PVDC多层共挤高阻隔吹塑薄膜的性能和应用

PVDC是当今世界上塑料包装中综合阻隔性能最好的一种包装材料之一。PVDC多层共挤高阻隔吹塑薄膜，是以高阻隔PVDC为阻隔层的新型包装材料，利用共挤的特点，可将PVDC、PE、EVA、PP、PA等材料有机地结合起来，性能互补，成为一种综合性能俱佳的高阻隔包装材料。PVDC可广泛应用于食品、药品、化妆品等产品的包装。 PVDC的发展历史 PVDC是以偏二氯乙烯为主要成份的共聚物，纯VDC聚合物加工温度远远超过其降解温度，无法加工应用，均聚物一直无法工业化生产。上世纪30年代 ，美国DOW化学公司成功研制出VDC-VC共聚物并取名为“SARAN”，80年代后期又推出VDC-MA共聚物，使PVDC得以市场化应用。 PVDC工业发源于美国DOW化学公司，由于初期适逢“二战”而主要应用于军品包装，从而给PVDC工业蒙上了一层神秘的色彩，再加上其从原料合成到加工设备直至生产过程各个环节均具高技术含量，且美国DOW化学公司多年不解密，不转让技术，使PVDC这一产品一直处于垄断状态。到60了年代，DOW化学公司与日本旭化成公司合作在日本建立PVDC原料生产工厂，这一产品才开始解密，后来日本吴羽公司也开始生产PVDC树脂，至此才结束了独家垄断的局面。 PVDC塑料与其他塑料性能比较 PVDC即聚偏二氯乙烯，是一种淡黄色、粉末状的高阻隔材料。除塑料的一般性能外，它还具有自熄性、耐油性、保味性以及优异的防潮、防霉等性能，同时具有优良的印刷和热封性能。 PVDC是当今世界上塑料包装中综合阻隔性能最好的一种包装材料。它既不同于聚乙烯醇随着吸湿增加而使阻气性急剧下降，也不同于尼龙膜由于吸水性使阻湿性能变差，而是一种阻湿、阻气皆优的高阻隔性能材料。PVDC是同时对氧气和水汽具有高阻隔性的唯一塑料，在对气味阻隔方面更有其无与伦比的优越性。具体体现在以下几个方面(测试条件为23℃、1atm、相对湿度75%RH)： l PVDC对氧气的阻隔性能相当于LDPE的1700倍、PP的1000倍、PET的20倍、PA的10倍。 l PVDC对水汽的阻隔性能相当于LLDPE的20倍、EVOH-32的76倍、EVOH-44的30倍、PA的190倍。 l PVDC对气味的阻隔性能相当于EVOH的1000倍、PA的500倍、PP及PE的17000倍。 l PVDC对氧气的高阻隔性能不受环境湿度影响，与EVOH、PA、PVA相比具有明显的优势。 因此，使用这种材料对包装内容物有优良的保护作用。PVDC符合美国FDA卫生标准，可广泛应用于食品、药品、化妆品等产品的包装。 PVDC不但有优异的高阻隔性能，还具有优异的印刷性能、复合性能和透明特性。在实际应用中，PVDC涂敷膜对印刷油墨及设备没有特殊要求，因此不需要变更各工序的工艺，即可大幅提高生产效率，降低成本。 PVDC多层共挤吹塑薄膜 PVDC多层共挤吹塑薄膜的性能及结构 PVDC多层共挤高阻隔吹塑薄膜，是以高阻隔PVDC为阻隔层的新型包装材料，利用共挤的特点，可将PVDC、PE、EVA、PP、PA等材料有机地结合起来，性能互补，成为一种综合性能俱佳的高阻隔包装材料。因为MA-PVDC的高阻隔性，目前可根据需求将透氧控制在﹤1cm3/m2 ?0.1MPa?d（GB/T1038-2000），透汽量控制在﹤0.7g/m3?d（GB/T1037-1987），可取代铝塑复合膜、EVOH共挤膜、尼龙共挤复合膜等。                          其它三层可按需选择，可根据对热封牢度要求不同而灵活选择热封在里层或外层，因此，非对称结构将更加实用。 PVDC多层共挤吹塑薄膜的应用领域 PVDC的应用领域十分广泛，涉及到食品、化工、化妆品、药品以及五金机械制品等等。早在五、六十年代，西方发达国家已经大量使用这种材料，由于它无毒，使用安全可靠，因而在许多国家被誉为“绿色”包装材料。使用PVDC的复合包装比普通的PE膜、纸、铝箔等包装，用料量要减少很多，从而达到了减量化包装及减少废物源的目的。在美国，PVDC制品属于无毒安全的塑料材料，已广泛用于食品包装；在德国，该包装材料拥有“绿色”标志；而日本、韩国市场上流通的小包装食品、药品、化工产品、电子产品中，有60％左右采用PVDC包装。随着这种新型包装材料的风行，近几年，西方国家PVDC树脂的产量逐年上升，美国的年增长率约为2％，日本则将近10％。相比之下，我国的PVDC开发起步较晚，加之国内企业包装观念比较淡薄，使该材料在国内的应用受到局限。随着环保问题越来越被重视，比重较轻的PVDC复合包装材料已被广泛关注。 食品 阻氧-延长货架期，防氧化变质，防霉变 阻汽-防脱水、保质、保量 阻气味-保持原滋原味 药品 阻氧-防霉变、防氧化 阻汽-防潮湿 化妆品 阻氧-延长货架期，防氧化变质，防霉变 阻汽-保持水分、防脱水 阻气味-保留原气味 金属防锈 阻氧-防氧化 阻汽-防受潮 PVDC多层共挤吹塑薄膜与同类产品比较 与PVDC涂覆膜相比，PVDC多层共挤高阻隔吹塑薄膜具有更高的阻隔性（PVDC多层共挤膜的透氧可控制在≤1cm3/m2?0.1MPa?d，PVDC涂覆膜的透氧系数为≤15cm3/m2?0.1 MPa?d），无残留溶剂，无龟裂掉层（PVDC涂覆膜的牢固度标准为三个月内不掉层即为合格品）。 与PVDC多层共挤流延膜相比，具有更好的纵横向强度，更适合作包装袋，产品结构既可做成对称的，也可做成非对称的。 与PVDC干复膜相比，有更高的阻隔性能，无残留溶剂，更不易脱层。 与EVOH、PVA和PA共挤膜相比，有更好的阻汽性能，且对氧气的高阻隔性不受湿度影响。 以下为实验对比数据：PVDC与EVOH-38%在不同温度、湿度下氧气透过率的对比（PA与PVDC、EVOH的阻隔性能不在同一数量级内，PVA在不同的湿度下透氧率相差数百倍，故不作对比）。 温度（℃） 湿度（%RH） EVOH-38% PVDC EXP-1 20 65 0.035 0.056 2  0.011 0.008 20 85 0.112 0.056 2  0.036 0.008 20 100 0.66 0.056 2  0.21 0.008 结论：PVDC复合膜对产品的保质效果明显好于EVOH多层共挤拉伸膜。 PVDC发展中问题和期待 技术问题 PVDC是高科技新产品，技术含量高、难度大，不论是聚合工艺，还是塑料加工，都需要有很大投入。一蹴而就的幼稚思维来搞现代化高科技产品是徒劳无益的，国产吹膜机即为一例，目前山东还有数家在维持。我国的塑料加工部门，资金有限，技术力量薄弱，大多又是作坊式手工业管理，因此用老观念来看待PVDC的加工显然是失败的。 环保问题 80年代，世界绿色使者配合环保组织掀起了声势浩大的反白色污染活动，特别是含氯塑料险被判为极刑，美国麦当劳快餐食品曾一度将塑盒改为纸盒，丹麦、荷兰、瑞典等国宣布不再使用PVC，但总体而言，含氯塑料仍在发展，PVDC在日本仍以2%的速度递增。据有关部门统计，PVDC仅占城市塑料垃圾的0.5%，燃烧产生的致癌物二恶英、Dloxin很有限，远不及汽车尾气排放和落叶植物堆烧所产生的毒害物质，无锡轻工学院副院长、PVDC包装专家李礼尧教授曾著文要求综合评估、恰如其分的评价PVDC对环保的污染问题。李礼尧教授指出"假如今天我们再用纸、木或其它传统材料代替塑料包装，就将使包装废弃物增加4倍，体积增加2.5倍，包装总能源和总成本也会增加2倍。使用塑料袋可以减少总能耗42%-70%，空气污染减少63%-73%，水污染减少90%，材料总重量也减少75%。"因此，可以说某些想当然的结论并不一定是科学的，严格地讲，PVDC的污染是微不足道的。 观念和法规 PVDC对于广大消费者是比较陌生的，对于其高阻隔性能和由此包装对食品、化妆品和药品的保管益处知之甚少，再加上我国长期以来生活水准较低，物资供应匮乏，因此人们对"货架寿命"的观念比较淡薄，对产品包装要求不高。当然，随着生活质量的提高，人们对产品的包装追求会更进一步。但必须有相应完善的法律、法规予以保护，某一类食品或化妆品的货架寿命等必须用相应的包装材料予以保证。