PE保鮮膜配方
按重量計,其組成為:
增粘線型低密度聚乙烯??25-35份;
線型低密度聚乙烯??????40-50份;
聚乙烯茂(mao)金屬(shu)??????????10-20份;
彈性體(ti)????????????????1-5份;
防(fang)霧劑????????????????1-4份;
白(bai)油??????????????????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),因此要加入增粘劑(ji)來提升保鮮膜的(de)粘度。目前市場上常用的(de)增粘劑(ji)或(huo)增粘樹脂有茂金屬LDPE、EVA、超低密(mi)度聚乙烯VLDPE、PIB、聚烯(xi)烴彈性體POE等(deng),其中最常用、最有(you)效的(de)是PIB。
1、聚異丁烯PIB
PIB的(de)化學名稱(cheng)是聚異丁烯,結構(gou)式如下圖。它是一種無色透明的(de)粘稠(chou)液體,與聚合物PE不相容,當保(bao)鮮膜(mo)被生產(chan)出(chu)來之后(hou),PIB會遷移(yi)析出(chu)到保(bao)鮮膜的表面,從(cong)而使(shi)薄(bo)膜產(chan)生粘性。
表征薄膜粘(zhan)性(xing)的參(can)數(shu)主(zhu)要(yao)有(you):搭接粘(zhan)度(du)和剝離(li)粘(zhan)度(du)。要(yao)想獲(huo)得最(zui)佳(jia)的粘(zhan)性(xing),就必須使剝離(li)粘(zhan)度(du)和搭接粘(zhan)度(du)達到平衡。
研究表明:剝離粘度和搭接粘度的大小取決于PIB分子量(liang)的大小;要想獲得最佳的粘性效果,必須組合不同(tong)分子量(liang)的PIB一起使用(yong)。
2、PIB的添加方式
由于適用于保鮮膜的PIB在常(chang)溫(wen)下是無色(se)透明的液(ye)體,因此(ci)需要用注射泵才能將其(qi)加入到擠出機(ji)中,這就常(chang)常(chang)伴有分散(san)不均(jun)勻(yun)、滲(shen)漏(lou)等不良現象。為了解決上(shang)述問題,人(ren)們將PE與PIB混煉造(zao)粒,制成增粘(zhan)母粒來(lai)使用。
增粘母粒產品通常是以LLDPE為(wei)載體,含有60%PIB的(de)增(zeng)粘(zhan)母(mu)粒,增(zeng)粘(zhan)劑PIB是不同(tong)分子量的混合物(wu),這樣可以獲(huo)得最佳的粘(zhan)性效果(guo)。
只有低分子量的PIB才能注射進料桶中。流涎成型(xing)時煙霧大,易積(ji)垢。不同分子量(liang)PIB的選用賦予(yu)薄(bo)膜較好的綜合粘性,即剝(bo)離粘性和搭接(jie)粘性均衡。機頭處(chu)煙霧少。
需要為PIB貯存罐(guan)配備加(jia)熱裝置,且純PIB不宜長期貯存。可像PE一(yi)樣(yang)貯存。
不可同時添加其(qi)它(ta)增(zeng)粘劑可同時添加其(qi)它(ta)增(zeng)粘劑。
原(yuan)料成本較低原(yuan)料成本偏高。
綜上所述,使用PIB母粒可以賦予薄膜優(you)異(yi)的粘性效果。
二、影響薄膜粘性的因素
要想生產出(chu)粘性(xing)優異的(de)保鮮膜,必須弄清影響粘性(xing)的(de)因素有哪些。
1、原材料的選擇
1)盡量選用密度小于0.923g/cm3的(de)PE。密度過高會(hui)影響PIB的(de)析出,不利于獲得良好的(de)粘性效果。
2)選用不含有任何(he)開口爽滑成分的PE,開口劑(ji)和爽滑(hua)劑(ji)會降低薄膜的粘性(xing)。
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(xi)出更(geng)容易,相同PIB添加量(liang)時粘(zhan)性會更好。這(zhe)也(ye)是為什么流涎(xian)膜可少(shao)加增粘(zhan)母粒的主要原因。
3、薄膜的厚度
同樣的PIB添加比例,厚度越厚,增粘劑(ji)含(han)量越高,所(suo)以短期(qi)和長(chang)期(qi)粘性越好(hao)。
4、薄膜的結構
單(dan)層薄(bo)膜兩面(mian)都具有粘性;而多(duo)層薄(bo)膜可通過配方設計使其單(dan)面(mian)粘或(huo)者雙(shuang)面(mian)粘。
5、冷卻速率(吹膜)
薄膜的(de)(de)冷(leng)卻速(su)率越(yue)快(kuai)(kuai)(kuai),粘性也(ye)越(yue)好,并且冷(leng)卻速(su)率快(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)薄膜粘性隨時間發展的(de)(de)速(su)度(du)(du)也(ye)越(yue)快(kuai)(kuai)(kuai)。這(zhe)是因為冷(leng)卻速(su)率快(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)薄膜有更低的(de)(de)結晶度(du)(du)和(he)更多的(de)(de)非晶區。
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分子結(jie)構變(bian)得疏松,從(cong)而(er)使PIB更(geng)易析(xi)出(chu)。
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分子運動越快,析出就越快。
第二部分 保鮮膜的防霧性能
一、水霧的形成
食品、蔬菜、水(shui)果等物品用保鮮膜(mo)包(bao)(bao)好后放入冷藏柜里(li),因密閉于(yu)(yu)包(bao)(bao)裝中的(de)空(kong)氣(qi)(qi)被冷卻(que),空(kong)氣(qi)(qi)中的(de)水(shui)蒸氣(qi)(qi)不(bu)能全部(bu)處(chu)于(yu)(yu)氣(qi)(qi)相狀態(tai),即空(kong)氣(qi)(qi)為水(shui)蒸氣(qi)(qi)所飽和,水(shui)蒸氣(qi)(qi)在薄膜(mo)表面便冷凝為小的(de)分(fen)散水(shui)滴,從(cong)而(er)在薄膜(mo)表面形成了水(shui)霧。
成霧的缺點
1、水霧會影響薄膜的透明(ming)度,導致不能清晰的看到被包(bao)裝的食(shi)品。
2、影響包裝的(de)美(mei)觀程度(du),導致銷售的(de)下(xia)降。
3、薄膜表(biao)面聚集的水滴(di)會滴(di)落到食(shi)物中,使得細菌增殖快,容易導(dao)致食(shi)物變質甚至腐(fu)爛。
二、防霧機理
水的表面能為72dyn/cm,PE的表面能為(wei)32dyn/cm,二者的(de)表(biao)面(mian)(mian)能(neng)不同(tong),所以(yi)水滴(di)不能(neng)均(jun)勻(yun)的(de)分散將薄(bo)膜(mo)濕潤(run),從而(er)形成了(le)分散的(de)液滴(di),也就是水霧(wu)。加(jia)入防霧(wu)劑之后,一(yi)方面(mian)(mian),由(you)于極(ji)性不同(tong),防霧(wu)劑會析出到(dao)薄(bo)膜(mo)表(biao)面(mian)(mian),當防霧(wu)劑遷移到(dao)薄(bo)膜(mo)表(biao)面(mian)(mian)時(shi),就賦予薄(bo)膜(mo)表(biao)面(mian)(mian)一(yi)定的(de)極(ji)性;另一(yi)方面(mian)(mian),防霧(wu)劑溶(rong)于水滴(di)中(zhong),使水滴(di)的(de)表(biao)面(mian)(mian)張力(li)下降,防霧(wu)劑縮小了(le)PE與水(shui)表面(mian)能之間(jian)的差距,最終使兩者的表面(mian)能基本(ben)相等這樣水(shui)滴與薄(bo)膜(mo)之間(jian)的接觸角就(jiu)會持續減小直至為零,從而起到防霧的效果。
三、防霧劑的種類
防霧劑分為內添(tian)加型和外(wai)噴涂型。
外噴(pen)涂型防霧劑通過噴(pen)涂或者浸漬,在薄膜表面形成一層防霧層。它的優(you)點(dian)是起效(xiao)快,缺點(dian)是起效(xiao)周期短,容易流失。
內(nei)添加型(xing)防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)是與樹脂一起加入擠出(chu)機中,生產出(chu)薄(bo)(bo)膜(mo)。防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)會析出(chu)到(dao)薄(bo)(bo)膜(mo)表(biao)面,起到(dao)防(fang)霧(wu)(wu)效果。由于薄(bo)(bo)膜(mo)中的防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)可(ke)以(yi)持續的析出(chu)到(dao)薄(bo)(bo)膜(mo)表(biao)面,補充薄(bo)(bo)膜(mo)表(biao)面損失掉的防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji),直(zhi)至(zhi)薄(bo)(bo)膜(mo)中的防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)全部遷(qian)移到(dao)薄(bo)(bo)膜(mo)表(biao)面,所以(yi)內(nei)添加型(xing)防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)可(ke)以(yi)賦予薄(bo)(bo)膜(mo)長效的防(fang)霧(wu)(wu)效果。
防(fang)霧劑多為非離子型表面活性(xing)劑,如:丙三醇酯,聚丙三醇酯,脫水山梨糖醇酯及其乙氧化衍(yan)生(sheng)物等。
防霧產品是以LDPE為載體、含有10%~15%甘油酯的防(fang)霧劑(ji)母(mu)粒,可以(yi)賦(fu)予薄膜優異(yi)的防(fang)霧性能,目前正為中國多家(jia)保鮮(xian)膜及多層(ceng)阻隔(ge)膜生(sheng)產廠(chang)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%,但最(zui)終的添加量與以下因素有關(guan):
1、與聚(ju)合(he)物類(lei)型(結晶、極性(xing)等)有關(guan),非晶型和有極性(xing)的聚(ju)合(he)物容易獲得更好更長久的防霧(wu)效果。
2、所需防霧時效;
利用薄膜(mo)不(bu)同的結構,可以(yi)設計出防霧效果(guo)不(bu)同的薄膜(mo)。
單層:只有遷移到內(nei)表(biao)面的防(fang)霧劑起作用(yong);
多層(ceng)(ceng)(ceng):加在內表(biao)面層(ceng)(ceng)(ceng)或中(zhong)間層(ceng)(ceng)(ceng),視防(fang)霧(wu)(wu)時效的(de)需要。若需獲(huo)得長期(qi)的(de)防(fang)霧(wu)(wu)效果,可以將中(zhong)間層(ceng)(ceng)(ceng)作(zuo)為(wei)防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)的(de)儲藏層(ceng)(ceng)(ceng),對表(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)在使用過程中(zhong)逐(zhu)漸(jian)流失的(de)防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)進行補(bu)充。
3、塑(su)料薄膜(mo)的厚度:越(yue)厚,防霧效果越(yue)久(jiu)。
4、使(shi)用環境:冷(leng)霧(wu)還是熱霧(wu)?霧(wu)氣大小?
5、加工方式:流涎還是吹塑?
對于多層流涎膜,由于較高的加工溫度(通常都在240度以(yi)上(shang))容易(yi)導致防(fang)(fang)霧(wu)劑的(de)揮發和分解(jie),通常選擇分子量較(jiao)大一些(xie)的(de)防(fang)(fang)霧(wu)劑,而以(yi)非晶相(xiang)為(wei)(wei)主流的(de)流涎膜(mo)也為(wei)(wei)這些(xie)大分子的(de)析出提供了可能。與吹(chui)膜(mo)相(xiang)比(bi),防(fang)(fang)霧(wu)劑添加(jia)量要多(duo)一些(xie),且防(fang)(fang)霧(wu)劑多(duo)加(jia)在(zai)芯層(因為(wei)(wei)流涎膜(mo)表(biao)層較(jiao)薄且防(fang)(fang)霧(wu)劑在(zai)表(biao)層易(yi)流失(shi),所以(yi)防(fang)(fang)霧(wu)效果不明顯)。
6、與(yu)其(qi)它助劑(ji)是否“反協同”。生產保鮮膜時,由(you)于(yu)防霧(wu)劑(ji)和增(zeng)粘劑(ji)都是靠析出(chu)到薄膜有限(xian)的(de)表(biao)面(mian)起作用,所以互相之(zhi)間會存在“干(gan)擾”,應(ying)該試需(xu)要(yao)對兩者的(de)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所有添(tian)加劑母粒產品(pin)都符合歐盟REACH&ROHS條(tiao)款,同(tong)時符(fu)合美國FDA允許(xu)與食(shi)品接觸的相(xiang)關法規;符合歐共體EEC相關規范。
國內規范:符合GB9685-2008關于“食品容器、包(bao)裝材料用(yong)添加劑使用(yong)衛生標準”。產品中不(bu)含任何增塑劑!
結論
1,聚乙烯保鮮膜替代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(yi)賦予薄(bo)膜優(you)異的粘性;且有效(xiao)(xiao)含量高(gao),效(xiao)(xiao)率高(gao),添(tian)加(jia)量少,易(yi)添(tian)加(jia)、儲(chu)存,分(fen)散性好(hao)。
3,防霧母粒可以賦予薄(bo)膜(mo)優異(yi)的防霧性(xing)能,起效快、持續時間長。
4,同時(shi)使用增粘母粒(li)和(he)防(fang)霧劑母粒(li),薄膜可以獲(huo)得優異的粘性(xing)效(xiao)(xiao)果(guo)和(he)防(fang)霧效(xiao)(xiao)果(guo)。
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