“活性微层”模头提高食品包装材料的阻隔性能

可实现“活性微层”的层倍增模头系统

美国EDI挤出模头公司（以下简称“EDI”）声称，采用该公司目前正在申请专利的一项模头技术，可改进食品包装材料的O2和水分控制功能，从而有望使食品包装材料的阻隔性能超越标准测试的要求。
EDI推出的这项新技术称为“活性微层”模头技术。它结合活性包装与微层挤出概念，生产出的薄膜和片材，不仅对阻隔性聚合物材料也施以层倍增工序，而且对吸氧剂或除湿剂等活性材料也施以层倍增工序。EDI此前的研究表明，通过将阻隔层分开后重组为多个阻隔微层，可以显著延长高温杀菌包装和热灌包装、立式高温杀菌包装和真空贴体包装的保质期。目前，EDI位于奇普瓦瀑布市的技术中心的研究人员更进一步，在紧贴阻隔芯层的外层中加入活性材料，然后也对这些活性材料施以层倍增工序。
据EDI技术副总裁Gary D. Oliver介绍，结合多个甚至数十个阻隔层及活性层对包装内食物的保护作用，很有可能会超越O2及水分侵入量标准测试的要求。EDI计划生产一批样品以供其技术中心进行新一轮测试，然后由外部实验室复核测试结果。
Oliver说：“在穿越多层活性材料后，大部分O2在抵达阻隔层之前已被吸收。水分也是在抵达阻隔层之前即被吸收殆尽，从而没有机会去侵蚀乙烯-聚乙烯醇共聚物（EVOH）等阻隔材料”。
“活性微层”工艺如何生产出聚丙烯阻隔性片材
层倍增工艺（LMT）生产出的薄膜或片材与常规共挤工艺相比，在厚度不超过后者、聚合物使用量也不超过后者的情况下，结构上可形成多个、数十个、数百个甚至更多的微层，而一般厚度仅有3~11层。在一般共挤工序中，复合共挤分配器将来自两台或多台挤出机的不同聚合物组合成多层的三明治结构体。
在层倍增工艺中，使用一种专用工具可将这种三明治结构体分割并进行重组，形成原多层结构的多倍复合体。
以下表述可以说明采用EDI的LMT技术如何生产具有典型活性结构的1.25mm厚的聚丙烯（PP）片材：
1. 4台挤出机挤出熔体，熔体材料分别为：(1）聚丙烯外层材料，也称表层；(2）同样的聚丙烯表层材料，但加入了除氧剂等活性材料；(3）粘性或“连接”层材料；(4）EVOH等阻隔性聚合物。
2. 1#复合共挤分配器将流入的“包含活性材料”的表层材料以及连接和阻隔性材料，形成5层的三明治结构：活性材料层/连接层/阻隔层/连接层/活性材料层。这种三明治结构将形成片材成品的内芯层。
3. EDI开发的层倍增器将来自1#复合共挤分配器的5层三明治结构体，分割后重组，形成该结构体的多个复制体，例如4个复制体，即形成由微层构成的20层结构体。
4. 2#共挤块接收来自上游的20层的微层结构体和聚丙烯包覆材料的熔体，将聚丙烯料流一分为二形成2个表层，覆盖住微层结构体核心层。
5.在挤出模头的流道内，来自2#共挤块的三明治结构体被加工成规定宽度的片材。