工业产品

一文读懂高阻隔食品包装薄膜

2021年07月08日


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世界塑料薄膜需求不断增长,特别是发展中国家需求增速更快,包装形式由硬包装向软包装转变是推动薄膜材料需求增长的主要因素之一,其中食品包装对薄膜的要求如下:

 

 

高阻隔性塑料包装材料

 

是指塑料制品对小分子气体、液体、水蒸气、香味等的屏蔽能力,它对食品起到了保质、保鲜、保风味以及延长货架寿命的作用。在包装行业中,尤其是食品、医药包装中,越来越强调阻隔性软包装材料的使用,也因其功能性、质轻、便于加工运输,阻隔性塑料包装材料在近几年获得了快速发展。

 

普通单层膜的阻隔性能如下表:

 

 

单层膜的阻隔性能一般,对于大部分食品包装来说,需要进行复合等下一步处理。

 

随着市场包装功能的增加以及环境意识的提高,产品成本的性价比也越显重要。软塑包装已经由过去单层薄膜向多品种、多功效的复合包装膜发展。

 

 

食品包装用涂布膜

 

人们常常希望能看到包装内的食品,以放心地知道自己究竟买的是什么,这是个发展趋势。某些食品需要采用防光照和防紫外线的包装,以达到对食品的保护,这些对光很敏感的食品可以用镀铝及铝箔复合膜来包装,形成对氧气和潮气的阻隔。有些食品不需要光阻隔,为了促进产品的销售,生产厂家会尽量采用透明阻隔膜包装

 

市场上透明阻隔食品包装膜最普遍是使用涂布膜来实现,尤其是轻量食品包装市场如饼干、巧克力、奶酪等包装,全球的容量已经达到20万吨,且存在一直增长的趋势。目前在国际市场上占有市场份额大的生产企业有:美国EXMobil(其涂布膜业务已被印度 Jindal Poly 公司收购),英国Innovia、美国Terphone、德国Treofan 、印尼Sentosa ,以及中国赛诺等。

 

高阻隔涂布膜

 

涂布是在基材表面涂覆覆盖上一些有特殊功能的涂层的过程,通过涂布可赋予薄膜一些原基材不具备的或比较差的新功能如阻隔性能、保香性能、热封性能以及较好的印刷性能,同时可以满足包装上耐巴氏杀菌及耐蒸煮性等。

 

常用的基材有:BOPP、BOPET以及BOPA

 

目前市场上用量最大的阻隔涂布食品包装膜就是PVDC涂布膜(以下简称K膜),PVDC对氧气的高阻隔性使它非常适合包装肉类和鱼类产品;它对水蒸汽的阻隔性能使它在包装饼干类产品时,能保持食品的新鲜酥脆的特点;PVDC对气味的阻隔性能使食品口味不变,香味不变,延长货架寿命。且PVDC符合FDA法规,可直接接触食品。

 

 

PVDC涂布膜(K膜)可以和多种材料复合,根据包装物的要求,选择合适的材料:

 

 

涂布产品的结构

 

 
 

 

涂布产品生产工艺流程

 

 

对于一些轻量食品阻隔性包装,其热封强度只需要2-4N/15mm,如果复合热封层PE/CPP(>10N/15mm)进行包装,会造成包装浪费。可通过两面涂布膜达到既有阻隔性能又有热封性能,替代阻隔复合包装,节约成本。

 

 

由于涂布膜生产厂家都是卷膜,对于双面涂布膜,最大的问题就是运输过程中的双面高分子涂层的粘连问题,以及后续应用时走机不顺畅,所以在涂布过程中,会在涂料中添加爽滑剂以及抗粘连剂,这些助剂会慢慢析出到涂层表面,达到抗粘连以及走机顺畅的目的。

 

市场常规阻隔食品包装材料的阻隔性能如下表

 

 

市场常规阻隔食品包装材料的优缺点如下表

 

 

食品包装的趋势

 

1.透明

2.安全环保

3.满足食品货架期要求

 

所以对于包装材料,需要寻找环境友好型、功能更强、成本更适合的高阻隔材料。

 

环保高阻隔水性乳液---聚乙烯醇阻隔涂料

 

结构式:-[CH2CH(OH)]n-

 

优点:分子结构致密性高,其阻隔性能优于PVDC

 

缺点:由于含有大量羟基,在环境中PVOH涂层吸水性很强,限制其应用。

 

为了使得PVOH涂料可以直接应用于涂布,市场上已有技术通过助剂将其高分子链上的部分羟基屏蔽,然后在涂料中添加纳米材料,使其受环境湿度影响小,应用涂布技术制成涂布膜,然后PVOH 涂层上进行印刷复合,一般应用于高糖量、高油脂类以及坚果食品。

 

 

坚果市场常见包装结构对比如下表

 

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