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阻隔膜材 | 高阻隔薄膜性能突出,全球需求增加

更新时间:2019-03-12 17:03:38 来源:中国塑膜网编辑部

随着高阻隔膜行业竞争的不断加剧,优秀的高阻隔膜生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。
 


AMI咨询公司最新报告显示,全球各地食品包装使用的高阻隔膜需求持续快速增长,增速正超过常规封装膜。


 

有些资料显示,EVOH、PVDC、PA三种薄膜就目前常被并称为三大阻隔性材料薄膜,在食品软包装中增速较快及常用的包装材料,其实这三种阻隔材料性能各有其优缺点。随着软包高阻隔性材料的研发和投产,原有的三大阻隔性材料将很快被替换。


三大阻隔性材料性能特点各异


1、EVOH薄膜:


EVOH是一种链状结构的结晶性聚合物,集乙烯聚合物良好的加工性和乙烯醇聚合物极高的气体阻隔性为一体,是乙烯--乙烯醇的无规共聚物。加入乙烯单体,EVOH的拉伸强度、冲击强度下降而耐水性和加工性改善。


EVOH膜经双向拉伸后其阻隔性可提高2~3倍。在EVOH共聚物中,乙烯单体与乙烯醇单体的含量不同,其性能也大不相同,其中乙烯单体提供耐水性和加工性,而乙烯醇单体则提供阻隔性,因此乙烯单体的含量增加,氧气透过系数也增加如:EVOH含29%乙烯时其氧气透过系数为0.1ml.mm/m2d.MPa,而乙烯含量在38%时,其氧气透过系数为0.4ml.mm/m2d.MPa。


EVOH因树脂分子结构中存在羟基,因此EVOH具有亲水性和吸湿性,纯EVOH制品的吸水性很高,严重影响阻隔性能,因此EVOH不能单独使用,往往做为中间材料与其他材料复合使用,防止其吸水性同时也保证其优异的阻隔性。并且EVOH的阻隔性会随温度上升而下降。它能防止O2等气体透入包装袋内,也能防止袋内充气的逸出。其阻气性比PA高100倍,比PE、PP高1万倍。


EVOH树脂对大多数聚合物附着力很差,需使用特殊的粘接树脂,但EVOH薄膜可以很好地粘附在尼龙膜上,与PA有相当好的亲和力。EVOH玻璃化温度高,能适应成型加工。这样改变PA膜加热时易产生变型的缺点。EVOH其阻气性随温度升高而下降,温度从20℃提高到35℃时,氧气的透过率要增加3倍多。因此在还没进行改性前,含EVOH材料做为耐高温蒸煮包装袋是不适宜的。


2、PVDC薄膜:


PVDC薄膜为偏二氯乙烯聚合物,它是一种高阻隔性树脂,其O2的透过系数稍高于EVOH,而CO2和H2O的透过系数比EVOH低。纯的PVDC虽然有高的阻隔性能,但其加工性十分不好,PVDC的熔融度与分解温度十分接近,且与增塑剂相容性不好,难以单独加工。


PVDC共聚物中,VDC的含量越高,其阻隔性越高,反之越低。对湿度的敏感性小于EVOH,但对温度很敏感,温度从20℃升高到60℃其透过系数增大100倍。PVDC共聚物中VDC的含量达88%~93%时阻隔性最好。主要用于涂层,但其含有氯而受到艰制,在国外因环保问题逐步被其它阻隔材料替代。


PVDC是唯一对氧气和水汽均有高阻隔的塑料薄膜,但它的耐弱酸,不耐碱、耐紫外线性差、易发脆、对温度很敏感不适宜做水煮蒸煮袋。不过,经过改性和提高的全新的可耐高温蒸煮的PVDC膜已经制成正等待实践中考验。


3、PA膜和MXD6薄膜:


尼龙6的主要特征具有良好的阻隔氧、二氧化碳等气体。其耐穿刺、耐油性很好,但在潮湿环境中它的阻隔性有明显下降,尼龙6膜在不同温度和湿度条件下的透氧性不同。因此用尼龙6膜做水煮、蒸煮袋的表层是不适合的。因在灭菌处理过程中,尼龙6膜完全浸泡在水中,薄膜吸水溶涨,不但易使胶层降解脱层同时使阻隔性严重下降。一般尼龙6在水煮、蒸煮袋中做为中间层起阻隔作用比较适合(需进行双面电晕处理)。


尼龙类塑料薄膜亲水性较强,容易吸收空气中的水分而导致物料受潮,而且当尼龙的含湿量大时,即可能使产品产生气泡。因此,尼龙6薄膜在成膜出厂时的含水率一般在1.5%~2.5%之间(不得超过3%)。


对PA6膜的保管和使用的周围环境的湿度要求非常严格。在阻隔材料中,PA膜仅归于中阻隔产品。由于材料本身具有吸湿性,直接影响到材料的透气性,因为尼龙6气密性不理想,在国外普遍使用MXD6薄膜。


MXD6是一种从间二甲基胺和已二酸缩聚而成,其气密性比尼龙6高10倍以上,同时还有良好的透明性和耐穿刺性,可用于阻隔性要求很高的食品软包装及耐高温水煮蒸袋。它的最大特点是阻隔性不随湿度的上升而下降。在西欧使用量很大,MXD尼龙和EVOH复合而成的具有双向延伸性的新型薄膜已成为一种新的高阻隔材料。


尼龙6与聚烯烃类塑料之间亲和性差,在使用尼龙6和聚烯烃类塑料匹配共挤出复合时,一定要采用粘合性强的树脂或胶剂,改善尼龙6层界面与聚烯烃层间界面的结合力,否则可能岀现层间分层现象。


高阻隔柔性膜需求快速增长


一、PE、PET薄膜需求占比超过80%
 


据统计,2018年全球食品包装柔性膜使用量超过2000万吨,其中高阻隔膜占8%。


 

聚乙烯(PE)需求位居2018年全球食品包装高阻隔膜第一,占比45%。该材质薄膜的大规模使用,主要受益于其在乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)多层共挤膜中的应用。


 

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)需求量位居第二,占比36%,该材质主要应用于高阻隔材料。此外,铝氧化物或是硅氧化物涂层真空镀膜,作为透明阻隔保护材质的应用增长也十分迅速。


 

双向拉伸聚丙烯(BOPP)位居第三,占比9%,适用于聚偏二氯乙烯(PVdC)涂层材料,因其出色的隔氧性能,仍然是市面上的主流阻隔方式。


二、可持续性:高阻隔膜需求的重要因素


高阻隔膜需求受因地而异产生的多个不同驱动因素而影响。但在这些因素中,各个地区市场存在一致的趋势是高阻隔膜的可持续性因素,这也是高阻膜市场需求中的主要干扰因素。


随着消费者对塑料品在使用方面适用性和独特性的相关疑问日益增长,那些无法广泛回收的塑料制品(如多层高阻隔膜)的品牌商和零售商正在召回这些产品,并寻求可持续、可回收的解决方案。这一趋势正在对食物包装使用的混合基质和阻隔方式产生影响。


三、预防食品损耗,高阻隔膜功不可没


与此同时,在供应链过程中预防食品损耗,也是全球范围内面临的一个主要问题。供应商使用的包装材料需要提供充分的阻隔作用,防止在供应链中因充气泄漏、香气挥发以及味道散失问题造成食物变质和产品损失,从而保证食品安全性。


 

在满足充分的阻隔需求方面,柔性膜得益于其材质轻盈、透明度高、承重性强的特点,能够延长食品保质期,保护食品质量,提高食品运输和分销便捷性,为食品制造商和零售商赢得出色的收益。


四、食品消费趋势推动高阻隔膜需求增长


其他消费趋势也有助于推动高阻隔膜市场向更为健康和健全的方向发展。在消费者中,寻求更健康的食用产品的消费者数量持续增长,这些消费者更倾向于选择不含食品添加剂和防腐剂的食品。高阻隔包装膜能够作为一种食物保存的替代方案,减少食品中添加剂的使用。



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