על מנת להאריך את חיי המדף של חומרים כמו מזון ותרופות, רביםחומרי אריזהעבור מזון ותרופות משתמשים כיום בסרטי אריזה מרוכבים רב-שכבתיים. כיום, ישנן שתיים, שלוש, חמש, שבע, תשע ואפילו אחת עשרה שכבות של חומרי אריזה מרוכבים. סרט אריזה רב-שכבתי הוא סרט דק הנוצר על ידי דחיסה של מספר חומרי גלם מפלסטיק לתוך מספר ערוצים בו זמנית מפתח תבנית יחיד, דבר שיכול למנף את היתרונות של חומרים שונים.
רב שכבתיתגליל סרט אריזהמורכבים בעיקר משילובי פוליאולפין. כיום, המבנים הנפוצים כוללים: פוליאתילן/פוליאתילן, פוליאתילן אתילן ויניל אצטט קופולימר/פוליפרופילן, LDPE/שכבת דבק/EVOH/שכבת דבק/LDPE, LDPE/שכבת דבק/EVH/EVOH/EVOH/שכבת דבק/LDPE. ניתן להתאים את עובי כל שכבה באמצעות טכנולוגיית שיחול. על ידי התאמת עובי שכבת המחסום ושימוש במגוון חומרי מחסום, ניתן לעצב סרטים גמישים בעלי תכונות מחסום שונות. ניתן גם להחליף ולהתאים את חומרי שכבת האיטום בחום באופן גמיש כדי לענות על הצרכים של אריזות שונות. אריזות מרוכבות רב-שכבתית ורב-תכליתיות זו היא הכיוון המרכזי לפיתוח חומרי סרטי אריזה בעתיד.
מבנה סרט מרוכב רב שכבתי לאריזה
סרט אריזה מרוכב רב שכבתי, ללא קשר למספר השכבות, מחולק בדרך כלל לשכבת בסיס, שכבה פונקציונלית ושכבת דבק בהתבסס על הפונקציה של כל שכבה בסרט.
רמה בסיסית
באופן כללי, לשכבות הפנימיות והחיצוניות של סרטים מרוכבים צריכות להיות תכונות פיזיקליות ומכניות טובות, ביצועי עיבוד ועיצוב טובים, ושכבת איטום בחום. כמו כן, עליהן להיות בעלות ביצועי איטום בחום טובים וביצועי ריתוך בחום טובים, שהן זולות יחסית, בעלות השפעות תמיכה ושמירה טובות על השכבה הפונקציונלית, ובעלות שיעור גבוה ביותר בסרט המרוכב, מה שקובע את הקשיחות הכוללת של הסרט המרוכב. חומרי הבסיס הם בעיקר PE, PP, EVA, PET ו-PS.
שכבה פונקציונלית
השכבה הפונקציונלית שלסרט אריזת מזוןהוא בעיקר שכבת מחסום, בדרך כלל באמצע סרט מרוכב רב שכבתי, בעיקר באמצעות שרפי מחסום כגון EVOH, PVDC, PVA, PA, PET וכו'. ביניהם, חומרי המחסום הגבוהים הנפוצים ביותר הם EVOH ו-PVDC, ול-PA ו-PET הנפוצים יש תכונות מחסום דומות, השייכים לחומרי מחסום בינוניים.
EVOH (קופולימר אתילן ויניל אלכוהול)
קופולימר אתילן ויניל אלכוהול הוא חומר פולימרי המשלב את יכולת העיבוד של פולימרים של אתילן ואת תכונות מחסום הגז של פולימרים של אתילן אלכוהול. הוא שקוף מאוד ובעל ברק טוב. ל-EVOH תכונות מחסום מצוינות לגזים ושמנים, עם חוזק מכני מעולה, גמישות, עמידות בפני שחיקה, עמידות בפני קור וחוזק פני שטח, וביצועי עיבוד מצוינים. ביצועי המחסום של EVOH תלויים בתכולת האתילן. כאשר תכולת האתילן עולה, ביצועי מחסום הגז פוחתים, אך ביצועי עמידות הלחות עולים, והוא קל לעיבוד.
מוצרים ארוזים עם חומרי EVOH כוללים תבלינים, מוצרי חלב, מוצרי בשר, מוצרי גבינה וכו'.
PVDC (פוליווינילידן כלוריד)
פוליווינילידן כלוריד (PVDC) הוא פולימר של וינילידן כלוריד (1,1-דיכלורואתילן). טמפרטורת הפירוק של הומופולימר PVDC נמוכה מנקודת ההיתוך שלו, מה שמקשה על ההיתוך שלו. לכן, כחומר אריזה, PVDC הוא קופולימר של וינילידן כלוריד וויניל כלוריד, בעל אטימות טובה, עמידות בפני קורוזיה, תכונות הדפסה ואיטום בחום טובות.
בימים הראשונים, הוא שימש בעיקר לאריזות צבאיות. בשנות ה-50 הוא החל לשמש כסרט שימור מזון, במיוחד עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית האריזה המודרנית וקצב החיים של האנשים המודרניים, אריזות הקפאה ושימור מהירות, מהפכת כלי הבישול במיקרוגל והארכת חיי המדף של מזון ותרופות הפכו את השימוש ב-PVDC לפופולרי יותר. ניתן לייצר PVDC לסרטים דקים במיוחד, מה שמפחית את כמות חומרי הגלם ואת עלויות האריזה. הוא עדיין פופולרי כיום.
שכבת דבק
בשל הזיקה הנמוכה בין שרפי בסיס מסוימים לשרפי שכבה פונקציונלית, יש צורך להניח כמה שכבות דבק בין שתי שכבות אלו כדי לפעול כדבק וליצור שכבה מרוכבת משולבת. שכבת הדבק משתמשת בשרף דבק, הנפוצים כוללים פוליאולפין מורכב עם אנהידריד מאלי וקופולימר אתילן ויניל אצטט (EVA).
פוליאולפינים מורכבים באנהידריד מאלי
פוליאולפין מורכב באנהידריד מאלי מיוצר על ידי השתלת אנהידריד מאלי על פוליאתילן באמצעות שיחול ריאקטיבי, תוך הכנסת קבוצות צד פולריות על שרשראות לא פולריות. זהו דבק בין חומרים פולריים ללא פולריים והוא משמש בדרך כלל בסרטים מרוכבים של פוליאולפינים כגון פוליפרופילן וניילון.
EVA (קופולימר אתילן ויניל אצטט)
EVA מכניס מונומר ויניל אצטט לשרשרת המולקולרית, מפחית את הגבישיות של הפוליאתילן ומשפר את המסיסות ואת ביצועי האיטום התרמי של חומרי מילוי. התכולה השונה של אתילן וויניל אצטט בחומרים מובילה ליישומים שונים:
① המוצרים העיקריים של EVA עם תכולת אתילן אצטט מתחת ל-5% הם דבקים, סרטים, חוטים וכבלים וכו';
② המוצרים העיקריים של EVA עם תכולת ויניל אצטט של 5% ~ 10% הם סרטים אלסטיים וכו';
③ המוצרים העיקריים של EVA עם תכולת ויניל אצטט של 20% ~ 28% הם דבקים חמים ומוצרי ציפוי;
④ המוצרים העיקריים של EVA עם תכולת ויניל אצטט של 5% ~ 45% הם סרטים (כולל סרטים חקלאיים) ויריעות, מוצרים יצוקים בהזרקה, מוצרי קצף וכו'.
זמן פרסום: 12 ביוני 2024