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“局部透明”真空鍍鋁復(fù)合膜的研制工藝及應(yīng)用問題分析
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摘要：真空鍍鋁復(fù)合膜呈現(xiàn)“局部透明”的技術(shù)，依靠的是一種在特定工藝下能使鋁層與基膜相互分離的透明涂料（或臘克）。而依據(jù)特定工藝使用的材料不同，該技術(shù)可分為“水洗鋁”和“酸/堿洗鋁”兩種。然而，經(jīng)過“局部透明”工序制得的鍍鋁復(fù)合袋，透明區(qū)域的鋁層被洗除，僅?；ず蜔岱饽?fù)合，該部分的阻隔性較其他鍍鋁區(qū)域必然有所下降。倘若內(nèi)容物對(duì)水、氧非常敏感，那么這種阻隔性的變化將會(huì)對(duì)內(nèi)容物的品質(zhì)產(chǎn)生重大影響，進(jìn)而縮短相應(yīng)的保質(zhì)期。
關(guān)鍵詞：局部透明 ,真空鍍鋁復(fù)合膜 ,阻隔性
濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司
1 引言
近 年來(lái)，食品、藥品安全問題頻發(fā)，企業(yè)除了緊抓產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管，更加重視對(duì)相應(yīng)包裝的篩選、生產(chǎn)和研發(fā)工作，以降低流通過程中由包裝引發(fā)的內(nèi)容物變質(zhì)問題。真 空鍍鋁復(fù)合包裝是公認(rèn)的阻隔性極佳的包裝材料，該材料既有塑料薄膜柔軟性和良好的物理機(jī)械性能，又兼具金屬材料的高阻隔特性，且成本較純鋁箔材料更低，種 種優(yōu)勢(shì)使其在肉類、糕點(diǎn)、干果、藥品等廣泛應(yīng)用。然而消費(fèi)者在購(gòu)物過程中，往往忽視包裝材質(zhì)的區(qū)別，更加信奉“眼見為實(shí)”，即親眼看到內(nèi)容物的狀態(tài)才能判斷其品質(zhì)好壞，因此“局部透明”真空鍍鋁復(fù)合包裝應(yīng)運(yùn)而生。這種包裝既不失鍍鋁包裝優(yōu)異特性，亦滿足了消費(fèi)者的“可視化”需求，具有很好的推廣價(jià)值。
2 “局部透明”真空鍍鋁復(fù)合膜的研制
真空鍍鋁復(fù)合膜呈現(xiàn)“局部透明”的技術(shù)，依靠的是一種在特定工藝下能使鋁層與基膜相互分離的透明涂料（或臘克）。而依據(jù)特定工藝使用的材料不同，該技術(shù)可分為“水洗鋁”和“酸/堿洗鋁”兩種?！八翠X”的 基本原理如下：將醇水互溶型涂料預(yù)先精確涂布在透明基膜設(shè)計(jì)的透明區(qū)域上，經(jīng)烘道烘干后，覆有涂料的基膜進(jìn)入鍍鋁機(jī)，鋁分子連續(xù)均勻的蒸鍍?cè)谄浔韺?，非?nbsp;明區(qū)域鋁層與基膜緊密結(jié)合，而透明區(qū)域因覆有涂料而與鋁層有所隔離。后用水沖洗，涂料連同附著的鋁層同時(shí)脫落，透明區(qū)域顯現(xiàn)。相比“水洗鋁”的方法，“酸/堿洗鋁”的工序有所變化，即首先基膜鍍鋁，在鍍鋁膜非透明區(qū)域涂覆一層耐酸/堿的透明聚酯油墨為保護(hù)層，浸入無(wú)機(jī)酸溶液（如稀鹽酸、稀硫酸等）或堿性溶液（如氫氧化鈉、氫氧化鉀溶液等）中，無(wú)油墨保護(hù)的鋁層將被溶液腐蝕，以此達(dá)到透明的效果。由于“酸/堿洗鋁”的資源消耗較大，程序復(fù)雜，目前行業(yè)逐漸趨向于水洗工藝為主。
在“水洗鋁”工藝中，醇水互溶型涂料在整個(gè)過程中占據(jù)重要地位，決定著透明部位的清晰度和完整性，因此其質(zhì)量和性能必須達(dá)到以下要求：①與塑料基膜保持一定的附著力；②遇水易與基膜徹底分離；③易涂布，抗高溫；④無(wú)毒。
3 “局部透明”真空鍍鋁復(fù)合膜在包裝應(yīng)用中的問題
3.1 生產(chǎn)工序的調(diào)整
當(dāng)“局部透明”真空鍍鋁復(fù)合膜應(yīng)用于包裝時(shí)，一方面要滿足不同企業(yè)對(duì)透明區(qū)域的大小、形狀和位置要求，另一方面需要考慮彩色印刷對(duì)制膜的影響。因此，可采用以下兩種工藝進(jìn)行制袋：
工藝一：在制得上述“局部透明”真空鍍鋁復(fù)合膜后，外層干式復(fù)合一層PET或BOPP材質(zhì)的彩印膜，分切制袋。這種方式最大的難點(diǎn)在于如何使鍍鋁復(fù)合膜的透明區(qū)域與彩印膜的透明區(qū)域一一重合。對(duì)此，除了提高套印的精準(zhǔn)性，版輥設(shè)計(jì)亦非常重要。另外，由于鍍鋁復(fù)合膜被用作包裝的熱封層，其基膜需要選擇具備一定熱封性能的材料，如CPP等。
工 藝二：首先，利用彩印機(jī)對(duì)基膜進(jìn)行彩色套印，醇水互溶型涂料作為油墨的一種涂布在設(shè)計(jì)的透明區(qū)域，而普通油墨則正常印刷在非透明區(qū)域。完成印刷后，真空鍍 鋁彩印基膜，熔融后的鋁分子通過鍍鋁機(jī)蒸鍍到基膜表層，此時(shí)的鋁分子的溫度非常高，極易對(duì)基膜表層油墨的色澤產(chǎn)生影響，因此建議在鍍鋁環(huán)節(jié)前對(duì)彩印基膜涂 覆特制保護(hù)油以防止油墨變色。接下來(lái)進(jìn)入水洗工序，鍍鋁膜透明區(qū)域的鋁層完全脫落，展現(xiàn)出局部透明的效果。后續(xù)皆為正常的制袋流程，如復(fù)合PE、CPP熱封膜等，分切制袋等。這種工藝的最大特點(diǎn)在于將涂布涂料的環(huán)節(jié)融入彩色套印中，相對(duì)簡(jiǎn)化了制袋工藝，提高了“洗鋁”的精確性，但該工藝尚且新穎，仍需在實(shí)際操作中逐步完善。
3.2 阻隔性的變化
所謂阻隔性，是指材料阻隔滲透物質(zhì)透過的能力。無(wú)論食品、藥品，氧氣和水蒸氣始終是導(dǎo)致其發(fā)生酸敗、霉變、漲袋、潮解等一系列質(zhì)量問題的根源，因此，包裝材料氧氣和水蒸氣的阻隔能力至關(guān)重要。
鍍鋁復(fù)合膜，不但對(duì)水蒸氣、氧氣有著很強(qiáng)的阻隔性，因其自身具有良好的反射性，所以遮光效果顯著，這就大幅延長(zhǎng)了食品和藥品的貨架期和保質(zhì)期。然而，經(jīng)過“局部透明”工 序制得的鍍鋁復(fù)合袋，透明區(qū)域的鋁層被洗除，僅剩基膜和熱封膜復(fù)合，該部分的阻隔性較其他鍍鋁區(qū)域必然有所下降。倘若內(nèi)容物對(duì)水、氧非常敏感，那么這種阻 隔性的變化將會(huì)對(duì)內(nèi)容物的品質(zhì)產(chǎn)生重大影響，進(jìn)而縮短相應(yīng)的保質(zhì)期。為了詳細(xì)比較鍍鋁復(fù)合膜透明區(qū)域和非透明區(qū)域阻隔性的差異，蘭光實(shí)驗(yàn)室選取了一種“局部透明”真空鍍鋁復(fù)合膜材質(zhì)的麻辣花生包裝袋，進(jìn)行了膜材的氧氣透過量和水蒸氣透過率試驗(yàn)，通過對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)這種差異變化進(jìn)行了綜合分析：
試驗(yàn)項(xiàng)目：氧氣透過量 (參考標(biāo)準(zhǔn)GB 1038-2000)；試驗(yàn)設(shè)備：VAC-V2壓差法氣體滲透儀。
試驗(yàn)項(xiàng)目：水蒸氣透過率(參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21529-2008)；試驗(yàn)設(shè)備：W3/330水蒸氣透過率測(cè)試系統(tǒng)。
為了進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，分別從包裝的全鍍鋁部位、半鍍鋁半透明部位和全透明部位各制取Φ97mm和108*108mm的試樣若干，裝夾在兩臺(tái)儀器的測(cè)試腔內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果的平均值見表1：
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表1 三種不同部位的鍍鋁復(fù)合膜的阻隔性數(shù)據(jù)比較
由表1可以看出，三種試樣的氧氣透過量在53.9613~138.1073 cm3/(m2·24h·0.1MPa)之間，水蒸氣透過率在1.617~2.542 g/(m2·24h)之間，三者相對(duì)阻隔性優(yōu)劣呈以下關(guān)系：
試驗(yàn)證明，“局部透明”真空鍍鋁復(fù)合膜中，局部透明部位的阻隔性最差，而鍍鋁部位的阻隔性最好，二者的阻隔性確實(shí)存在不同程度的差異，這意味著相應(yīng)包裝袋的阻隔性也有所不同。因此，當(dāng)“局部透明”真 空鍍鋁復(fù)合膜用于干果、蜜餞等受氧氣、水蒸氣影響較小的包裝時(shí)，這種差異性可以不做考慮；但用于肉類和高油脂的食物包裝時(shí)，這種差異應(yīng)當(dāng)倍加重視，并建議 對(duì)包裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，如適當(dāng)增加印刷層的厚度，或使用質(zhì)量較好的鍍鋁膜和膠黏劑，防止油脂滲透帶來(lái)的鋁層脫落，以此提高整體包裝的阻隔性。
雖然“局部透明”真空鍍鋁復(fù)合膜的制備工藝較普通鍍鋁復(fù)合膜復(fù)雜，且成本較高，但兼具展示性和包裝性的雙重優(yōu)點(diǎn)，使其在未來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域潛力巨大。隨著包裝技藝的不斷發(fā)展，“局部透明”真空鍍鋁復(fù)合膜的制備將更加成熟，成為主流的包裝材料。
江蘇申凱包裝高新技術(shù)股份有限公司成立于2002年，公司注冊(cè)資本8000萬(wàn)RMB，天交所上市企業(yè),，股權(quán)代碼000057，高新技術(shù)企業(yè)，公司總投資超過2.1億RMB，擁有20000余平方米普包廠區(qū)；擁有13000平方米的藥包廠區(qū)， 11000平方米的辦公面積。公司擁有二位行業(yè)頂尖研發(fā)博士，每年新增超過100多個(gè)專利，專業(yè)生產(chǎn)食品包裝膜（袋）、藥用包裝膜（袋）、化工包裝膜（袋）、電子監(jiān)管碼防偽包裝等各類彩印復(fù)合包裝膜（袋）。現(xiàn)位于無(wú)錫新區(qū)碩放中通路99號(hào)，毗鄰上海車程2小時(shí)內(nèi)。
