新型易撕裂复合膜 食品包装新生力

朱兴 张忠宝

随着包装技术的日益提升，人们不再仅仅满足于食品包装简单的保护食品、延长食品保质期等必要功能，而对食品包装实际使用过程中的易用性提出了越来越高的要求。其中，包装的易撕裂性便是人们比较关注的实用性功能之一，因此，新型易撕裂复合膜便应时而生，并逐渐受到广泛关注。

较为理想的、以易撕裂为目标的功能性复合膜，需要具备如下几个特点。

（1）在消费者打开食品包装袋时，在需要开裂的地方应有比较理想的开裂效果。

（2）在确保内装食品安全的前提下，撕裂传播力应尽可能地小，同时便于撕开。

（3）撕裂口扩展时应具备纸张撕裂口的效果，并且撕裂线应接近直线。

我公司经过不断地努力和研发，成功开发出了一款物理性能与传统铝塑复合膜结构相近，易撕裂性类似于玻璃纸的新型易撕裂复合膜，并已将该复合膜成功应用于保健品“尚赫优乐肽”的包装（如图1）。该新型易撕裂复合膜的结构为PET/Al/PE，因铝箔本身具有良好的易撕裂性，为使该复合膜结构中的PET薄膜和PE薄膜也具备良好的易撕裂性能，我公司在产品开发前期进行了易撕裂技术的研究开发，通过对这两层薄膜材料进行易撕功能的改良，来提高最终复合产品的易撕裂性。

易撕PET薄膜改良

我公司吸收了国外先进技术，对普通PET薄膜进行了创新改良。在普通PET薄膜表面进行特殊的涂层处理，以改变普通PET薄膜的分子结构，但不改变普通PET薄膜原有的性能，改良后的易撕PET薄膜仍旧保持普通PET薄膜表面完整光滑、无缺口、密封性好等特点，且不会因外力破坏或误撕而导致包装袋发生破损。

表1对易撕PET薄膜、普通PET薄膜和玻璃纸这三类材料的物理特性进行了对比分析，抗穿刺强度和撕裂强度值反映了薄膜在任意方向上的易撕裂特性。从表1中可以看出，易撕PET薄膜的抗穿刺强度和撕裂强度值与玻璃纸处于同一水平，说明其撕裂性能与玻璃纸相当，而普通PET薄膜的抗穿刺强度和撕裂强度与之相比则有明显的差异，表明其撕裂性能较差。

另外，易撕PET薄膜的表面电晕度和普通PET薄膜一致，其印刷加工和干式复合的要求也与普通PET薄膜类似。因此，易撕PET薄膜不仅能够达到玻璃纸的易撕裂性，还能根据客户的不同需求，配合相应的印刷、复合工艺，以达到普通PET薄膜生产效果。制成复合膜包装袋之后，易撕PET薄膜既保持了普通PET薄膜的保香性等性能，又拥有玻璃纸般的易撕特性，即在无切口的情况下，从任意方向均可撕开包装袋，显著拓宽其应用范围。

易撕PE薄膜改良

易撕PE薄膜是在普通PE薄膜的加工过程中对其配方和加工工艺进行调整，即通过对三层共挤PE薄膜的每一层进行技术改良，在提高其易撕性的同时，又不影响其他功能。

易撕PE薄膜的第一层采用物理冲击的技术，使其表面形成极其微小的孔。

第二层加入符合食品卫生要求的易撕性加工助剂，改变其分子结构从而达到易撕裂效果。在PE薄膜的生产加工过程中一般选用的是超细粒径、表面能大的无机粒子，这些无机粒子在生产和放置时容易发生团聚，另外亲水性无机物与憎水性聚合物相容性较差，其通常以较大的团聚形式存在于基体树脂中，使材料出现应力集中现象，从而导致其物理性能下降。

我公司使用的是接枝法生产的聚合物，即通过化学方法在无机粒子表面接枝特定的高分子链，不同的接枝聚合物可以带给无机粒子与聚合物基体不同的界面特征，因此可以通过选择聚合物单体的种类来调控聚合物/无机物复合材料的结构和性能。一般常用以下方法进行接枝聚合：

（1）通过偶联反应在无机粒子表面引入带有双键的硅烷偶联剂，然后与一定的乙烯单体进行共聚反应。

（2）在无机粒子表面直接吸附乙烯单体分子或自由基引发剂，然后引发单体聚合。

通过选择与聚合物基体相容的乙烯单体在无机粒子表面形成聚合物层，提高了无机物在聚合物基体中的分散性，解决了相容性和应力集中的现象，易撕性加工助剂在PE薄膜内均匀分散的“流沙”性，赋予了薄膜很好的易撕裂性，此种加工助剂在普通PE薄膜易撕性改良中起着关键性的作用。

当然，易撕性加工助剂也可应用于其他聚合物薄膜的加工过程中，如高温蒸煮CPP薄膜等，同样也能起到类似的作用。

第三层为热封层，可以根据需要添加不同的功能性聚合物，例如，在热封层薄膜的生产原料中加入适量的低温热封、抗污染的茂金属原料，以提高薄膜的热封性能，或根据客户的加工设备要求，在薄膜的生产原料中添加适当的爽滑剂和开口剂，以满足客户对高速包装的要求等，这些薄膜的基本设计与普通薄膜热封层要求一致，不存在更为特殊的要求。

此外，在吹膜加工过程中增加了PE薄膜方向性取向工艺，可进一步提高PE薄膜的方向性。经过改良之后的PE薄膜具有良好的均衡力学性能和防潮性能，且其易撕裂性极佳。无论是纵向还是横向，都比较容易撕裂，且裂缝传播规律性强，撕开后均呈现为一条均匀的直线，而且裂缝只沿着薄膜的撕裂方向传播，不向其他方向扩散。

经过改良后的PET/AL/PE复合膜，其基本性能与普通的非撕裂复合膜类似，但其易撕裂性能却是普通复合膜所无法比拟的。与传统的淋膜易撕裂膜（如结构为：玻璃纸/PE/AL/ PE）相比，淋膜级PE的维卡软化点较低，而且其耐高温性能不佳，使用温度不会超过100℃，另外当遇到化学介质性比较活泼的内容物（如番茄酱或香精含量较高的内容物等）时，因PE层对这类内容物的阻隔性较差，因此活泼的化学介质比较容易穿过PE层到达铝箔层，而铝箔层的阻隔性较好，活泼的化学介质无法再通过致密的铝箔层。最终，活泼的化学介质停留在铝箔层与PE层之间，形成细密的物质层，从而容易导致PE层与铝箔层出现分层现象。而新型易撕裂复合膜则可以通过工艺的改变，如使用相应的高温或耐化学介质性较好的胶黏剂，配以合理的生产工艺就能很好地解决此类问题，很大程度上弥补了淋膜易撕裂膜的缺陷，并大大提升其在产品包装领域的拓展速度。

新型易撕裂复合膜既保留了传统复合膜的优点，又新增了易撕性功能，我们有理由相信，凭借这种新型易撕裂复合膜（任意方向）的开发技术，加上其卓越的实用性，新型易撕裂复合膜必定会在包装领域内占有一席之地。