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当新型高阻隔性包装材料GT薄膜上

发布时间:2021-09-09 17:08:17 阅读: 来源:智能家居厂家

新型高阻隔性包装材料—GT薄膜(上)

近年来,国际上出现了一种新型高阻隔性包装材料镀膜材料,它是以PET膜为基材,在其表面沉积SiOx蒸汽而形成的一种高阻隔性透明包装薄膜,简称GT薄膜。由于使用了SiOx这种制造玻璃的成分,所以GT薄膜也被称为“软玻璃”。目前,这种包装材料在美国、日本及欧洲等国家和地区的商品包装中已经得到广泛应用。

1 GT薄膜的阻隔性能及其应用

GT薄膜不仅可以达到铝塑复合材料的阻隔性能,而且还有许多显著的特点,如阻隔性能试验机是用来做什么的?不会因温度和湿度的变化而改变;保香性能优于PVDC,能阻止外界的异味渗入;透明性、微波穿透性能优良,适合微波食品包装等;同时其包装废弃物有较好的环境适应性。目前,这种包装材料在一些发达国家已得到广泛应用。如日本已用其包装方便食品、酒类、饮料、果汁、洗涤剂以及作为软管、盖膜(如快餐食品、微波食品容器)、蒸煮袋等使用;美国则主要用SiOx/PE/Paper/PE屋脊形包装盒包装柠檬汁、混合果汁等饮料和用作快餐盒盖材及药品包装等;欧洲用于饼干、巧克力、脱水汤料、肉制品、药品等包装(如德国市场上销售的Buss牌带有汤和熟食的可蒸煮、微波加热的快餐即是用PET/SiOx/PET封盖包装的);另外,在欧洲市场上还有大量的用PE/SiOx/PET/Paper/PE制成的利乐包装盒,用于果汁、饮料、牛奶等包装,获得与玻璃瓶一样的保鲜、保香效果。目前,国内SiOx镀膜材料的开发研究也已取得了一定成果。

2 SiOx镀膜材料的生产工艺和方法

SiOx镀膜材料的生产工艺和方法主要有物理蒸镀法(PVD)和化学蒸镀法(CVD)两种。

2.1物理蒸镀法

物理蒸镀法是在高真空下以一氧化硅(SiO)作原材料,通过高温加热使之升华,并通过控制氧气的导入量,在塑料基材(PET、OPPL、LDPE、BON等)表面形成x值不同的SiOx薄层。

物理蒸镀加热有多种方式。一种是用电阻丝加热方式,一般用片状的一氧化硅原料;另一种方法是采用大功率电子枪发射强电子束,电子束集中轰击一氧化硅某一点,瞬间产生高温,使之升华,进而沉积在基材上。日本的尾池工业公司、瑞士的Flex product公司、德国的Van-leer公司、意大利的CeTev公司等都采用此种加热方式。

2.2化学蒸镀法<1、对硬度较低的材料/p>

化学蒸镀法是以液态的六甲苯二醚(HMDSO)、四甲基二硅烷(TMDSO)等有机硅化合物或气态的硅烷为原料,在真空室内通入作为载体的氦气和起氧化作用的氧气或氧化二氮(N2O),用高频电磁波(一般采用13.56MHz)或微波(一般采用2.45GHz)使粒子离化、活化,然后以SiOx的形态沉积于塑料薄膜基材表面。因为利用等离子气体的激活作用,所以此种方法也称为等离子气体强化蒸镀法(PECVD)或者等离子体化学气相沉积法。美国的AircoCoating公司是最早开发这种方法的公司,它以六甲苯二硅醚为原料,采用最高频电磁波高温等离子法;而美国的ECD公司采用的是微波低温等离子气体法。

为了进一步提高产品的阻隔性能,还有一种两步化学法,此法以六甲苯二醚等有机硅化合物为原料,用低温等离子法使蒸发粒“我们没有看到1种奇异的材料子等离子化,在塑料基材上形成有机硅化合物的薄膜,然后再将其氧化成为硅氧化物。硅氧化物层表面更为光洁,可使阻隔性能提高1倍左右。

在这两种方法中,物理蒸镀法所需的真空度较高,为~ Pa,温度较高,涂层厚度可达到40~50nm,颜色浅黄,原材料利用率在25%左右,目前这种工艺的速度可达到500m/min;化学蒸镀法所需真空度为2 Pa左右,涂层厚度15~30nm,明亮透明,原材料利用率大于或等于5%,阻隔性能高于物理蒸镀法,生产速度较慢,只能达到90~300m/min。

近年来,中国塑料挤出机行业经过久长的发展国外对等离子气体强化化学蒸镀法进行了较为深入的研究,虽然这种生产工艺设备投资较大,但原材料利用率高,产品性能好,从长远来看应该是发展趋势。

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