EVOH包装材料的发展和前景.doc

浅析高阻隔性EVOH树脂的发展现状及前景 近年来多层复合膜以其优异的阻隔性、耐化学性、耐高低温性及力学性能等综合优势，广泛地被用作肉类、海鲜、粮食及化工产品包装材料。这些复合膜中起重要作用的阻隔和层间增粘作用的材料就是EVOH 树脂(乙烯-乙烯醇共聚物)。它也是化学溶剂、农药、香料等理想的包装材料之一。同时EVOH又是尼龙与聚乙烯进行共混改性的相容剂和改性剂。1高阻隔性树脂EVOH1.1 EVOH的气体阻隔性在各种常用热塑树脂材料中，在通常相对湿度如65%时，其阻氧性明显高于任何其他材料，大约是聚乙烯的一万倍。EVOH 的氧气阻隔性随着相对湿度而变化。在高湿度如85%以上，EVOH的阻氧性随相对湿度增高而显著下降，接近100%时，低于PVDC。但是，实际上阻隔性包装材料几乎都是多层结构，具有良好阻湿性能的聚烯烃( PE或PP)用于两侧，EVOH用于中间层。即使内部是接近100%的水性食品，外围环境为空气时，EVOH层的相对湿度也在80%左右。在这一条件下EVOH的阻隔性仍然比其它任何材料好。因此，EVOH 不仅对于干食品包装应用广泛，而且对于牛奶、果汁饮料、调味品、啤酒、葡萄酒、矿泉水等水性食品也得到广泛应用。另外，除氧气外，对二氧化碳、氮气、氦气等其他气体，EVOH也具有卓越的阻隔性能。EVOH作为优秀的阻隔性包装材料，以多层的薄膜或杯盘瓶等形式，在欧美日等发达国家已被广泛应用于食品包装，在中国也得到高度关注，许多开发正在进行，牛奶膜等用途也在迅速增长。1.2 EVOH的保香性阻隔性不仅表现在阻隔氧气方面，也表现在卓越的保香性。柑橘类果汁中主要香味成分的柠檬稀对15mEVOH的透过速率仅为60mg。EVOH不仅对香味成分的阻隔性好，而且香味成分在其表面的吸附量也少得多。某种香味成分的透过速率及吸附力与该成分的化学结构有关。不过，一般具有卓越气体阻隔性的材料,通常对于一般香味成分也具有良好的阻隔性和低吸附性。换言之，具有良好的保香性。1.3 EVOH的耐油性EVOH树脂具有很强的耐油性和耐有机溶剂性。例如35下将其浸入各种溶剂和油，1年后，重量增加的百分数为：对环己烷、二甲苯、石油醚、苯和丙酮等溶剂为0 %，对乙二醇为213 %，对甲醇为1212 % ，对色拉油为011 %。1.4 EVOH的耐热性和良好的物理机械性EVOH树脂具有很高的机械强度、弹性、表面硬度、耐磨性和耐气候性。EVOH 薄膜具有高光泽和低雾度，因而透明度高。EVOH树脂热稳定性高，加工废料可以再生利用。1.5 EVOH的易加工性在多层结构中EVOH作为阻隔层有3种加工方法:(1) 共挤出成型EVOH同聚烯烃或聚酰胺共挤出复合。(2) EVOH薄膜层压到其他基材上，或用其他材料作涂层。(3) 用EVOH树脂作各种基材或单层容器的涂层。EVOH 树脂可在传统加工设备上加工,适用于单层或多层薄膜挤出、片材和型材共挤出、共挤出吹塑、共挤出涂层及层压和注塑。EVOH 树脂对大多数聚合物的附着力差，但尼龙除外，尼龙和EVOH树脂相容性好。EVOH产品发展很快，美国EVAL公司新推出的EVOH系列产品如F100和F151，它们具有更好的粘度，且与聚烯烃有更好的相容性。1.6 EVOH的环保性由于EVOH具有良好的气体阻隔性和保香性，因而可大大减少包装材料的用量，为塑料代替玻璃和金属提供了良好的选择。同时，EVOH中只含碳、氢、氧三种元素，燃烧时不产生卤化氢、氰化氢或二恶英等有害物质。而且比一般的聚稀烃的燃烧热小，可减轻焚烧炉的负荷。利用回收层可以回收利用边角料，而这一点对于高阻隔材料的PVDC却比较困难。可见，EVOH是一种有利环境和保护资源的好材料。1.7 EVOH的其他性能在通常使用条件下，由于EVOH的表面电阻小，故不容易带静电。因此，将EVOH用于表面或进行复合等加工时，与其它塑料相比不容易因静电吸附灰尘。同时，由于具有极性，故不必进行电晕处理，也能得到良好的印刷效果。EVOH 光亮透明，使用于最外层在发挥阻隔性能的同时，还可以增强商品的美观，不易吸附灰尘,提高产品档次。EVOH具有优越的抗老化性，长时间暴露于室外也很少着色或失去透明性，机械强度的变化也很小。2. EVOH 树脂的用途2.1 高阻隔包装材料在食品包装方面使用含EVOH 的塑料容器完全可以代替玻璃和金属容器。例如：台州祥珑包装科技有限公司生产三层高阻隔塑料啤酒瓶，多层高阻隔塑料罐头瓶，多层高阻隔塑料蕃茄酱瓶，多层高阻隔塑料瓶生产及设备的研发，本公司产品在普通塑料中夹入高阻隔材料，采用这一技术生产的容器包装制品可以确保食品的鲜味和风味，能延长食品的货架寿命和存期.多层复合高阻隔塑料瓶设备开发项目是由台州市祥珑包装科技有限公司在调研国内外最新塑料容器包装开发现状和发展趋势后，根据国内包装需求现状与发展趋势而择手开发的，多层复合高阻隔塑料容器是高要求中空容器的发展方向，它是专门针对阻隔性要求高产品（啤酒，罐头，蕃茄酱，医药，化工）的塑料瓶包装而开发的有petevohpet啤酒瓶，PPevohPP可高温杀菌罐头瓶，蕃茄酱瓶，PEevohPE医药.化工容器还可以利用EVOH 膜对气体的高度阻隔作用，使用充气技术，充入二氧化碳或氮气来保护产品。（来电联系郑。EVOH 还可用作对酒类的保鲜,例如最新一代“负压啤酒保鲜桶”的内胆，就是使用PE/ EVOH/PA/ EVOH/ PE 材料。EVOH 适于制作对环境产生严重污染的化学品的包装容器。例如二甲苯、苯和某些农药。有的国家已经禁止使用玻璃和金属容器。如何使用高阻隔材料如( EVOH) 来作塑料共挤出瓶、桶是开发用途之一。2.2 尼龙改性剂 尼龙以其独特的强韧、耐热、耐磨及耐化学腐蚀著称,广泛应用在机械、汽车、电子等领域。但它的吸水性大，长期暴露吸湿后，机械性能下降很多，尺寸稳定性和电性能变差，在很大程度上限制了它的使用。采用吸水率极低的聚烯烃与尼龙共混,开发出性能更好的改性材料一直是塑料界开发的课题。尼龙很难直接与聚烯烃结合在一起，因而常用的方法是在PE 分子链上接枝马来酸酐(MAH) ,以引入酸酐基团，它可以与PA分子末端的氨基反应，实现反应增容。其实EVOH 也是一种相容剂。尼龙强度高，极性高，有较高的阻隔性;聚乙烯具有柔软性、低极性、耐油性和极低的吸水性又易于热合加工。EVOH 在这里起到使尼龙和聚乙烯相结合的相容剂作用，本身又是高阻隔树脂。这三种材料的结合具有高阻隔性、耐化学性、耐高低温性和良好的力学性能，因而具有广泛的用途。EVOH 树脂可以再生利用，因而可降低成本。PE/ EVOH/ PA/ EVOH/ PE五层共挤出膜可重新造粒成为PE/ EVOH/ PA/ EVOH/ PE 改性料，直接对尼龙进行改性，其添加比例为5% 20 %。2.3 聚乙烯改性剂聚乙烯是大容量的通用型塑料，具有良好的柔软性及加工性能， 但其强度较差。使用尼龙和EVOH对其改性后，可大大提高它的强度、弹性、表面硬度、耐磨性和耐气候性，并且还具有强的抗静电性。因而PE/ EVOH/ PA/ EVOH/ PE 改性料是聚乙烯的最好的改性材料之一，一般添加10 %20 %就可大幅度提高聚乙烯产品的性能。3. EVOH树脂的新发展随着刚性、高阻隔塑料包装的增长，对EVOH树脂提出了新的性能要求。为满足这些需求，EVOH供货商提供了某些牌号的产品，象J102（美国EVAL公司-EVALCA）和日本Goshei公司的ST系列产品，象番茄系列，罐头系列（srlon祥珑包装PP-EVOH-PP、PE/EVOH/PE）这些产品提高了可加工性和更宽的成型范围。其它产品，象美国EVAL公司的F100和E151也被开发出来，它们具有更好的粘度且和用于刚性容器中典型的聚烯烃有更好的匹配性。在塑料回收领域，EVOH树脂更具有优越性。用过的高密度聚乙烯牛奶瓶和多层瓶（含有EVOH树脂）共混后，被用来生产非食品用的容器。4. 小结EVOH能极大地抑制空气中氧气侵入食品，从而抑制因微生物增殖产生毒素等有害物质，还能防止氧化引起成分改变，同时保香并防止外界异味污染。而且，通过其他聚烯烃层可以弥补其阻湿性的不足。含有EVOH树脂的阻隔层结构用在所有硬和软包装和包括无菌、热注入和压煮的所有类型的食品加工中。用含有EVOH材料包装的产品有：调味品（酱油）、番茄沙司、汁、食用面糊、肉产品、乳酪制品和加工过的水果。非食品应用包括溶剂、化学品及与医药有关的产品包装。机动车的燃料箱、燃料管和空调设备的制造商正在评价是否用EVOH结构来减少烃和或氟利昂的排放。所以， EVOH多层包装材料能有效地防止食品变质从而延长保质期。另外，它容易加工成型，环保性能好。由于以上优点，在欧美日等发达国家EVOH已被非常广泛地应用于各类食品包装。在我国，E