功能性包装膜论略(四)

2015-07-13陈昌杰

塑料包装 2015年4期

关键词：阻隔性氧化硅基膜

陈昌杰

(上海市包装技术协会)

(上接《塑料包装》2015年第3期)

7、无机双元蒸镀

(1)无机双元蒸镀的一般情况

无机二元阻隔性蒸镀薄膜是蒸镀薄膜中的一种较新的品种，松田修成在文献中，介绍了无机二元阻隔性蒸镀薄膜的基本情况。

所谓无机二元阻隔性蒸镀薄膜，指在塑料薄膜的表面上，同时蒸镀氧化硅和氧化铝两种物质的薄膜。其蒸镀用基膜，可以是PA薄膜也可以是PET薄膜，由于同时蒸镀了两种氧化物，较之只蒸镀一种氧化物的一元蒸镀薄膜，可以具有一系列的优点。氧化铝、氧化硅二元蒸镀薄膜的主要特征如下。

该膜的特征是兼具优良的阻隔性、无色透明性以及受加工影响小的特征。蒸镀薄膜的模型图见图5。

图5

表9 无机双元蒸镀薄膜“ェコシア－ル”主要牌号及特征

从图可以看出，采用二元蒸镀，蒸镀薄膜的主要特征是可以蒸镀较高的密度，蒸镀层柔软且阻隔性好，阻隔氧气的性能佳，而且无色透明。如果只蒸镀氧化硅，密度低时阻隔性不足，密度高时会产生颜色。如果只蒸镀氧化铝，则镀膜较硬易龟裂，蒸镀密度不宜过高，且一旦蒸镀层龟裂，则会导致阻隔性明显降低。

(2)日本东洋纺绩株式会社的无机双元蒸镀薄膜

日本东洋纺绩株式会社利用无机双元蒸镀，开发的系列工业化产品“ェコシア－ル”，该无机双元蒸镀薄膜“ェコシア－ル”主要牌号及特征见表9。

尼龙基膜类双元蒸镀薄膜

在无机双元蒸镀薄膜中，以PA为基膜的透明蒸镀阻隔性薄膜特别值得关注，尤其是其中的高阻隔、高耐针孔性薄膜VN400。VN400与常用共挤出尼龙薄膜、PVDC涂布型尼龙薄膜的比较，见表10。

表10 无机双元蒸镀薄膜VN400与共挤出尼龙薄膜、PVDC涂布型尼龙薄膜的比较

从表可以看出，阻隔氧气、阻隔水蒸气以及耐针开性等主要指标，无机双元蒸镀尼龙薄膜VN400，较共挤出尼龙薄膜和聚偏二氯乙烯涂布尼龙薄膜均要好。几种阻隔性薄膜的阻氧性、阻隔水蒸气的定量指标值的比较见表11。

表11 无机双元蒸镀薄膜VN400、共挤出尼龙薄膜、PVDC涂布型尼龙薄膜的阻隔性

耐针孔性

由于ェコシア－ルVN400选用独特的耐针孔性尼龙薄膜N2000系列为基膜，通过与很薄的蒸镀阻隔膜层的协同效应，因此它耐针孔性特别优良。用三种模式进行试验后，用有色墨水测定薄膜的通孔，结果如下。

①通过ゲルポ法(扭结法)处理，对耐针孔性进行评价

如图6将复合薄膜制成筒状，加以440度扭转，使样品产生大的皱褶后，测定通孔数。在室温条件下，经2000次扭结，看不出阻隔膜间大的差异，但在低温下，仅仅经过500次扭结处理，穿孔都大幅度增加，仅ェコシア－ルVN400不发生变化，处于明显优势见表12。

图6 ゲルポ法(扭结法)处理

表12 无机双元蒸镀薄膜VN400、共挤出尼龙薄膜、PVDC涂布型尼龙薄膜的耐针孔性(扭结法)

②用摩擦法，对耐针孔性进行评价

样品经四折，角摩擦瓦楞纸，对耐针孔性进行评价见图7。比较产生针孔前的距离，ェコシア－ルVN400和K－PA产生针孔前的距离长，表现出良好的耐摩擦针孔性。

测试结果见表13。

图7

表13 无机双元蒸镀薄膜VN400与共挤出尼龙薄膜、PVDC涂布型尼龙薄膜的耐针孔性(摩擦法)

③振动试验对耐针孔性进行评价，振动试验按图8进行，振动处理后，测针孔数，结果见表14。无论低温或者常温进行振动试验，ェコシア－ルVN400的耐针孔性均处于优势地位。

图8

首先，用于MDX6系列、EVOH系列阻隔性尼龙所使用的年糕、半熟点心、液体汤料乳酪等商品的包装基材方面，耐针孔阻隔水蒸气性好，结合新的标准，已经积累了4～5年的实绩。

另外在传统的透明PET蒸镀薄膜领域，因为无色透明，加工时阻隔性降低少，得到了应用。虽然沸煮、蒸煮包装材料，可采用透明蒸镀PET/PA/热封层，但应用PET/ェコシア－ルVN/热封层可表现出新的优点。

表14 无机双元蒸镀薄膜VN400、共挤出尼龙薄膜、PVDC涂布型尼龙薄膜的耐针孔性(振动法)

表15 扭结后薄膜透氧性的变化单位 ml/m2·24h·0.1MPa(cc/m2·24h)

从重视成本的角度，PVA，EVOH，PVDC，蒸镀铝薄膜为中间层的3层结构，可能代之以ェコシア－ルVN/热封层的2层复合产品。从容器再生法的角度看，对消减包装的总量，也可寄予厚望。

(3)PET为基膜型的高阻隔性品级ェコシア－ルVE500

以PET为基膜的无机双元蒸镀薄膜，同样可以获得高耐针孔性。高耐针孔型薄膜ェコシア－ルVE500，在印刷、复合以及使用时，受龟裂引起的阻隔性的降低少，正是基于无机二元蒸镀的工艺的开发应用。ェコシア－ルVE500、VE100经印刷、复合以及扭结试验后，阻隔性降低测定结果，见表15，表16。由表中数据可以清楚地反映出，高耐针孔型薄膜ェコシア－ルVE500经印刷、复合以及扭结试验后，阻隔性几乎没有下降，而对比的一般阻隔用的VE100薄膜，阻隔性则有比较明显的下降。耐针孔性，是阻隔性薄膜应用中，保持阻隔性的极为重要的性能指标。无机双元蒸镀，可以获得突出的耐针孔性，因此该工艺具有较强的实用性，值得我们高度关注。