膠配方、張力設(shè)置、溫度控制等方面進(jìn)行有效地組合這是各PVDC涂布廠家的核心技術(shù)機(jī)密,即所謂的KNOW.HOW。總之PVDC是一個(gè)經(jīng)發(fā)達(dá)國(guó)家30多年使用所證明了的,目前還沒(méi)有價(jià)值功能比更優(yōu)的材料所能替代的阻隔包裝材料。
目前關(guān)鍵是該如何更深入地了解和掌握PVDC的性能及合理的加工過(guò)程。以客觀地展現(xiàn)它的真實(shí)原貌。
PVDC涂布薄膜種類:
1、BOPP單面涂布薄膜(KOP)適用于各類食品包裝,常用規(guī)格為21μm、30μm。
2、BOPA單面涂布薄膜(KPA)適用于肉制品、水產(chǎn)品等包裝,常用規(guī)格為17μm。
3、BOPET單面涂布薄膜(KPET)適用于花生米、干果、碘鹽、調(diào)味品等包裝,常用規(guī)格為14μm、17μm。
4、BOPP單面涂布消光薄膜(K消光)適用于糕點(diǎn)等食品包裝,常用規(guī)格為21μm。
5、BOPP雙面涂布薄膜(KOPP)適用于香煙、莎琪瑪、香米餅等輕質(zhì)包裝,常用規(guī)格為22μm、31μm。
6、BOPET雙面涂布薄膜(KOPET)適用于電蚊香片等包裝,常用規(guī)格為19μm。
7、CPP單面涂布薄膜(KCPP)適用于袋裝農(nóng)藥等包裝,常用規(guī)格為35μm、40μm。
8、CPE單面涂布薄膜(KCPE)適用于各類食品包裝的復(fù)合層,常用規(guī)格為50μm。
9、玻璃紙單面涂布薄膜(KPT)適用于巧克力包裝,常用規(guī)格為28g/m2膜包裝的應(yīng)用。
10、三層共擠黑白PE單面涂布薄膜適用于液體牛奶包裝,常用規(guī)格為70μm、80μm、90μm。
用途
月餅包裝
目前,廣東、上海、江浙一帶的月餅包裝已基本上采用K膜/CPP復(fù)合結(jié)構(gòu),北方地區(qū)也有大量使用。一般采用的結(jié)構(gòu)有:KOP/CPP、K消光/CPP、KPET/CPP、KPA/CPP等。 對(duì)使用含苯油墨的包裝則采用BOPP(BOPET、BOPA、消光膜等)/KCPP或KCPE,但成本隨之增加。經(jīng)國(guó)家包裝產(chǎn)品濟(jì)南檢測(cè)中心對(duì)K膜樣品進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明,上述K膜的氧氣透過(guò)量(OTR)在 5~10cm3/m2·24h·atm范圍內(nèi),能夠很好地達(dá)到了各類食品包裝的要求。若有更高阻隔性能的要求,材料生產(chǎn)商只需調(diào)整涂布配方工藝即可。
法式面包包裝
法式小面包方便、營(yíng)養(yǎng)、香味天然,成為倍受人們喜愛(ài)的食品。法式小面包的主料是面粉,是屬于長(zhǎng)鏈碳水化合物結(jié)構(gòu)的食品,面粉的碳水化合物結(jié)構(gòu)決定了面包的特有香味。當(dāng)面粉被氧化反應(yīng)后,其分子結(jié)構(gòu)斷裂,變成短鏈的碳水化合物,面粉的香味消失,食物不再好吃。如何使小面包濃郁的香味保持更長(zhǎng)的時(shí)間?有一個(gè)更長(zhǎng)的貨架壽命期?選擇高阻隔環(huán)保型包裝材料KOP/CPP結(jié)構(gòu)取代長(zhǎng)期使用的阻氧性能較差的BOPP/CPP結(jié)構(gòu)來(lái)解決此問(wèn)題,成本僅增加0.2元/m2左右。
蛋糕(派)包裝
1、產(chǎn)品特性
高油脂、高水分、高蛋白、濃香、含糖
2、包裝目的
A、防油脂氧化:油脂易被空氣中的氧氣氧化,其結(jié)果是脂肪酸敗,酸敗的脂肪會(huì)發(fā)出刺喉的哈喇味,這嚴(yán)重影響蛋糕的品質(zhì)。
B、持水量穩(wěn)定:蛋糕失水會(huì)變硬,影響松軟性;蛋糕吸水會(huì)增大水的活度,這有利霉菌的繁殖;水分量增大時(shí),蛋白質(zhì)可能產(chǎn)生水解,特別是在有氧氣存在下,蛋白質(zhì)的水解會(huì)很快,水解產(chǎn)物有腥臊味。水分變化會(huì)引起糖的形態(tài)變化,從而可能出現(xiàn)蛋糕外形變化;而且在糖化酶的作用下會(huì)產(chǎn)生酒味。
C、香味:香味應(yīng)該是食品固有品質(zhì),不應(yīng)當(dāng)隨貯藏期延長(zhǎng)而流失,保香是必須的。
肉制品包裝
肉制品如常見(jiàn)的香腸、火腿、燒雞等,采用含尼龍五層共擠薄膜和尼龍/PE雙層復(fù)合袋。前者的缺點(diǎn)是只能表印,而低價(jià)位的共擠薄膜中,尼龍的比例很小。兩者都具有很好的阻濕能力、優(yōu)良的耐穿刺能力及耐油性。但在溫?zé)釛l件下,阻氧能力達(dá)不到要求,氧氣的滲透會(huì)使油脂氧化變質(zhì),最終導(dǎo)致肉制品腐敗。
在干燥狀態(tài)下,尼龍(25μm)在高阻隔性范圍內(nèi)。而在90%RH濕度條件下,其阻氧能力迅速下降,氧氣透過(guò)率一般在80~200cm3/m2·atm·24h·23℃,只能屬于中阻隔性包裝材料。值得一提的是,由于包裝材料不同所引起的過(guò)氧化物不同,K膜的阻氧性能不會(huì)因環(huán)境溫度和濕度的變化而下降。