适当应用高阻隔薄膜材料阻隔性能

  随着绿色经济的提出和发展，包装行业正朝着环保的目标努力着，包装可循环，高阻隔材料成为包装行业的热点词。对于高阻隔薄膜来说，其阻隔性能是核心。如何适当使用高阻隔性能，是个问题，下面百我们来分析一下。

塑料薄膜阻隔性能是指薄膜对小分子液体、气体、水蒸汽、气味等阻隔的性能，其阻隔能力高低用透过系数表示，单位为 ml(g)· mm/ m²·d·MPa，意思是 1mm厚度的塑料薄膜制品、在温度 23℃、湿度60%RH、1MPa 压力下、每 m² 面积上1天透过小分子物质的体积cm3 (ml)或质量g。通常以O₂ 、CO₂和水蒸气三种小分子物质的透过率检测为标准。

得出的结论是：一种材料的透过系数越小，其阻隔性能越好。

一般高阻隔性塑料薄膜的透过系数小于 l0ml(g)· mm/ m²· d· MPa，在这些阻隔性薄膜中,PVA、EVOH、 PVDC属于高阻隔性材料,我们软包装行业最常用的是PVDC和EVOH。而PA与PET阻隔性相近, 属于中阻隔性材料。

PVA与EVOH的缺点在于材料中的羟基易与环境中的水分子结合成氢键,其阻湿性能受湿度影响较大,因此只能用于芯层;但随着对PVA进行改性，其性能显著提高，江苏百瑞尔包装材料有限公司 对PVA进行了改性，研发出的改性聚乙烯醇（PVA）水基涂布液GW7503 阻氧阻湿都有显著效果，其中氧气透过率（OTR）能达到1cm3/m2·24h·0.1MPa以内，阻湿性能根据不同材料而定 。改性PVA涂布液广泛应用于食品领域，如牛奶包装，阻氧效果十分显著。PVA涂布液应用范围广，用于食品包装，药品包装及其他需要高阻隔材料的包装领域。PA有一定的阻隔性 ,但吸湿率大也会影响其阻隔性,所以一般也不能作外层。经过改性的特殊尼龙(MXD6)薄膜的耐热性更好、吸湿率低,阻隔性随温度和湿度的增加而下降很少,尽管开发较晚，但其发展应用却很快。

一、常用阻隔材料不同的阻隔性能特点

随着人们工作和生活节奏加快,对各种方便食品如：肉制品(冷鲜肉)、乳制品、腌卤制品等需求量越来越大,对医药产品的质量要求也越来越高,因此阻隔性薄膜已成为开发的热点。

阻隔性能是塑料薄膜物理性能检测中的一项重要指标。高阻隔包装材料除具备良好的阻氧、阻水蒸汽和阻异味功能外,还应有良好的耐化学品性能。

1、阻氧性

阻氧性在食品包装和药品包装领域相对要求严格，因为对于食品而言，需要保证其新鲜，无变质；有些药品包装需要包装不能有氧气，防止药品与氧气发生反应。

2、阻气性

所谓阻气是指阻挡包装物气味散失,同时防止外界异味渗入, 尽量保持包装物原有风味以避免污染包装物。以柠檬气味穿透为例:改性 PVA与AL阻隔较好。

3、阻湿性

以食品为例，食品如果遇水蒸汽会加速食物的发霉和腐烂，因此阻湿性是薄膜阻隔性的重要特点。阻湿性好的材料有AL和PVDC,其次是PP、PE,阻湿性差的材料是PA和EVOH。

4、耐化学阻隔性

常用的好的阻隔包装材料除应具有以上三种阻隔性外,还应有良好的耐化学品性能,铝箔耐溶剂性优秀但耐酸碱和腐蚀性很差。

二、影响塑料薄膜阻隔性的因素

1、分子极性影响

塑料薄膜生产过程中，当结晶度一定时，极性大分子或强极性大分子因分子间结合紧密而使气体内部扩散困难，分子极性越大，其树脂透气率越小，阻气性越好。水蒸气是极性分子，根据相似相容原理，水蒸气在极性分子塑料中的融入和扩散速度均大于非极性分子，其透湿系数值也较大。如PA为极性树脂，遇水时易相容而吸水。

 2、分子结晶性和定向性的影响

气体和水蒸气透过结晶性塑料薄膜所需要的扩散能量比非结晶性塑料薄膜高，扩散系数小，故结晶塑料有较好的阻气性，薄膜在拉伸过程中大分子受到不同程度的拉伸作用，呈规则排列紧密，而PA膜在生产过程中不是全部都结晶的，有部分未结晶，属半结晶薄膜，这部分未结晶分子易吸收空气中的水汽，其扩散系数大，阻水蒸气透过性差。

 3、分子亲水性和环境温度的影响

亲水性树脂如PA、EVOH由于其有强的吸水性，可使树脂溶涨，分子间距增大，可使阻隔性下降，同时温度升高也使树脂的结晶度、定向度降低，分子间距拉大，密度降低，也使塑料薄膜的阻隔性降低。如耐高温PA、EVOH膜在测试其阻氧率时，不但要测其在正常湿度下的阻氧率，还应测其在高湿度(70%~90%)时的阻氧率，重点还应测其在特定温度和湿度下的阻氧率。比如在高温高湿环境中，PA膜就易产生油墨渗透和转移。

以后的发展，高阻隔包装逐渐成为主流，广泛应用于各个领域，包装企业将会朝着高阻隔的目标发展。