PVDC复合膜的开发
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添加时间：2021-05-31
我们从1993年开始进行PVDC塑料加工技术的研究。在充分消化吸收PVDC加工技术和了解国内、外食品包装的发展趋势之后，我们从1997年起致力于PVDC层压复合薄膜的研究。在开发过程中，我们遇到最大的难点问题是：PVDC收缩率过大，难以复合。
我们知道：做为复合基材，需要保证其尺寸稳定性，以保证复合后复合膜的外观平整度。PVDC由于其自身特性和加工工艺的原因，其100℃热水收缩率过大(22％左右)，无法保证正常的复合及复合后的效果。我们通过对树脂配方的改进和生产工艺的控制，使其收缩率降到一定程度。若采用普通的干法复合工艺复合，PVDC薄膜必需经过60～80℃的长烘道，在这一情况下，它仍将发生较大的收缩(见图1)，而无法获得尺寸稳定、表观平整的复合薄膜。为此，我们采用无溶剂复合工艺和复合设备，在复合过程中，由于涂胶辊与薄膜接触时间非常短，由涂胶辊传导给PVDC的热量有限，选择适用的工艺温度，可以既保证胶粘和粘度的降低又避开了PVDC复合时受热引起的收缩问题。
之后，如何解决PVDC在高温蒸煮时发生变形和脱层是我们通过的又一个重视课题。我们通过大量的试验，一方面在复合工艺设备上通过调整第一、二放卷张力，使之匹配；另一方面通过层间处理和一系列粘合性能的试验，筛选出了适用于高温蒸煮(121℃，30min)的胶粘剂。这种无溶剂型胶粘剂具有很高的初粘力和后期粘接强度，它使PVDC在复合膜的中间层客观存受到的粘接力远远大于PVDC受热收缩时产生的收缩力，有效地保证了复合薄膜在蒸煮时和蒸煮后的层间粘合牢度和外观的平整度。
随着这两大技术措施的成功采用，直接用PVDC制造耐高温蒸煮复合膜的技术难关被攻关。通过几年的工作实践，我们取得了完全技术突破：根据复合膜包装内容物杀菌温度的要求不同，我们分别采用了CPE(≤100℃时)、CPP(121℃时)作为热封层，有效地保证了热封强茺；通过对PVDC加工工艺的改进，解决了降低PVDC厚度时破泡频繁，成品率较 技术难题，生产出了厚度≤20μm的PVDC基材薄膜，在保证性能的前提下，有效地降低了PVDC所占的成本比例，从而使PVDC复合膜整体成本降低到与三层尼龙复合膜接近的程度。我们先后开发出了适用于各种制袋机和自动成型机的PVDC三层低温层压复合膜；BOPP(或BOPET)/PVDC/CPE、三层高温层压复合膜：BOPP(或BOPET)/PVDC/CPP、四层抗穿棘型高温层压复合膜：BOPP(或BOPET)/PVDC/BOPA/CPP和其它特殊功能型的PVDC复合膜。
该生产技术在中国属于首创，填补了我国空白，现已申请国家发明专利。所生产的PVDC层压复合膜分别送到国家塑料产品质量检验中心和美国陶氏化学公司PVDC技术中心进行全面检测，所有指标达到耐高温蒸煮复合膜、袋国家标准GB/T10004－1998中各项指标的规定(见表二)。它具有以下特点：
1弊韪粜愿撸貉跗透过量达到4.2cm3/m2.24h.atm，水蒸汽透过量1.6g/m2.24h。用它包装肉食品经高温(121℃，30min)蒸煮后常温存放保质期可达6个月以上；
2蹦透咝院茫核制得的层压复合膜在121℃、30min条件下杀菌后机械强度、阻隔性不降低，复合膜不变形、不开裂、不分层，表面平整光滑，尺寸稳定性好；
3辈慵浣岷辖裘埽豪如蒸煮后BOPP/PVDC层间粘合牢度非常大、无法进行剥离，PVDC/CPP层间剥离力达到5N左右；
4蔽矶刃∮5％，透明度较高，满足人们希望看见包装内容物的愿望；
5被械性能、热封性能良好，可适用于多种包装机械；
6苯峁沽榛睿嚎捎隑OPP、BOPET、BOPA、CPE、CPP、PVC、Al－PET等多种基材薄膜复合；
7被学稳定性好：与酸、碱、盐等不发生化学反应，耐溶剂、油脂性强。
8笔称肺郎性好：符合国家卫生标准，对人体无毒、无害。
我们知道：做为复合基材，需要保证其尺寸稳定性，以保证复合后复合膜的外观平整度。PVDC由于其自身特性和加工工艺的原因，其100℃热水收缩率过大(22％左右)，无法保证正常的复合及复合后的效果。我们通过对树脂配方的改进和生产工艺的控制，使其收缩率降到一定程度。若采用普通的干法复合工艺复合，PVDC薄膜必需经过60～80℃的长烘道，在这一情况下，它仍将发生较大的收缩(见图1)，而无法获得尺寸稳定、表观平整的复合薄膜。为此，我们采用无溶剂复合工艺和复合设备，在复合过程中，由于涂胶辊与薄膜接触时间非常短，由涂胶辊传导给PVDC的热量有限，选择适用的工艺温度，可以既保证胶粘和粘度的降低又避开了PVDC复合时受热引起的收缩问题。
之后，如何解决PVDC在高温蒸煮时发生变形和脱层是我们通过的又一个重视课题。我们通过大量的试验，一方面在复合工艺设备上通过调整第一、二放卷张力，使之匹配；另一方面通过层间处理和一系列粘合性能的试验，筛选出了适用于高温蒸煮(121℃，30min)的胶粘剂。这种无溶剂型胶粘剂具有很高的初粘力和后期粘接强度，它使PVDC在复合膜的中间层客观存受到的粘接力远远大于PVDC受热收缩时产生的收缩力，有效地保证了复合薄膜在蒸煮时和蒸煮后的层间粘合牢度和外观的平整度。
随着这两大技术措施的成功采用，直接用PVDC制造耐高温蒸煮复合膜的技术难关被攻关。通过几年的工作实践，我们取得了完全技术突破：根据复合膜包装内容物杀菌温度的要求不同，我们分别采用了CPE(≤100℃时)、CPP(121℃时)作为热封层，有效地保证了热封强茺；通过对PVDC加工工艺的改进，解决了降低PVDC厚度时破泡频繁，成品率较 技术难题，生产出了厚度≤20μm的PVDC基材薄膜，在保证性能的前提下，有效地降低了PVDC所占的成本比例，从而使PVDC复合膜整体成本降低到与三层尼龙复合膜接近的程度。我们先后开发出了适用于各种制袋机和自动成型机的PVDC三层低温层压复合膜；BOPP(或BOPET)/PVDC/CPE、三层高温层压复合膜：BOPP(或BOPET)/PVDC/CPP、四层抗穿棘型高温层压复合膜：BOPP(或BOPET)/PVDC/BOPA/CPP和其它特殊功能型的PVDC复合膜。
该生产技术在中国属于首创，填补了我国空白，现已申请国家发明专利。所生产的PVDC层压复合膜分别送到国家塑料产品质量检验中心和美国陶氏化学公司PVDC技术中心进行全面检测，所有指标达到耐高温蒸煮复合膜、袋国家标准GB/T10004－1998中各项指标的规定(见表二)。它具有以下特点：
1弊韪粜愿撸貉跗透过量达到4.2cm3/m2.24h.atm，水蒸汽透过量1.6g/m2.24h。用它包装肉食品经高温(121℃，30min)蒸煮后常温存放保质期可达6个月以上；
2蹦透咝院茫核制得的层压复合膜在121℃、30min条件下杀菌后机械强度、阻隔性不降低，复合膜不变形、不开裂、不分层，表面平整光滑，尺寸稳定性好；
3辈慵浣岷辖裘埽豪如蒸煮后BOPP/PVDC层间粘合牢度非常大、无法进行剥离，PVDC/CPP层间剥离力达到5N左右；
4蔽矶刃∮5％，透明度较高，满足人们希望看见包装内容物的愿望；
5被械性能、热封性能良好，可适用于多种包装机械；
6苯峁沽榛睿嚎捎隑OPP、BOPET、BOPA、CPE、CPP、PVC、Al－PET等多种基材薄膜复合；
7被学稳定性好：与酸、碱、盐等不发生化学反应，耐溶剂、油脂性强。
8笔称肺郎性好：符合国家卫生标准，对人体无毒、无害。
上一个：引起无溶剂复合气泡的原因
下一个：几种高阻隔材料的性能比较与应用