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如何改善共聚樹脂在食品包裝中的阻隔性能?


改善共聚樹脂在食品包裝中的阻隔性能,可從調整共聚樹脂的配方、改進加工工藝以及采用涂層和復合技術等方面入手,具體方法如下:

一、調整共聚樹脂配方

選擇合適的共聚單體:通過引入具有特定性能的共聚單體來改善阻隔性能,例如,在聚乙烯(PE)樹脂中引入乙烯醇(VA)單體形成乙烯 - 乙烯醇共聚物(EVOH),EVOH具有極佳的氣體阻隔性能,能有效阻擋氧氣等氣體進入包裝內部,延長食品保質期。

優化共聚比例:精確控制共聚單體的比例可使樹脂性能達到良好狀態。以聚丙烯(PP)和乙烯進行共聚為例,調整二者的比例可以改變樹脂的結晶度和分子鏈結構,當比例適當時,能提高樹脂對水汽和氣體的阻隔能力。

添加功能性助劑:在共聚樹脂中添加特定的助劑可增強阻隔性能,如添加納米黏土等填料,納米黏土片層在樹脂中能形成曲折的路徑,阻礙氣體和水汽的滲透,從而提高阻隔效果,還可以添加受阻胺光穩定劑(HALS),它不僅能提高樹脂的耐光老化性能,還能在一定程度上改善樹脂的阻隔性能。

二、改進加工工藝

優化成型工藝參數:在吹塑、擠出等成型過程中,合理調整溫度、壓力、速度等參數對阻隔性能影響顯著。以吹塑成型為例,適當降低吹塑溫度,能使樹脂分子鏈排列更緊密,提高制品的阻隔性能。

采用雙向拉伸工藝:對共聚樹脂薄膜進行雙向拉伸,能使分子鏈在兩個方向上取向排列,增加分子鏈的規整性和結晶度,從而提高薄膜的阻隔性能,如雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜,相比未拉伸的 PP 薄膜,對氧氣、水汽等的阻隔能力大幅提高。

控制結晶過程:通過控制冷卻速度等工藝條件,調節共聚樹脂的結晶度和晶體結構,例如,在生產聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)包裝時,采用合適的冷卻速率,使PET形成適當的結晶度,可提高其對二氧化碳等氣體的阻隔性能。

三、采用涂層和復合技術

表面涂層處理:在共聚樹脂包裝材料表面涂覆具有良好阻隔性能的物質,如涂覆硅氧化物涂層,可在包裝表面形成一層致密的無機阻隔層,有效阻擋氧氣和水汽。此外,涂覆水性阻隔涂層也能提高包裝的阻隔性能,同時還具有環保、無毒等優點。

多層復合技術:將不同性能的材料通過復合工藝制成多層結構,可充分發揮各層材料的優勢,提高整體阻隔性能,如采用PE/EVOH/PE”三層復合結構,利用EVOH的高氣體阻隔性和 PE 的良好加工性能及機械性能,使復合包裝材料具有優異的綜合阻隔性能。

本文來源:河南向榮石油化工有限公司 http://yudugroup.com/

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