高阻隔膜是指对氧、水蒸气、香气、油等环境渗透因素具有极强抵抗力的一类功能性塑料膜。它们不是单一材料,而是通过特殊材料或复合/涂层技术实现的,其核心目标是最大限度地延长产品的保质期,同时保持其原始风味,质量,和营养价值。
使用高阻隔性材料
EVOH (乙烯-乙烯醇共聚物):这是目前公认的具有最佳氧气阻隔性能的聚合物。但其阻隔性能受湿度影响较大。当湿度高时,氧气阻隔性将降低。因此,它始终放置在复合结构的中间层,并由防潮层 (例如PE) 保护。
PVDC (聚偏二氯乙烯):用于氧气和湿气阻隔的优异材料,其阻隔性能受湿度影响较小。它通常表现为涂层或共挤出层。由于其氯含量,存在显著的环境问题。
铝箔:阻隔性能的 “金标准”,能够几乎完全阻隔氧气、水蒸气和光。然而,它具有差的柔性,易于断裂和形成针孔,并且是不透明的。
透明高阻隔氧化物涂层:如sioxin (氧化硅) 和aloxin (氧化铝),通过真空镀膜技术在薄膜表面形成非常薄的透明涂层,提供类似于铝箔的阻隔性能,同时保持透明度。它通常用于需要 “看到内容” 的高端包装。
通过复合材料和涂层技术
单一材料往往不能满足所有要求,因此往往通过以下工艺制成复合膜:
干燥/无溶剂复合材料:将上述高阻隔材料与其他功能膜 (例如用于强度的PET和用于热封的PE) 组合。
共挤:通过一个模具同时挤出EVOH、PVDC等阻隔树脂和其它树脂,形成多层一体化结构。
涂层:包括真空铝涂层和前述透明氧化物涂层。
氧化劣化:氧气会导致油脂,坚果,零食变质 (产生腐臭味),褪色和维生素流失。
吸湿或脱水:水蒸气会导致饼干,奶粉变得潮湿和结块,或者使水果和蔬菜失去水分并变得干瘪。
香气损失或气味交叉污染:产品的香气逸出或吸收外部气味。
光降解:紫外线触发光氧化反应,影响质量。
高阻隔膜的作用就像产品的 “保护室”,有效地阻挡了这些不利因素。
氧气透过率:在特定的温度和湿度条件下,24小时内每单位面积通过薄膜的氧气体积。单位通常为cm ³/m ²·24h·atm。高阻隔性通常是指OTR < 1,超高阻隔性可以低至OTR < 0.1或甚至更低。
水蒸气透过率:在特定的温度和湿度条件下,24小时内每单位面积通过薄膜的水蒸气质量。单位通常为g/m ²·24h。高势垒通常是指WVTR < 1。