PE保鮮膜配方
按重量計(ji),其組成為:
增粘線(xian)型低密(mi)度聚乙烯??25-35份;
線型(xing)低密度聚乙烯??????40-50份;
聚乙烯茂金(jin)屬??????????10-20份;
彈性體????????????????1-5份;
防霧劑(ji)????????????????1-4份;
白油??????????????????0-0.5份。
PE保鮮膜制作過程概述
第一部分 保鮮膜的粘性
一、保鮮膜所用增粘劑
如果要獲得理想的粘性,只靠PE本身是不(bu)夠的(de),因此要加入(ru)增粘劑來提升保鮮膜的(de)粘度。目前市場上(shang)常(chang)用的(de)增粘劑或增粘樹脂(zhi)有茂金屬LDPE、EVA、超(chao)低密(mi)度聚乙烯(xi)VLDPE、PIB、聚烯烴彈性體POE等(deng),其中最常用、最有效的是(shi)PIB。
1、聚異丁烯PIB
PIB的化(hua)學名稱是(shi)聚異丁烯,結構(gou)式如下圖。它(ta)是(shi)一種(zhong)無色(se)透(tou)明的粘稠液體,與(yu)聚合(he)物PE不相容,當保鮮(xian)膜被生(sheng)產出來之后,PIB會(hui)遷移析出到(dao)保鮮膜的(de)表面,從而使薄膜產(chan)生粘性。
表征薄(bo)膜粘(zhan)性的參數主要(yao)有:搭接粘(zhan)度和剝離粘(zhan)度。要(yao)想獲得(de)最佳的粘(zhan)性,就必須使剝離粘(zhan)度和搭接粘(zhan)度達到(dao)平衡。
研究表明:剝離粘度和搭接粘度的大小取決于PIB分(fen)子(zi)量的大(da)小;要想獲得(de)最(zui)佳的粘性效(xiao)果,必須組合不同分(fen)子(zi)量的PIB一起使用。
2、PIB的添加方式
由于適用于保鮮膜的PIB在常溫下是(shi)無色透明的液體,因此需要用注射泵才能將(jiang)其加入到擠出機中(zhong),這就常常伴(ban)有分散不均勻、滲漏等不良現象。為了解決上述問(wen)題,人(ren)們將(jiang)PE與PIB混(hun)煉造粒,制成(cheng)增粘(zhan)母粒來使用(yong)。
增粘母粒產品通常是以LLDPE為載體(ti),含有60%PIB的(de)增(zeng)(zeng)粘(zhan)母粒(li),增(zeng)(zeng)粘(zhan)劑PIB是不(bu)同分子(zi)量(liang)的混(hun)合(he)物,這樣可以獲(huo)得最(zui)佳(jia)的粘性效(xiao)果。
只有低分子量的PIB才(cai)能注射進料桶中。流涎成(cheng)型時煙霧大,易積垢。不(bu)同分子(zi)量(liang)PIB的選用賦予(yu)薄膜較好的綜合粘性,即剝離粘性和搭接粘性均衡。機(ji)頭處煙霧少。
需要為PIB貯存罐配備加熱裝(zhuang)置,且(qie)純PIB不宜長期貯存。可像PE一樣貯(zhu)存。
不可同時添加(jia)其它增粘(zhan)劑可同時添加(jia)其它增粘(zhan)劑。
原料成(cheng)本較低原料成(cheng)本偏高。
綜上所述,使用PIB母粒(li)可以賦予薄膜優異的粘性效果。
二、影響薄膜粘性的因素
要(yao)想生產(chan)出(chu)粘性優(you)異的(de)保鮮膜(mo),必須弄清(qing)影響粘性的(de)因(yin)素有哪些。
1、原材料的選擇
1)盡(jin)量選用密(mi)度(du)小(xiao)于(yu)0.923g/cm3的(de)PE。密(mi)度過高會(hui)影響PIB的析出,不(bu)利于(yu)獲得良好(hao)的粘性(xing)效果。
2)選用(yong)不含有任何開口爽滑成分(fen)的PE,開口劑(ji)(ji)和爽(shuang)滑劑(ji)(ji)會降低薄膜(mo)的粘性(xing)。
2、成型方式:流延或吹塑
和吹塑膜相比,流涎膜由于冷卻輥的作用,其冷卻更為充分,所以具有更低的結晶度和更多的非晶區,薄膜透明度更好,PIB析出更(geng)容(rong)易,相同PIB添(tian)加量時粘性會更好。這也是為什么流涎膜可少加增粘母粒的主要原因。
3、薄膜的厚度
同樣的PIB添(tian)加比例(li),厚度越(yue)厚,增粘劑含量越(yue)高,所以短期和(he)長(chang)期粘性越(yue)好。
4、薄膜的結構
單(dan)(dan)層薄膜(mo)兩面都具(ju)有粘(zhan)性;而多層薄膜(mo)可通過配方設計使其單(dan)(dan)面粘(zhan)或者(zhe)雙面粘(zhan)。
5、冷卻速率(吹膜)
薄(bo)膜的(de)冷(leng)卻速(su)率越(yue)(yue)(yue)快(kuai),粘性(xing)也越(yue)(yue)(yue)好(hao),并(bing)且冷(leng)卻速(su)率快(kuai)的(de)薄(bo)膜粘性(xing)隨(sui)時間發展的(de)速(su)度也越(yue)(yue)(yue)快(kuai)。這是(shi)因(yin)為冷(leng)卻速(su)率快(kuai)的(de)薄(bo)膜有更(geng)低的(de)結晶(jing)度和(he)更(geng)多的(de)非晶(jing)區(qu)。
6、吹脹比
吹脹比越大,薄膜的粘性越好,并且吹脹比大的薄膜粘性隨時間發展的速度也越快。這是因為大的吹脹比使PE分子結構變得疏(shu)松,從而使PIB更易析出。
7、儲存溫度
薄膜的貯存溫度越高,粘性越好,粘性隨時間的發展速度也越快。這是因為儲存溫度越高,PIB分子運(yun)動越快(kuai),析出(chu)就越快(kuai)。
第二部分 保鮮膜的防霧性能
一、水霧的形成
食品、蔬菜(cai)、水(shui)(shui)果等(deng)物品用保(bao)鮮膜包(bao)好后放入冷(leng)藏柜里(li),因密(mi)閉于(yu)包(bao)裝中的空(kong)氣(qi)被冷(leng)卻,空(kong)氣(qi)中的水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)不能全部處于(yu)氣(qi)相狀(zhuang)態,即空(kong)氣(qi)為水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)所飽和(he),水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)在(zai)薄膜表面(mian)便冷(leng)凝為小的分(fen)散水(shui)(shui)滴(di),從而在(zai)薄膜表面(mian)形(xing)成(cheng)了水(shui)(shui)霧。
成霧的缺點
1、水霧會影響薄膜的(de)透明(ming)度(du),導致不能清晰的(de)看到被包裝的(de)食品。
2、影響包裝(zhuang)的美觀(guan)程度,導致銷(xiao)售的下降。
3、薄膜表面聚(ju)集的水滴(di)會滴(di)落到(dao)食(shi)物中(zhong),使得細菌增殖快,容易導致(zhi)食(shi)物變質甚至腐爛。
二、防霧機理
水的表面能為72dyn/cm,PE的表面能為32dyn/cm,二(er)者(zhe)的(de)表面(mian)能不同,所以水(shui)滴(di)(di)不能均勻的(de)分(fen)散將薄(bo)膜(mo)濕潤,從而(er)形成了(le)分(fen)散的(de)液(ye)滴(di)(di),也就是水(shui)霧(wu)(wu)。加入防(fang)(fang)(fang)霧(wu)(wu)劑之后(hou),一(yi)方(fang)(fang)面(mian),由于極性不同,防(fang)(fang)(fang)霧(wu)(wu)劑會(hui)析出到薄(bo)膜(mo)表面(mian),當(dang)防(fang)(fang)(fang)霧(wu)(wu)劑遷(qian)移(yi)到薄(bo)膜(mo)表面(mian)時(shi),就賦予薄(bo)膜(mo)表面(mian)一(yi)定的(de)極性;另一(yi)方(fang)(fang)面(mian),防(fang)(fang)(fang)霧(wu)(wu)劑溶于水(shui)滴(di)(di)中(zhong),使水(shui)滴(di)(di)的(de)表面(mian)張力下降(jiang),防(fang)(fang)(fang)霧(wu)(wu)劑縮小了(le)PE與水表面能之間(jian)的(de)差距(ju),最終使兩(liang)者的(de)表面能基本(ben)相等這樣水滴與薄(bo)膜之間(jian)的(de)接觸角就會持續(xu)減小直至為(wei)零,從而起到防霧的(de)效果(guo)。
三、防霧劑的種類
防霧劑分為內添加型和外噴涂型。
外噴涂型防(fang)霧劑通過噴涂或者浸(jin)漬,在薄膜表面形成一層(ceng)防(fang)霧層(ceng)。它的優點是起(qi)效(xiao)(xiao)快(kuai),缺點是起(qi)效(xiao)(xiao)周期(qi)短,容(rong)易流(liu)失(shi)。
內添加(jia)型防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)與樹脂一起(qi)加(jia)入擠(ji)出機中(zhong)(zhong),生產出薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)。防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)(ji)會析出到(dao)(dao)薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)表面,起(qi)到(dao)(dao)防(fang)(fang)霧(wu)效果。由于薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)中(zhong)(zhong)的防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)(ji)可(ke)以持續的析出到(dao)(dao)薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)表面,補充(chong)薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)表面損失(shi)掉的防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)(ji),直至薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)中(zhong)(zhong)的防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)(ji)全(quan)部(bu)遷移到(dao)(dao)薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)表面,所以內添加(jia)型防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)(ji)可(ke)以賦(fu)予薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)長效的防(fang)(fang)霧(wu)效果。
防霧劑(ji)多為(wei)非離子型表面(mian)活性劑(ji),如:丙三醇(chun)(chun)酯,聚丙三醇(chun)(chun)酯,脫水山(shan)梨(li)糖醇(chun)(chun)酯及其乙氧化(hua)衍生物等(deng)。
防霧產品是以LDPE為(wei)載體(ti)、含(han)有(you)10%~15%甘油酯的防霧劑(ji)母粒,可(ke)以賦予(yu)薄(bo)膜優異的防霧性能,目前(qian)正為中國多(duo)家保鮮膜及多(duo)層阻隔(ge)膜生產廠(chang)家所采(cai)用。
四、防霧母粒的用法
由于防霧劑通常熔點低,添加量少,不易均勻分散,所以通常以母粒形式添加。推薦防霧劑的添加量為1-3%,但最終的添加量與以下因素有關:
1、與聚合(he)(he)物類(lei)型(xing)(結晶、極性等)有(you)關,非晶型(xing)和有(you)極性的聚合(he)(he)物容易獲得更(geng)好更(geng)長久(jiu)的防霧效果。
2、所(suo)需(xu)防霧時效(xiao);
利用薄膜不同的結(jie)構,可(ke)以設(she)計出防霧(wu)效果(guo)不同的薄膜。
單層:只有(you)遷移到內表(biao)面的防霧(wu)劑起作用;
多(duo)層(ceng):加在內表面(mian)層(ceng)或中(zhong)間(jian)(jian)層(ceng),視防(fang)(fang)霧(wu)時效的(de)需(xu)要。若需(xu)獲得(de)長期的(de)防(fang)(fang)霧(wu)效果,可(ke)以將中(zhong)間(jian)(jian)層(ceng)作為防(fang)(fang)霧(wu)劑的(de)儲藏層(ceng),對表層(ceng)在使用過程中(zhong)逐(zhu)漸流失(shi)的(de)防(fang)(fang)霧(wu)劑進行補(bu)充(chong)。
3、塑料薄膜(mo)的厚度:越(yue)厚,防霧效果越(yue)久。
4、使用環境:冷(leng)霧還是熱霧?霧氣大小?
5、加工方式(shi):流涎還(huan)是吹塑?
對于多層流涎膜,由于較高的加工溫度(通常都在240度以(yi)上)容(rong)易導(dao)致防(fang)(fang)霧劑(ji)的揮發(fa)和分解,通常選擇分子量(liang)較大一些(xie)的防(fang)(fang)霧劑(ji),而(er)以(yi)非(fei)晶相(xiang)為主流(liu)的流(liu)涎膜也(ye)為這些(xie)大分子的析出提(ti)供(gong)了可能。與(yu)吹膜相(xiang)比,防(fang)(fang)霧劑(ji)添(tian)加(jia)量(liang)要多一些(xie),且(qie)(qie)防(fang)(fang)霧劑(ji)多加(jia)在(zai)芯層(ceng)(ceng)(ceng)(因為流(liu)涎膜表層(ceng)(ceng)(ceng)較薄(bo)且(qie)(qie)防(fang)(fang)霧劑(ji)在(zai)表層(ceng)(ceng)(ceng)易流(liu)失,所以(yi)防(fang)(fang)霧效果不明顯)。
6、與(yu)其(qi)它助劑(ji)是否“反協同”。生產保鮮膜(mo)時,由于防霧劑(ji)和(he)增(zeng)粘劑(ji)都是靠(kao)析出(chu)到薄(bo)膜(mo)有限的(de)表面起作用,所以互(hu)相之間會存在“干擾”,應該試需(xu)要(yao)對(dui)兩(liang)者的(de)比例進行調整。
五、關于增粘母粒和防霧母粒的食品衛生性申明
國際規范:Polytechs所有添(tian)加劑母(mu)粒產品都符(fu)合歐盟REACH&ROHS條款,同(tong)時符合美國FDA允許與食品接觸的相關(guan)法規;符合歐共體(ti)EEC相關(guan)規范。
國內規范:符合GB9685-2008關于(yu)“食品(pin)容器、包(bao)裝材料(liao)用(yong)添加(jia)劑使(shi)用(yong)衛(wei)生標準(zhun)”。產品(pin)中不含(han)任何(he)增塑劑!
結論
1,聚乙烯保鮮(xian)膜替代PVC保鮮膜勢在必行。
2,增粘母粒選取了不同分子量(liang)的(de)PIB,可以賦予薄(bo)膜(mo)優異的粘(zhan)性;且(qie)有效含(han)量(liang)高(gao),效率高(gao),添(tian)加量(liang)少,易添(tian)加、儲存,分散性好。
3,防霧(wu)母粒可以賦予薄膜優(you)異(yi)的防霧(wu)性能,起效(xiao)快、持(chi)續時(shi)間長(chang)。
4,同(tong)時使用增(zeng)粘母(mu)粒和防霧劑母(mu)粒,薄(bo)膜可以獲得優(you)異的(de)粘性效(xiao)果(guo)和防霧效(xiao)果(guo)。
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