مواد بسته بندی جدید: فیلم بسته بندی چند لایه (قسمت 1)

به منظور افزایش عمر مفید موادی مانند غذا و دارو، بسیاری ازمواد بسته بندیامروزه برای مواد غذایی و داروها از فیلم های کامپوزیت بسته بندی چند لایه استفاده می شود. در حال حاضر، دو، سه، پنج، هفت، نه و حتی یازده لایه از مواد بسته بندی کامپوزیتی وجود دارد. فیلم بسته بندی چند لایه یک فیلم نازک است که از اکسترود کردن چندین ماده خام پلاستیکی به چندین کانال به طور همزمان از یک دهانه قالب تشکیل می شود که می تواند از مزایای مواد مختلف استفاده کند.
چند لایهرول فیلم بسته بندیعمدتا از ترکیبات پلی اولفین تشکیل شده اند. در حال حاضر، ساختارهای رایج مورد استفاده عبارتند از: پلی اتیلن / پلی اتیلن، پلی اتیلن اتیلن وینیل استات کوپلیمر / پلی پروپیلن، LDPE / لایه چسب / EVOH / لایه چسب / LDPE، LDPE / لایه چسب / EVH / EVOH / EVOH / لایه چسب / LDPE. ضخامت هر لایه را می توان از طریق فناوری اکستروژن تنظیم کرد. با تنظیم ضخامت لایه مانع و با استفاده از انواع مواد مانع، می توان فیلم های انعطاف پذیر با خواص مانع متفاوت طراحی کرد. مواد لایه آب بندی حرارتی همچنین می توانند به طور انعطاف پذیر جایگزین و تنظیم شوند تا نیازهای بسته بندی های مختلف را برآورده کنند. این کامپوزیت بسته بندی چند لایه و چند منظوره مسیر اصلی توسعه مواد فیلم بسته بندی در آینده است.

ساختار فیلم کامپوزیت بسته بندی چند لایه

فیلم کامپوزیت بسته بندی چند لایه، صرف نظر از تعداد لایه ها، به طور کلی بر اساس عملکرد هر لایه فیلم به لایه پایه، لایه کاربردی و لایه چسب تقسیم می شود.

سطح پایه
به طور کلی، لایه های داخلی و خارجی فیلم های کامپوزیت باید دارای خواص فیزیکی و مکانیکی خوب، عملکرد پردازش و لایه آب بندی حرارتی باشند. همچنین نیاز به عملکرد خوب آب بندی حرارتی و عملکرد جوش گرم دارد که نسبتاً کم هزینه هستند، دارای اثرات پشتیبانی و نگهداری خوب بر روی لایه عملکردی هستند و بیشترین نسبت را در فیلم کامپوزیت دارند که سفتی کلی فیلم کامپوزیت را تعیین می کند. . مواد پایه عمدتا PE، PP، EVA، PET و PS هستند.

لایه عملکردی
لایه عملکردیفیلم بسته بندی مواد غذاییبیشتر یک لایه مانع است، معمولا در وسط یک فیلم کامپوزیت چند لایه، عمدتا از رزین های مانع مانند EVOH، PVDC، PVA، PA، PET و غیره استفاده می کند. و PA و PET معمولی دارای خواص مانع مشابهی هستند که متعلق به مواد مانع متوسط ​​است.

EVOH (کوپلیمر اتیلن وینیل الکل)
کوپلیمر اتیلن وینیل الکل یک ماده پلیمری است که فرآیند پذیری پلیمرهای اتیلن و خواص مانع گاز پلیمرهای اتیلن الکل را ترکیب می کند. شفافیت بالایی دارد و براقیت خوبی دارد. EVOH دارای خواص ممانعت کننده عالی برای گازها و روغن ها، با استحکام مکانیکی عالی، الاستیسیته، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر سرما و استحکام سطح، و عملکرد عالی پردازش است. عملکرد مانع EVOH به محتوای اتیلن بستگی دارد. هنگامی که محتوای اتیلن افزایش می یابد، عملکرد سد گاز کاهش می یابد، اما عملکرد مقاومت در برابر رطوبت افزایش می یابد و پردازش آن آسان است.
محصولات بسته بندی شده با مواد EVOH شامل چاشنی ها، محصولات لبنی، محصولات گوشتی، محصولات پنیر و غیره می باشد.

PVDC (پلی وینیلیدین کلرید)
پلی وینیلیدین کلراید (PVDC) یک پلیمر از وینیلیدین کلرید (1،1-دی کلرواتیلن) ​​است. دمای تجزیه هموپلیمر PVDC کمتر از نقطه ذوب آن است و ذوب آن را دشوار می کند. بنابراین، به عنوان یک ماده بسته بندی، PVDC یک کوپلیمر از وینیلیدین کلرید و وینیل کلرید است که دارای خاصیت هوابندی خوب، مقاومت در برابر خوردگی، چاپ خوب و خواص آب بندی حرارتی است.
در روزهای اولیه عمدتاً برای بسته بندی نظامی استفاده می شد. در دهه 1950، استفاده از آن به عنوان فیلم نگهداری مواد غذایی، به ویژه با توسعه سریع فناوری بسته بندی مدرن و سرعت زندگی مردم مدرن، بسته بندی سریع انجماد و نگهداری، انقلاب ظروف پخت و پز مایکروویو، و گسترش مواد غذایی و ماندگاری دارو کاربرد PVDC را محبوب تر کرده است. PVDC را می توان به فیلم های فوق نازک تبدیل کرد که میزان مواد اولیه و هزینه های بسته بندی را کاهش می دهد. امروزه نیز محبوب است

لایه چسب
به دلیل میل ترکیبی ضعیف بین برخی از رزین های پایه و رزین های لایه عملکردی، لازم است چند لایه چسب بین این دو لایه قرار داده شود تا به عنوان چسب عمل کرده و یک فیلم کامپوزیت یکپارچه را تشکیل دهد. لایه چسب از رزین چسب استفاده می کند که معمولاً شامل پلی اولفین پیوند شده با انیدرید مالئیک و کوپلیمر اتیلن وینیل استات (EVA) است.

پلی الفین های پیوندی مالئیک انیدرید
پلی اولفین پیوندی مالئیک انیدرید با پیوند انیدرید مالئیک بر روی پلی اتیلن از طریق اکستروژن واکنشی تولید می شود و گروه های جانبی قطبی را روی زنجیره های غیر قطبی معرفی می کند. این چسب بین مواد قطبی و غیر قطبی است و معمولاً در فیلم های کامپوزیت پلی اولفین ها مانند پلی پروپیلن و نایلون استفاده می شود.
EVA (کوپلیمر اتیلن وینیل استات)
EVA مونومر وینیل استات را وارد زنجیره مولکولی می‌کند و کریستالینی بودن پلی اتیلن را کاهش می‌دهد و حلالیت و عملکرد آب‌بندی حرارتی پرکننده‌ها را بهبود می‌بخشد. محتویات مختلف اتیلن و وینیل استات در مواد منجر به کاربردهای متفاوتی می شود:
① محصولات اصلی EVA با محتوای اتیلن استات زیر 5٪ چسب ها، فیلم ها، سیم ها و کابل ها و غیره هستند.
② محصولات اصلی EVA با محتوای وینیل استات 5٪ تا 10٪ فیلم های الاستیک و غیره هستند.
③ محصولات اصلی EVA با محتوای وینیل استات 20٪ تا 28٪ چسب ها و محصولات پوشش دهنده هستند.
④ محصولات اصلی EVA با محتوای وینیل استات 5٪ تا 45٪ فیلم ها (از جمله فیلم های کشاورزی) و ورق ها، محصولات قالب گیری تزریقی، محصولات فوم و غیره هستند.