郑州宝蓝赵新峰PVDC层压复合耐高温蒸煮袋

1,PVDC高温蒸煮复合膜、袋,2,一、PVDC简介,PVDC是聚偏二氯乙烯的英文缩写。1830年，偏二氯乙烯单体由法国化学家发现，因其自身特性，没有产生商业实用价值；20世纪30年代，美国人对VD与VC共聚，开始了PVDC商用研究和产业化，形成了Saran系列产品；1948年，日本开始VD与VC共聚物的研究工作；1951年，日本开始生产出PVDC薄膜产品投放市场；1957年，KAP机研发成功，应用肉制品领域；美国DOW化学公司80年代推出VDC-MA等系列；上世纪90年代以来，通过对PVDC树脂生产技术的进一步改进和创新，使PVDC树脂的生产成本、生产效率、转化率、安全环保以及产品的质量安全问题得到了有效的解决和保证。,3,二、PVDC等材料结构与性能聚稀烃(与油的关系良好，水不易通过但氧气容易通过),PA(NY),聚酰胺(尼龙),氢键性树脂(与水的关系良好，氧气不易通过),*EVOH也属于亲水性树脂,PE,PP,4,二、PVDC等材料结构与性能,不受湿度影响优秀的氧气隔离性键间的氯(Cl)和氢互相拉伸导致间隙变小，氧气不易通过由于与水的亲和性不好，不会像NY和EVOH一样因湿度而导致氧气隔离性降低,5,二、PVDC等材料结构与性能阻隔性,注：薄膜厚度为25.4m；气体透过率单位：cm3/m2.24h.23.atm.50%RH；水蒸气透过率单位为：g/m2.24h.38.100%RH。,6,PVDC的氧气透过度不受湿度影响,氧气透过率的“湿度”依存性,7,氧气透过率的“温度”依存性,容器包装用塑料里氧气透过度的温度依存性大致相同温度上升10透过度会达到34倍,8,各种材质薄膜透气速度与相对湿度,9,二、PVDC等材料结构与性能应用领域,由以上图表可以看到，PVDC树脂和薄膜对气体具有优异的阻隔性，其最大特点是对水蒸汽和氧气的优异阻隔根据它的这一特点，其应用领域为：军工电子食品化工医药精密仪器等领域。这里仅就PVDC在食品包装中的应用加以阐述。,10,优异性能用PVDC薄膜包装猪脂肪后的保存试验结果（阻氧）,保存星期,0天,保存温度：25,PVDC製,Ny製,PP製,PE製,11,在37，80%RH状况下的保存测试结果,优异性能PVDC肠衣和尼龙肠衣的包装比较（阻水）,12,食品包装的要求和PVDC的结合？,食品包装要求包装材料阻氧,阻水汽性能都很高：能够防止氧气的侵入使产品氧化变质；防止水或水蒸汽的渗透使商品受潮霉变；防止香气、二氧化碳和异味的透过使商品变味，有效提供保质、保鲜、保风味以及延长产品货架期的保证等。PVDC为各方面优异的高阻隔材料（见前表）。正因为如此，在食品包装工业方面获得了迅速发展和广泛的应用。,13,三、应用现状世界上PVDC的应用状况,欧美市场2005年消耗PVDC树脂53,000吨44,000吨是应用在肉类品的包装上,占83%8,000吨是应用在奶酪制品的包装上,占15%,14,单一成分,共挤出,保鲜膜68%,火腿火腿肠用包装材料，压层用(玉蜀黍，米饭),非食品(1%)：除湿剂，医疗用品，香皂,冷藏牛肉，火腿火腿肠，培根，奶酪，盖子材料(甜点，杯酒),非食品(1%)：人工肛门排泄袋，精密零件，原料袋,PVDC,9%,21%,三、应用现状PVDC的各种用途,15,三、应用现状国内应用情况,众所周知，PVDC从上世纪八十年代中期伴随火腿肠加工技术的引进和大量的应用，PVDC生产在中国进入迅猛发展时期。截止2006年，我国的PVDC产量已达到3.5万吨，目前这一数字继续增长，成为继美国、日本之后的第三大生产应用大国，但西式灌肠占比重在85%以上。,16,许多的有高阻隔要求的待包装食品，我们该怎么办？,随着国民经济的增长，我国食品特别是肉食品的需求逐步向多元化、高档次、安全性方向发展，对肉食品的包装要求也越来越高。目前的PVDC产品结构仍然比较单一，如何充分利用PVDC的优异性能，开发出适用的高阻隔复合膜成为包装界关注的课题。我们专注于PVDC高温蒸煮复合膜、袋,17,四、PVDC高温蒸煮袋的开发开发难度,郑州宝蓝包装技术有限公司在充分了解国内外食品包装的发展趋势的基础上，我公司从1997年起，致力于PVDC层压复合薄膜的研究。在开发过程中，我们遇到的最大难题是：PVDC遇热收缩率过大，难以复合。我们知道：作为复合基材，需要保证其尺寸的稳定性，以保证复合后复合膜的外观的平整度。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（20%左右），采用普通的干法复合工艺复合，PVDC需要经过6080度的长烘道。在这种情况下，它将发生较大的收缩（见图1）而无法获得尺寸稳定、表观平整的薄膜，无法保证正常的复合及复合后的效果。此外，由于PVDC的高阻隔性，干法复合后胶粘剂的溶剂残留不易散逸，有时会影响到食品安全，同时干法复合本身也不符合环保发展的趋势。,18,PVDC收缩率与温度的关系,19,四、PVDC高温蒸煮袋的开发开发过程,我们注意到了无溶剂复合设备技术和与之相配套的胶粘剂工艺技术在国外已经成熟，综合无溶剂设备的技术特点，我们认为可以通过无溶剂层压复合来实现PVDC的复合。我们一方面通过对PVDC树脂配方的改进和生产工艺的控制使其收缩率降到一定的程度，另一方面选用了更加环保的无溶剂复合工艺和复合设备，在复合过程中，由于涂胶辊与薄膜的接触时间非常短，由涂胶辊传给PVDC薄膜的热量有限，选择适用的工艺温度，可以既保证胶粘剂黏度的降低又避开了PVDC受热引起的收缩问题。,20,四、PVDC高温蒸煮袋的开发开发过程,如何解决PVDC高温蒸煮时发生变形和脱层是我们通过的又一重要课题。一方面在复合设备上通过调整第一、二放卷的张力，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，筛选出了适合于高温蒸煮（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在复合膜的中间层受到的粘接力远远大于PVDC受热收缩时产生的收缩力，有效的保障了PVDC复合膜在蒸煮时与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采用，直接用PVDC制造高温蒸煮层压复合膜的技术难关被攻克。,21,四、PVDC高温蒸煮袋的开发收获成功,PVDC层压复合耐高温蒸煮膜、袋分别送到国家塑料产品质量监督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中的规定。该生产技术在中国属于首创，填补了国内空白，已经申请了国家专利。,22,PVDC高温蒸煮袋的性能检测值,23,四、PVDC高温蒸煮袋的开发技术进步,通过几年的实践，我们取得了完全技术突破：根据复合膜包装内容物的杀菌温度的要求不同，我们分别采用了CPE（100）、CPP（121）作为热封层，有效的保证了热封强度；通过对PVDC加工工艺的改进，解决了降低PVDC厚度变薄时破泡频繁、成品率低的技术难题，生产出了厚度20m的PVDC基材薄膜，在保证性能的前提下，有效的降低了PVDC所占的成本比例，从而使PVDC层压复合膜的整体成本降低到三层尼龙复合膜接近的程度。,24,四、PVDC高温蒸煮袋的开发技术进步,我们先后开发了适用于各种制袋机和各种自动成型机的PVDC复合膜：三层低温层压复合膜：BOPP（或PET）/PVDC/CPE；三层高温层压复合膜：BOPP（或PET）/PVDC/CPP；四层抗穿刺型高温层压复合膜：BOPP（或PET）/PVDC/BOPA/CPP；PVDC拉伸底、盖膜；其他功能型的PVDC层压复合膜。,25,PVDC高温蒸煮膜、袋具有以下特点：,1、阻隔性高：氧气透过量达到7.9cm3/m2.24h.atm，水蒸汽透过量1.6g/m2.24h。用它包装的肉食经过高温蒸煮（121、30min）后常温保存保质期可达6个月以上；2、耐高温性好：所制的层压复合薄膜经过121、30min条件杀菌后，其机械强度、阻隔性能不降低；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、层间结合紧密：如BOPP/PVDC蒸煮前后粘合强度非常大，无法进行剥离，PVDC/CPP层间剥离力达到5N左右；4、透明性好能够满足人们希望看到内容物的愿望；,26,PVDC高温蒸煮膜、袋具有以下特点：,5、机械性能、热封性能良好，可适用于多种包装机械；6、结构灵活，可以与现有的所有塑料基材进行复合；7、化学稳定性好，耐酸、碱、盐、耐溶剂、油脂性强；8、食品卫生性好：采用无溶剂复合工艺，透明袋不存在溶剂残留问题；彩印袋符合国家卫生标准，对人体无毒、无害；9、适合微波加热。,27,五、常见的几种耐高温蒸煮复合膜,目前市场上流通的耐高温蒸煮的复合膜有：PVDC复合膜铝箔复合膜尼龙复合膜。,28,五、常见的几种耐高温蒸煮复合膜与铝箔复合膜比较,铝箔复合膜：a、不可微波，无法适应现代化快节奏的生活；b、不透明，无法满足人们希望看到内容物的愿望，与消费者的消费意识相违背产品；PVDC既可做成透明的也可做成避光的；c、皱折处易折断漏气，目前肉食品包装大多采用抽真空包装，铝箔袋子抽真空后皱折处易产生裂纹而折断，致使阻隔性丧失。,29,PVDC复合膜与铝箔复合膜经过挠曲后的比较,注:水蒸气透过率单位为g/(100sq.in.-day)，在38和90%相对湿度条件下。,30,五、常见的几种耐高温蒸煮复合膜与尼龙复合膜,尼龙复合膜：和PVDC复合膜一样克服了铝箔的上述缺点广泛应用于肉食品的包装。与PVDC复合膜相比，尼龙复膜：a、具有价格稍低、透明性更好、抗穿刺能力强；b、阻隔性差（见表三），用尼龙蒸煮袋包装的肉食品，经高温杀菌后，常温下保质期仅为23周；在夏季温度较高的条件下，保质期更短；用它包装的肉食品一般采用低温冷藏，很少用于常温存放。,31,几种复合膜蒸煮前后的阻隔性比较,32,六、关于PVDC的环保性问题,近几年有人提出了有关PVDC的环保性问题。2000年欧洲大陆展开了一场PVDC(包括PVC)的环保大辩论,由欧盟环境保护委员会发起,结果2000年7月的欧盟会议使PVDC得到了欧盟的环保绿皮书。其结论是：“现代化的焚烧炉使产生二噁英的水平降到了最低,而二噁英的浓度并没有因为PVC和PVDC的存在而受到影响”“在目前的工业废料和市政垃圾中氯元素的水平,不会使氯的含量和二噁英的形成产生直接的、有数量等级关系的联系”“二噁英的形成很大程度上受温度和氧浓度的影响”“从综合的因素和50年在欧洲大陆的应用来看,PVDC(