pvdc涂布膜

　　PVDC涂布膜又稱PVDC涂復膜、涂覆膜、涂敷膜，簡稱K膜，即KOP(含消光KOP)、KPET、KPA、KCPP、KCPE等涂布薄膜
　　PVDC( 化學名稱聚偏二氯乙烯)是當今世界上塑料包裝中綜合阻隔性能最好的一種包裝材料。它既不同于聚乙烯醇隨著吸濕增加而使阻氣性急劇下降，也不同于尼龍膜由于吸水性使阻濕性能變差，而是一種阻濕、阻氣皆優的高阻隔性能材料。PVDC在國外已有很長的應用歷史。自二十世紀三十年代美國DOW化學首先實現工業化生產以來，PVDC就已成為高阻隔的代名詞，包裝業界更是把它稱為高阻隔材料的“皇后”、保香保味的“公主”。BOPP、BOPET、BOPA、CPP、CPE等基礎薄膜材料一經涂布PVDC膠乳，經特殊加工技術處理即可獲得對各種氣體杰出的高阻隔性能。1991年河南鄭州首家引進日本涂布生產線投產以來，PVDC涂布膜在國內的生產應用也有二十年了。由于外國公司對原材料的壟斷式供應，國內PVDC膠乳的研制工作一直停滯不前，限制了國內PVDC涂布業的發展。如今，國產PVDC膠乳的成功研制、穩定而多品種的生產，促使國外企業放開對PVDC膠乳的銷售，我國PVDC涂布業有了很大的發展。
　　K膜是使用專用設備在各種薄膜材料上涂布一層或多層聚偏二氯乙烯(PVDC)膠乳，從而得到高阻隔性能的薄膜。其優異的阻隔性能主要表現在能成百上千倍地降低氧氣透過量，從而大幅度提高了保質期、保香性、保鮮性、耐油性等。而且具有同普通薄膜一樣的印刷性能、復合性能，根據需要也可具備雙面熱封性能(熱封強度為≥0.8N/15mm )。
　　PVDC樹脂常作為復合材料或單體材料及共擠薄膜片，是使用最多的高阻隔性包裝材料，其中PVDC涂覆薄膜使用量特別多。PVDC涂覆薄膜是使用聚丙烯(OPP)，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等作為基材的。由于純的PVDC軟化溫度高，且與其分解溫度接近，又與一般增塑劑相溶性差，故加熱成型困難而且難以直接應用。實際使用的PVDC薄膜多為偏氯乙烯(VDC)和氯乙烯(VC)的共聚物，以及和丙烯酸甲酯(HA)共聚制成的阻隔性特別好的薄膜。
　　PVDC（聚偏氯乙烯）的特點是低透過性、阻隔性和耐化學藥品性。我國PVDC是伴隨著火腿腸加工技術引進并得到發展的。
　　2002年國內PVDC產量約為2萬噸，目前已廣泛應用于食品、卷煙、飲料保鮮和隔味，以及化工、醫藥、電子和軍工產業的防潮包裝。
　　單層PVDC薄膜采用雙向拉伸吹塑制取，具有收縮性、阻隔性、阻水性，在微波加熱的條件下不分解，廣泛用于家用保鮮膜；PVDC與聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（HIPS）等合成樹脂多層擠出用于真空奶制品、果醬等包裝，其拉伸性能較好，適于較大容積的包裝；PVDC與PE、聚氯乙烯（PVC）的復合片材適用于易吸潮、易揮發藥品的包裝。目前國內許多科研單位和生產廠家集中研究PVDC與其它樹脂復合層壓薄膜技術及復合薄膜的耐高溫技術。
　　PVDC使用于多種基材如PE、PP、PVC、聚酰胺（PA）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）等，以雙向拉伸聚丙烯薄膜為例，涂覆后透氧率降低1000倍，透水率降低3倍；涂覆可以單層或多層，一般單層涂覆為2.5μm即可具備良好的阻隔效果。
　　PVDC涂布膜的性能與結構[1]
　　PVDC乳膠涂布加工過程不同于PVDC樹脂吹膜和擠出加工，膠乳的涂布只存在涂層展布和加熱干燥過程。在最后的成膜中不含額外的添加劑，因而涂層盡管只有2-3μm厚，但其對氧氣,濕汽的阻隔性能幾科相當于25μm的吹塑薄膜的阻隔性能。
　　作為阻隔包裝材料，PVDC涂布膜最適合于制作復合包裝袋，這是因為涂布膜的機械和某些物理性能是由其選用的被涂基材所決定，而最后的阻透、保香、耐油性能是由涂層所提供，使用者只需根據所包裝物品的特質和流通的環境來確定包裝材料的機械、物理性能要求和被保護的程度來選擇基材和涂層的阻隔能力。
　　PVDC涂布膜的阻隔能力除了與涂層厚度有直接關系外，更與涂層的成膜過程及其工藝控制有關系。例如PVDC膠乳涂布的的成膜過程是:膠乳狀態(狀態1)→干燥之中（狀態2）→變形薄膜化狀態（狀態3）。狀態1至狀態2必須保證涂層有足夠高的“體溫”；保證有充足的能量供給以使水份勻速揮發；保證沒有過度干燥發生，以防水份沸騰出現涂層針孔或表面結皮后底層水汽穿透而產生涂層龜裂。
　　在狀態2至狀3過程中，應保證有足夠的氣流速度來吹掃涂層表面的水膜，以使涂層的內部至表面有一合理的水份梯度分布，以使水份迅速向表面遷移。必須保證狀態3在干燥過程中有一合理的存在時間，以使 PVDC涂層進一步變形和分子充分運動，以利提高結晶度，以及盡可能利于排擠掉低量的PVDC。這些均有利于提高PVDC涂層的阻隔性能，保證PVDC有堅強的耐溶性能并有效地減小印刷、復合加工過程中的溶劑殘余量；能保證涂層剝離強度，提高涂布膜的光澤度和透明度。
　　可以肯定地說PVDC的干燥成膜過程不是如此簡單。如何充分地認識這一過程，從而設計出更為合理的工藝控制過程，這是一個PVDC工作者長期的課題，只有工藝設計合理，工藝控制精確，才能生產出完美的PVDC涂布膜，才能正確體現PVDC這一阻隔包裝材料的真正面貌。
　　要體現這一點確屬不易，因而在干復機或印刷機上實現PVDC乳膠涂布生產完全沒有質量上的保證，僅能提供有限的阻隔性能，并極有可能帶來其它質量問題。如耐油、耐溶劑性能差，復合剝離強度不足等。另外，我們不能把涂層表面刻劃成像水平面一樣平坦，從微觀上講任何表面都有一個粗糙度。在目前國內市場上不難發現涂層較為粗糙的產品。
　　粗糙的涂層（甚至出現涂布流線）不僅給印刷帶來濺網油墨轉移不均勻缺陷，而且在粗糙高峰部位由于涂層厚，干燥不充分，涂層不夠致密，阻隔能力不足，耐溶劑性能不強，復合剝離強度不高等缺陷。嚴格說這不是一個合格PVDC涂布膜產品。
　　如何從設備結構，乳膠配方、張力設置、溫度控制等方面進行有效地組合這是各PVDC涂布廠家的核心技術機密，即所謂的KNOW.HOW。總之PVDC是一個經發達國家30多年使用所證明了的，目前還沒有價值功能比更優的材料所能替代的阻隔包裝材料。
　　目前關鍵是該如何更深入地了解和掌握PVDC的性能及合理的加工過程。以客觀地展現它的真實原貌。
　　PVDC涂布薄膜種類：[2]
　　1、BOPP單面涂布薄膜(KOP)適用于各類食品包裝，常用規格為21μm、30μm。
　　2、BOPA單面涂布薄膜(KPA)適用于肉制品、水產品等包裝，常用規格為17μm。
　　3、BOPET單面涂布薄膜(KPET)適用于花生米、干果、碘鹽、調味品等包裝，常用規格為14μm、17μm。
　　4、BOPP單面涂布消光薄膜(K消光)適用于糕點等食品包裝，常用規格為21μm。
　　5、BOPP雙面涂布薄膜(KOPP)適用于香煙、莎琪瑪、香米餅等輕質包裝，常用規格為22μm、31μm。
　　6、BOPET雙面涂布薄膜(KOPET)適用于電蚊香片等包裝，常用規格為19μm。
　　7、CPP單面涂布薄膜(KCPP)適用于袋裝農藥等包裝，常用規格為35μm、40μm。
　　8、CPE單面涂布薄膜(KCPE)適用于各類食品包裝的復合層，常用規格為50μm。
　　9、玻璃紙單面涂布薄膜（KPT）適用于巧克力包裝，常用規格為28g/m2膜包裝的應用。
　　10、三層共擠黑白PE單面涂布薄膜適用于液體牛奶包裝，常用規格為70μm、80μm、90μm。
　　PVDC涂布薄膜典型包裝
　　月餅包裝
　　目前，廣東、上海、江浙一帶的月餅包裝已基本上采用K膜/CPP復合結構，北方地區也有大量使用。一般采用的結構有：KOP/CPP、K消光/CPP、KPET/CPP、KPA/CPP等。 對使用含苯油墨的包裝則采用BOPP(BOPET、BOPA、消光膜等)/KCPP或KCPE，但成本隨之增加。經國家包裝產品濟南檢測中心對K膜樣品進行檢測，結果表明，上述K膜的氧氣透過量(OTR)在 5~10cm3/m2•24h•atm范圍內，能夠很好地達到了各類食品包裝的要求。若有更高阻隔性能的要求，材料生產商只需調整涂布配方工藝即可。
　　法式面包包裝　　
法式小面包方便、營養、香味天然，成為倍受人們喜愛的食品。法式小面包的主料是面粉，是屬于長鏈碳水化合物結構的食品，面粉的碳水化合物結構決定了面包的特有香味。當面粉被氧化反應后，其分子結構斷裂，變成短鏈的碳水化合物，面粉的香味消失，食物不再好吃。如何使小面包濃郁的香味保持更長的時間？有一個更長的貨架壽命期？選擇高阻隔環保型包裝材料KOP/CPP結構取代長期使用的阻氧性能較差的BOPP/CPP結構來解決此問題，成本僅增加0.2元/m2左右。
　　蛋糕（派）包裝
　　1、產品特性
　　高油脂、高水分、高蛋白、濃香、含糖
　　2、包裝目的
　　A、防油脂氧化：油脂易被空氣中的氧氣氧化，其結果是脂肪酸敗，酸敗的脂肪會發出刺喉的哈喇味，這嚴重影響蛋糕的品質。
　　B、持水量穩定：蛋糕失水會變硬，影響松軟性；蛋糕吸水會增大水的活度，這有利霉菌的繁殖；水分量增大時，蛋白質可能產生水解，特別是在有氧氣存在下，蛋白質的水解會很快，水解產物有腥臊味。水分變化會引起糖的形態變化，從而可能出現蛋糕外形變化；而且在糖化酶的作用下會產生酒味。
　　C、香味：香味應該是食品固有品質，不應當隨貯藏期延長而流失，保香是必須的。
　　3、包材推薦
　　建議用KOP21/CPP30復合膜再適當選用脫氧劑來包裝蛋糕，保香性好，阻氧阻濕性能也得到提高，保質期可達８個月，大大延長蛋糕的貨架期。也可以采用K消光21/CPP30 或KPA17/CPP30包裝蛋糕。 不推薦BOPP/CPP或PET/CPP，因為脫氧劑對食品復合包裝袋的要求： 以透氧率低于20 cm3/ m2•atm•24h•20℃的復合材料才可達到理想效果。
　　肉制品包裝
　　肉制品如常見的香腸、火腿、燒雞等，采用含尼龍五層共擠薄膜和尼龍/PE雙層復合袋。前者的缺點是只能表印，而低價位的共擠薄膜中，尼龍的比例很小。兩者都具有很好的阻濕能力、優良的耐穿刺能力及耐油性。但在溫熱條件下，阻氧能力達不到要求，氧氣的滲透會使油脂氧化變質，最終導致肉制品腐敗。
　　在干燥狀態下，尼龍(25μm)在高阻隔性范圍內。而在90%RH濕度條件下，其阻氧能力迅速下降，氧氣透過率一般在80~200cm3/m2•atm•24h•23℃，只能屬于中阻隔性包裝材料。值得一提的是，由于包裝材料不同所引起的過氧化物不同，K膜的阻氧性能不會因環境溫度和濕度的變化而下降。
　　暖貼、暖寶寶、暖手袋包裝
　　暖貼、暖寶寶、暖手袋冬季需求量很大，尤其在日本韓國使用較為普遍。此類產品遇到氧氣反應較為敏感，和氧氣接觸后發熱而起到保暖作用。但在流通過程中如果包裝袋使用不當，使用對氧氣阻隔性較差的材料來包裝，產品遇到滲透到包裝袋內的氧氣就會提前失去應有的作用。消費者使用時就起不到保暖作用，造成極大的負面影響。暖貼、暖寶寶、暖手袋的包裝通常使用阻隔性能較好的K膜與PE復合做成袋子，一般用KPET/PE、KPA/PE，厚度70~80μm。日本通常要求氧氣透過率小于6 cm3/m2•atm•24h，衛華公司采用世界上阻隔性能最為杰出、最為穩定的比利時蘇威PVDC膠乳涂布生產的K膜能夠充分滿足使用的超高阻隔要求。
　　前景展望
　　隨著社會的進步和人民生活水平的提高，加上行業人士的大力宣傳與推廣，眾多人士逐漸認識到PVDC優越的雙高阻隔性能（阻氧、阻濕），PVDC涂布薄膜也不再局限于香煙包裝上，其應用也更為廣泛，如月餅、餅干、茶葉、糕點、歐式蛋糕、法式面包、蛋黃派、巧克力、乳制品、肉制品、水產品、調味品、碘鹽、藥貼、暖手袋（懷爐）、脫氧劑（除氧劑、脫酸素劑）等食品、藥品及化工產品包裝，也可應用于防滲透性要求高的液體包裝、防腐蝕的軍工產品包裝等。 近年來，以東莞徐福記莎琪瑪、天津康師傅妙芙歐式蛋糕、福建達利園法式面包和南京雨潤火腿腸為代表的新型食品企業大批量地應用PVDC涂布包裝膜，帶動全國同類食品企業競相使用，效果良好，蔚然成風。展望前景，形勢大好，PVDC涂布薄膜在未來的幾年內將全面普及應用到各個行業包裝中。未來食品行業的競爭不僅僅是食品內在品質的競爭，將逐步升級為食品外包裝上的競爭。PVDC涂布包裝薄膜正好適應這一趨勢，它必將迎來食品包裝行業的第二個春天！