PE保鮮膜配方
按(an)重(zhong)量計,其組成為:
增粘線(xian)型低(di)密度聚乙烯??25-35份(fen);
線型低密度聚(ju)乙烯??????40-50份(fen);
聚(ju)乙烯(xi)茂金屬??????????10-20份;
彈(dan)性(xing)體????????????????1-5份(fen);
防霧(wu)劑????????????????1-4份;
白油(you)??????????????????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本身是不夠的(de),因(yin)此(ci)要加入增粘(zhan)劑來提升保(bao)鮮膜(mo)的(de)粘(zhan)度。目前市(shi)場上(shang)常(chang)用(yong)的(de)增粘(zhan)劑或增粘(zhan)樹(shu)脂有(you)茂金屬LDPE、EVA、超(chao)低密(mi)度(du)聚乙烯(xi)VLDPE、PIB、聚(ju)烯烴彈(dan)性體POE等,其(qi)中最常用、最有效的(de)是PIB。
1、聚異丁烯PIB
PIB的化學名稱是聚異丁烯,結構式如下(xia)圖(tu)。它(ta)是一種無色透明(ming)的粘稠液體(ti),與聚合物PE不(bu)相(xiang)容,當保(bao)鮮膜被生(sheng)產出來之后,PIB會遷移析(xi)出到保鮮膜的表面,從而使薄膜產(chan)生粘性。
表征(zheng)薄膜粘(zhan)(zhan)性(xing)的參數主(zhu)要有:搭接粘(zhan)(zhan)度(du)和剝(bo)離粘(zhan)(zhan)度(du)。要想(xiang)獲得最(zui)佳的粘(zhan)(zhan)性(xing),就必須使剝(bo)離粘(zhan)(zhan)度(du)和搭接粘(zhan)(zhan)度(du)達到平衡(heng)。
研究表明:剝離粘度和搭接粘度的大小取決于PIB分子量的大(da)小(xiao);要(yao)想(xiang)獲得最佳的粘(zhan)性效果,必須組合不同分子量的PIB一起(qi)使用。
2、PIB的添加方式
由于適用于保鮮膜的PIB在常(chang)(chang)溫下是無色透明的液(ye)體,因此需要(yao)用注射泵才能將(jiang)其(qi)加入到擠出機中,這就(jiu)常(chang)(chang)常(chang)(chang)伴(ban)有分散不均勻、滲漏等(deng)不良現(xian)象。為了解決上述問題,人們(men)將(jiang)PE與PIB混煉造(zao)粒,制成增粘母粒來使用。
增粘母粒產品通常是以LLDPE為(wei)載體,含有60%PIB的增粘母粒(li),增粘劑PIB是不同分子量(liang)的混合物,這(zhe)樣(yang)可以獲得最佳(jia)的粘性(xing)效果。
只有低分子量的PIB才能注(zhu)射進料桶(tong)中(zhong)。流涎(xian)成(cheng)型時煙霧(wu)大,易積垢(gou)。不同分子量PIB的選用賦予薄膜(mo)較(jiao)好(hao)的綜(zong)合粘(zhan)性(xing)(xing),即剝離粘(zhan)性(xing)(xing)和搭接粘(zhan)性(xing)(xing)均衡。機頭(tou)處煙霧少。
需要為PIB貯存罐(guan)配(pei)備加熱裝置,且純PIB不宜長(chang)期貯存。可像PE一樣(yang)貯存。
不可(ke)同時添(tian)加其(qi)它增粘(zhan)劑可(ke)同時添(tian)加其(qi)它增粘(zhan)劑。
原(yuan)料成(cheng)(cheng)本(ben)較低原(yuan)料成(cheng)(cheng)本(ben)偏高。
綜上所述,使用PIB母粒可以賦予薄膜優(you)異的粘性效果。
二、影響薄膜粘性的因素
要(yao)想生(sheng)產出粘性(xing)優異的保鮮膜,必須弄(nong)清影響(xiang)粘性(xing)的因素有哪(na)些。
1、原材料的選擇
1)盡量選(xuan)用密度小(xiao)于0.923g/cm3的(de)PE。密度過高會影(ying)響PIB的(de)析出,不利于獲得良(liang)好(hao)的(de)粘性(xing)效(xiao)果。
2)選用不含有任何開口(kou)爽滑成分的PE,開口劑(ji)和(he)爽滑劑(ji)會降低薄膜(mo)的粘(zhan)性。
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析出更容(rong)易(yi),相同PIB添加(jia)量時粘(zhan)性會(hui)更好。這也是為什么流涎膜可少加(jia)增粘(zhan)母粒的主要原(yuan)因。
3、薄膜的厚度
同樣的PIB添加(jia)比例,厚度越厚,增粘(zhan)劑含量越高,所(suo)以短期和長(chang)期粘(zhan)性越好(hao)。
4、薄膜的結構
單(dan)層薄(bo)膜(mo)兩面都具有粘(zhan)性;而多(duo)層薄(bo)膜(mo)可通(tong)過配方設計使其單(dan)面粘(zhan)或者(zhe)雙面粘(zhan)。
5、冷卻速率(吹膜)
薄(bo)膜(mo)的(de)(de)冷卻速率越快(kuai),粘性也越好(hao),并且冷卻速率快(kuai)的(de)(de)薄(bo)膜(mo)粘性隨時間發展的(de)(de)速度(du)(du)也越快(kuai)。這(zhe)是因為冷卻速率快(kuai)的(de)(de)薄(bo)膜(mo)有更低的(de)(de)結(jie)晶(jing)度(du)(du)和更多的(de)(de)非晶(jing)區。
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(fen)子結構變得疏松,從而使PIB更(geng)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(fen)子運動(dong)越快,析出(chu)就越快。
第二部分 保鮮膜的防霧性能
一、水霧的形成
食品(pin)、蔬菜(cai)、水果等物品(pin)用保鮮(xian)膜包好(hao)后放入(ru)冷(leng)藏柜里,因密閉于包裝中(zhong)的空氣被(bei)冷(leng)卻,空氣中(zhong)的水蒸(zheng)氣不能全部處于氣相狀態,即空氣為(wei)水蒸(zheng)氣所飽和,水蒸(zheng)氣在薄膜表面便(bian)冷(leng)凝為(wei)小(xiao)的分散水滴,從(cong)而在薄膜表面形成(cheng)了水霧。
成霧的缺點
1、水霧會影響(xiang)薄膜的(de)透明度,導(dao)致(zhi)不能(neng)清晰的(de)看到被包裝的(de)食品。
2、影響包(bao)裝的(de)美觀程度,導致銷售的(de)下(xia)降(jiang)。
3、薄(bo)膜(mo)表面聚集的水滴(di)會滴(di)落(luo)到食物中,使得細(xi)菌增殖(zhi)快,容易(yi)導致食物變質甚至腐爛。
二、防霧機理
水的表面能為72dyn/cm,PE的表面(mian)能為32dyn/cm,二者的表面(mian)(mian)能(neng)不(bu)同(tong)(tong),所以水滴(di)不(bu)能(neng)均(jun)勻(yun)的分(fen)散將薄(bo)膜濕潤(run),從而形成(cheng)了分(fen)散的液(ye)滴(di),也就是水霧。加(jia)入防(fang)霧劑之后,一方(fang)面(mian)(mian),由(you)于(yu)極性不(bu)同(tong)(tong),防(fang)霧劑會析(xi)出到薄(bo)膜表面(mian)(mian),當防(fang)霧劑遷移到薄(bo)膜表面(mian)(mian)時,就賦予薄(bo)膜表面(mian)(mian)一定的極性;另(ling)一方(fang)面(mian)(mian),防(fang)霧劑溶于(yu)水滴(di)中,使水滴(di)的表面(mian)(mian)張力(li)下降,防(fang)霧劑縮小了PE與(yu)水表面(mian)能之(zhi)間(jian)的差距,最終使兩(liang)者(zhe)的表面(mian)能基本相(xiang)等這(zhe)樣(yang)水滴與(yu)薄膜之(zhi)間(jian)的接觸角(jiao)就會持續減(jian)小直至為零,從而起到防(fang)霧的效果。
三、防霧劑的種類
防霧劑分為內(nei)添加(jia)型和外噴涂型。
外噴涂(tu)(tu)型防霧劑通過噴涂(tu)(tu)或(huo)者浸漬,在(zai)薄膜表(biao)面形成一(yi)層防霧層。它的優點是起(qi)效快,缺(que)點是起(qi)效周期短(duan),容(rong)易流失。
內(nei)添加(jia)型防(fang)霧(wu)(wu)(wu)劑(ji)(ji)(ji)是與樹(shu)脂一起(qi)加(jia)入擠出(chu)機中,生產出(chu)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)。防(fang)霧(wu)(wu)(wu)劑(ji)(ji)(ji)會析出(chu)到(dao)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)表(biao)面(mian),起(qi)到(dao)防(fang)霧(wu)(wu)(wu)效(xiao)果。由(you)于(yu)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)中的防(fang)霧(wu)(wu)(wu)劑(ji)(ji)(ji)可以持(chi)續的析出(chu)到(dao)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)表(biao)面(mian),補充薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)表(biao)面(mian)損失掉的防(fang)霧(wu)(wu)(wu)劑(ji)(ji)(ji),直至(zhi)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)中的防(fang)霧(wu)(wu)(wu)劑(ji)(ji)(ji)全部遷移到(dao)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)表(biao)面(mian),所(suo)以內(nei)添加(jia)型防(fang)霧(wu)(wu)(wu)劑(ji)(ji)(ji)可以賦予薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)長效(xiao)的防(fang)霧(wu)(wu)(wu)效(xiao)果。
防霧(wu)劑(ji)多(duo)為非(fei)離(li)子型(xing)表面活性劑(ji),如:丙三醇酯(zhi),聚丙三醇酯(zhi),脫(tuo)水(shui)山梨糖醇酯(zhi)及其乙(yi)氧化衍生(sheng)物(wu)等。
防霧產品是以LDPE為載體、含有(you)10%~15%甘油酯的防霧劑母粒(li),可以賦予薄膜(mo)優異的防霧性(xing)能(neng),目前正為(wei)中國多(duo)家(jia)保鮮膜(mo)及多(duo)層阻隔膜(mo)生產廠家(jia)所采用。
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(dan)最終的添(tian)加量與以下因素(su)有關:
1、與聚合物(wu)類型(xing)(結晶(jing)(jing)、極(ji)性等)有關,非晶(jing)(jing)型(xing)和(he)有極(ji)性的聚合物(wu)容(rong)易(yi)獲得更好更長久的防霧效果。
2、所需防霧時效;
利用薄(bo)膜不同的結構,可以設計出防霧效果不同的薄(bo)膜。
單(dan)層:只有遷移到內表(biao)面的防霧劑起作用(yong);
多層(ceng):加在內表面(mian)層(ceng)或中(zhong)間層(ceng),視(shi)防(fang)霧(wu)時(shi)效的需要。若需獲得(de)長期的防(fang)霧(wu)效果,可以將中(zhong)間層(ceng)作為防(fang)霧(wu)劑的儲藏層(ceng),對表層(ceng)在使用過程中(zhong)逐漸流失的防(fang)霧(wu)劑進(jin)行補充。
3、塑(su)料薄(bo)膜的厚度:越(yue)厚,防霧效果越(yue)久。
4、使用環境:冷霧(wu)還是(shi)熱霧(wu)?霧(wu)氣大小?
5、加工方式:流涎(xian)還是吹塑(su)?
對于多層流涎膜,由于較高的加工溫度(通常都在240度以上)容易導致防霧(wu)(wu)劑的揮發和分(fen)解,通常選擇分(fen)子量較(jiao)大一(yi)些的防霧(wu)(wu)劑,而以非晶相為主流的流涎膜(mo)也(ye)為這些大分(fen)子的析(xi)出提供了可(ke)能。與吹膜(mo)相比,防霧(wu)(wu)劑添加量要多一(yi)些,且(qie)防霧(wu)(wu)劑多加在芯層(ceng)(ceng)(因為流涎膜(mo)表層(ceng)(ceng)較(jiao)薄且(qie)防霧(wu)(wu)劑在表層(ceng)(ceng)易流失,所以防霧(wu)(wu)效果不(bu)明顯(xian))。
6、與其它助劑是(shi)否“反協同”。生產保(bao)鮮膜(mo)時(shi),由于(yu)防霧劑和增粘劑都是(shi)靠析出(chu)到薄膜(mo)有限的表面(mian)起作用,所以互(hu)相之間會存在“干擾”,應該試需要(yao)對兩者(zhe)的比例進(jin)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(you)添加劑母粒產品都符合歐盟REACH&ROHS條款,同時符合美國FDA允許與食(shi)品接觸的相關(guan)法規(gui);符(fu)合歐共體EEC相關規范。
國內規范:符合GB9685-2008關于“食品容(rong)器、包裝(zhuang)材料用(yong)添加劑(ji)使用(yong)衛生標準(zhun)”。產品中(zhong)不含任何增塑(su)劑(ji)!
結論
1,聚乙烯保鮮膜替代(dai)PVC保鮮膜勢在必行。
2,增粘母粒選取了不同分子量的PIB,可以賦予薄膜優(you)異的粘性;且有效含(han)量高,效率高,添加(jia)量少,易添加(jia)、儲存,分散性(xing)好。
3,防霧母(mu)粒可以賦予薄膜優異的防霧性能,起效(xiao)快、持(chi)續時(shi)間長。
4,同(tong)時使用增粘母粒(li)(li)和防霧(wu)劑母粒(li)(li),薄膜可以(yi)獲得優異(yi)的粘性效(xiao)果和防霧(wu)效(xiao)果。
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