Um die Haltbarkeit von Substanzen wie Lebensmitteln und Medikamenten zu verlängern,VerpackungsmaterialienFür Lebensmittel und Arzneimittel werden heutzutage mehrschichtige Verpackungsverbundfolien verwendet. Derzeit gibt es zwei-, drei-, fünf-, sieben-, neun- und sogar elfschichtige Verbundverpackungsmaterialien. Mehrschichtige Verpackungsfolien sind dünne Folien, die durch die gleichzeitige Extrusion mehrerer Kunststoffrohstoffe in mehrere Kanäle aus einer einzigen Formöffnung hergestellt werden. Dadurch können die Vorteile verschiedener Materialien genutzt werden.
MehrschichtigVerpackungsfolienrollebestehen hauptsächlich aus Polyolefin-Kombinationen. Zu den derzeit gängigen Strukturen zählen: Polyethylen/Polyethylen, Polyethylen-Ethylen-Vinylacetat-Copolymer/Polypropylen, LDPE/Klebeschicht/EVOH/Klebeschicht/LDPE, LDPE/Klebeschicht/EVH/EVOH/EVOH/Klebeschicht/LDPE. Die Dicke jeder Schicht kann durch Extrusionsverfahren angepasst werden. Durch die Anpassung der Dicke der Barriereschicht und den Einsatz verschiedener Barrierematerialien können flexible Folien mit unterschiedlichen Barriereeigenschaften hergestellt werden. Auch die Materialien der Heißsiegelschicht lassen sich flexibel austauschen und an die Anforderungen unterschiedlicher Verpackungen anpassen. Dieser mehrschichtige und multifunktionale Verpackungsverbund ist die richtungsweisende Entwicklung zukünftiger Verpackungsfolienmaterialien.
Mehrschichtige Verpackungsverbundfolienstruktur
Mehrschichtige Verpackungsverbundfolien werden, unabhängig von der Anzahl der Schichten, im Allgemeinen in Basisschicht, Funktionsschicht und Klebeschicht unterteilt, basierend auf der Funktion jeder Schicht der Folie.
Grundstufe
Die Innen- und Außenschichten von Verbundfolien sollten im Allgemeinen gute physikalische und mechanische Eigenschaften, gute Formgebungseigenschaften und eine gute Heißsiegelfähigkeit aufweisen. Sie müssen außerdem eine gute Heißsiegel- und Heißschweißfähigkeit aufweisen, relativ kostengünstig sein, eine gute Stütz- und Haltewirkung auf die Funktionsschicht haben und den höchsten Anteil an der Verbundfolie haben, der die Gesamtsteifigkeit der Verbundfolie bestimmt. Die Basismaterialien sind hauptsächlich PE, PP, EVA, PET und PS.
Funktionsschicht
Die Funktionsschicht vonLebensmittelverpackungsfolieist meist eine Barriereschicht, normalerweise in der Mitte einer mehrschichtigen Verbundfolie, wobei hauptsächlich Barriereharze wie EVOH, PVDC, PVA, PA, PET usw. verwendet werden. Unter diesen sind EVOH und PVDC die am häufigsten verwendeten Hochbarrierematerialien, und die gängigen PA- und PET-Materialien haben ähnliche Barriereeigenschaften und gehören zu den Materialien mit mittlerer Barriere.
EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer)
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer ist ein Polymermaterial, das die Verarbeitbarkeit von Ethylenpolymeren mit den Gasbarriereeigenschaften von Ethylenalkoholpolymeren vereint. Es ist hochtransparent und hat einen guten Glanz. EVOH verfügt über hervorragende Barriereeigenschaften für Gase und Öle, mit ausgezeichneter mechanischer Festigkeit, Elastizität, Verschleißfestigkeit, Kältebeständigkeit und Oberflächenfestigkeit sowie hervorragenden Verarbeitungseigenschaften. Die Barriereleistung von EVOH hängt vom Ethylengehalt ab. Mit steigendem Ethylengehalt nimmt die Gasbarriereleistung ab, die Feuchtigkeitsbeständigkeit steigt jedoch, und die Verarbeitung ist einfach.
Zu den mit EVOH-Materialien verpackten Produkten gehören Gewürze, Milchprodukte, Fleischprodukte, Käseprodukte usw.
PVDC (Polyvinylidenchlorid)
Polyvinylidenchlorid (PVDC) ist ein Polymer aus Vinylidenchlorid (1,1-Dichlorethylen). Die Zersetzungstemperatur des Homopolymers PVDC liegt unter seinem Schmelzpunkt, was das Schmelzen erschwert. Daher ist PVDC als Verpackungsmaterial ein Copolymer aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid, das eine gute Luftdichtheit, Korrosionsbeständigkeit sowie gute Druck- und Heißsiegeleigenschaften aufweist.
Anfangs wurde es hauptsächlich für militärische Verpackungen verwendet. In den 1950er Jahren begann man, es als Lebensmittelkonservierungsfolie zu verwenden. Insbesondere mit der rasanten Entwicklung moderner Verpackungstechnologie und dem modernen Lebensrhythmus, dem schnellen Einfrieren und Konservieren von Verpackungen, der Revolution im Mikrowellenkochgeschirr und der Verlängerung der Haltbarkeit von Lebensmitteln und Medikamenten wurde die Anwendung von PVDC immer beliebter. PVDC kann zu ultradünnen Folien verarbeitet werden, wodurch der Rohstoffbedarf und die Verpackungskosten reduziert werden. Es ist auch heute noch beliebt.
Klebeschicht
Aufgrund der geringen Affinität zwischen einigen Basisharzen und Funktionsschichtharzen ist es notwendig, zwischen diesen beiden Schichten eine Klebeschicht zu platzieren, die als Klebstoff fungiert und eine integrierte Verbundfolie bildet. Die Klebeschicht besteht aus Klebeharzen, die üblicherweise aus mit Maleinsäureanhydrid gepfropftem Polyolefin und Ethylenvinylacetat-Copolymer (EVA) bestehen.
Maleinsäureanhydrid-gepfropfte Polyolefine
Mit Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polyolefin wird durch reaktive Extrusion hergestellt, indem Maleinsäureanhydrid auf Polyethylen gepfropft wird. Dabei werden polare Seitengruppen an unpolaren Ketten angebracht. Es dient als Klebstoff zwischen polaren und unpolaren Materialien und wird häufig in Verbundfolien aus Polyolefinen wie Polypropylen und Nylon verwendet.
EVA (Ethylenvinylacetat-Copolymer)
EVA führt Vinylacetatmonomer in die Molekülkette ein, wodurch die Kristallinität von Polyethylen reduziert und die Löslichkeit und thermische Versiegelung von Füllstoffen verbessert wird. Die unterschiedlichen Gehalte an Ethylen und Vinylacetat in Materialien führen zu unterschiedlichen Anwendungen:
① Die Hauptprodukte von EVA mit einem Ethylenacetatgehalt unter 5 % sind Klebstoffe, Folien, Drähte und Kabel usw.;
2. Die Hauptprodukte von EVA mit einem Vinylacetatgehalt von 5 % bis 10 % sind elastische Folien usw.;
3. Die Hauptprodukte von EVA mit einem Vinylacetatgehalt von 20–28 % sind Schmelzklebstoffe und Beschichtungsprodukte.
④ Die Hauptprodukte von EVA mit einem Vinylacetatgehalt von 5 % bis 45 % sind Folien (einschließlich Agrarfolien) und Platten, Spritzgussprodukte, Schaumprodukte usw.
Veröffentlichungszeit: 12. Juni 2024