PE保鮮膜配方
按重(zhong)量計,其組(zu)成為(wei):
增(zeng)粘線型低密(mi)度(du)聚乙烯??25-35份;
線型低密(mi)度聚乙烯??????40-50份;
聚乙烯茂(mao)金(jin)屬??????????10-20份(fen);
彈性體????????????????1-5份;
防霧劑????????????????1-4份;
白油??????????????????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,因此要加入(ru)增(zeng)(zeng)(zeng)粘(zhan)(zhan)劑來提升保(bao)鮮(xian)膜的粘(zhan)(zhan)度(du)。目前市場上(shang)常用的增(zeng)(zeng)(zeng)粘(zhan)(zhan)劑或增(zeng)(zeng)(zeng)粘(zhan)(zhan)樹脂有茂金(jin)屬LDPE、EVA、超低(di)密度聚乙烯VLDPE、PIB、聚烯烴彈(dan)性體POE等,其(qi)中最(zui)常用、最(zui)有效(xiao)的(de)是(shi)PIB。
1、聚異丁烯PIB
PIB的化學名(ming)稱是(shi)聚異丁烯,結構式如下圖(tu)。它(ta)是(shi)一(yi)種無(wu)色透明的粘(zhan)稠液體,與聚合物(wu)PE不相容,當保(bao)鮮膜被生產出(chu)來之后,PIB會遷(qian)移(yi)析(xi)出到保鮮(xian)膜的表面,從而使(shi)薄膜產(chan)生粘性。
表征薄(bo)膜粘(zhan)(zhan)性的參(can)數主要(yao)有(you):搭接粘(zhan)(zhan)度和剝離粘(zhan)(zhan)度。要(yao)想(xiang)獲得最佳的粘(zhan)(zhan)性,就必須(xu)使剝離粘(zhan)(zhan)度和搭接粘(zhan)(zhan)度達到平衡(heng)。
研究表明:剝離粘度和搭接粘度的大小取決于PIB分子量的大小;要想獲得最佳的粘性效果,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在常溫下(xia)是無色透明(ming)的液體,因此需要用注射(she)泵才能將(jiang)其加入到(dao)擠出機中,這就常常伴(ban)有分散不均勻、滲漏等不良(liang)現象。為了解決(jue)上述問題,人們將(jiang)PE與PIB混煉(lian)造粒(li),制成增粘母粒(li)來使用。
增粘母粒產品通常是以LLDPE為載體,含有60%PIB的增(zeng)粘(zhan)母粒,增(zeng)粘(zhan)劑PIB是(shi)不同分子(zi)量的混合物,這樣可以獲得(de)最佳的粘性效(xiao)果(guo)。
只有低分子量的PIB才能(neng)注射(she)進料(liao)桶中。流涎成型時煙(yan)霧大(da),易積(ji)垢。不同分子量(liang)PIB的(de)選用賦予(yu)薄膜較好(hao)的(de)綜合(he)粘(zhan)性(xing)(xing),即剝離粘(zhan)性(xing)(xing)和搭接粘(zhan)性(xing)(xing)均(jun)衡(heng)。機(ji)頭處(chu)煙霧少。
需要為PIB貯存(cun)罐配(pei)備加熱裝置,且純PIB不宜長期貯存(cun)。可像PE一樣(yang)貯存。
不可(ke)同時添加其(qi)它增粘劑可(ke)同時添加其(qi)它增粘劑。
原料成本較(jiao)低原料成本偏高。
綜上所述,使用PIB母粒可以賦(fu)予薄膜優異(yi)的(de)粘性效果。
二、影響薄膜粘性的因素
要想生產出粘(zhan)(zhan)性優異的保(bao)鮮膜,必須弄清影響粘(zhan)(zhan)性的因素有哪(na)些。
1、原材料的選擇
1)盡量(liang)選用密度小于(yu)0.923g/cm3的PE。密度過高會影響(xiang)PIB的析出,不利于獲得良好的粘性效(xiao)果。
2)選用不(bu)含有任(ren)何開口(kou)爽滑成分的(de)PE,開口劑(ji)(ji)和爽(shuang)滑劑(ji)(ji)會降低薄(bo)膜的粘性。
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(chu)更容易,相同PIB添(tian)加量時粘性(xing)會(hui)更好(hao)。這也是為(wei)什(shen)么流(liu)涎(xian)膜可少(shao)加增粘母(mu)粒的主要原因。
3、薄膜的厚度
同樣的PIB添加比例(li),厚(hou)度(du)越厚(hou),增粘(zhan)劑含量越高,所以短期(qi)(qi)和(he)長期(qi)(qi)粘(zhan)性越好。
4、薄膜的結構
單(dan)層(ceng)薄(bo)膜兩面都(dou)具有粘(zhan)性(xing);而多層(ceng)薄(bo)膜可(ke)通過配(pei)方(fang)設計使其(qi)單(dan)面粘(zhan)或(huo)者雙面粘(zhan)。
5、冷卻速率(吹膜)
薄膜(mo)(mo)(mo)的冷卻(que)(que)速率越(yue)快(kuai)(kuai),粘(zhan)性也(ye)越(yue)好,并(bing)且冷卻(que)(que)速率快(kuai)(kuai)的薄膜(mo)(mo)(mo)粘(zhan)性隨時間發展的速度也(ye)越(yue)快(kuai)(kuai)。這是(shi)因為冷卻(que)(que)速率快(kuai)(kuai)的薄膜(mo)(mo)(mo)有更低的結晶度和更多的非晶區(qu)。
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分子結構變得疏松,從而(er)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分子運動越(yue)快,析出就越(yue)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)(shui)(shui)果等物(wu)品用保(bao)鮮膜包好后放入冷(leng)藏柜里,因密閉于包裝中的空氣(qi)(qi)(qi)被冷(leng)卻,空氣(qi)(qi)(qi)中的水(shui)(shui)(shui)蒸氣(qi)(qi)(qi)不能全部處于氣(qi)(qi)(qi)相(xiang)狀態,即(ji)空氣(qi)(qi)(qi)為水(shui)(shui)(shui)蒸氣(qi)(qi)(qi)所飽和,水(shui)(shui)(shui)蒸氣(qi)(qi)(qi)在(zai)薄膜表面(mian)便冷(leng)凝為小的分散水(shui)(shui)(shui)滴,從而在(zai)薄膜表面(mian)形成了水(shui)(shui)(shui)霧。
成霧的缺點
1、水(shui)霧會影響薄膜的透明度,導致不能清(qing)晰的看到被包裝的食品。
2、影響包(bao)裝(zhuang)的美觀程度,導致銷(xiao)售(shou)的下降。
3、薄膜表面聚集的水滴(di)(di)會滴(di)(di)落到食物中,使得細菌增殖快,容易導致食物變(bian)質甚至腐爛。
二、防霧機理
水的表面能為72dyn/cm,PE的表面能為32dyn/cm,二者的(de)(de)表(biao)面(mian)能不(bu)同(tong),所(suo)以水滴(di)不(bu)能均(jun)勻(yun)的(de)(de)分散將薄膜濕潤,從而形成了分散的(de)(de)液滴(di),也就是水霧(wu)(wu)。加入防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)(ji)之后,一(yi)方(fang)面(mian),由于(yu)(yu)極性不(bu)同(tong),防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)(ji)會析出到薄膜表(biao)面(mian),當防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)(ji)遷移到薄膜表(biao)面(mian)時,就賦予薄膜表(biao)面(mian)一(yi)定的(de)(de)極性;另一(yi)方(fang)面(mian),防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)(ji)溶于(yu)(yu)水滴(di)中,使水滴(di)的(de)(de)表(biao)面(mian)張力(li)下降,防(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)(ji)縮(suo)小了PE與(yu)(yu)水表面能之間的(de)差距,最終使兩者的(de)表面能基本(ben)相等這樣水滴與(yu)(yu)薄膜之間的(de)接觸角(jiao)就會持續減(jian)小直至為零,從而(er)起到(dao)防霧的(de)效果(guo)。
三、防霧劑的種類
防霧(wu)劑(ji)分為內添加(jia)型(xing)和外(wai)噴(pen)涂型(xing)。
外噴涂型防(fang)霧(wu)劑通過噴涂或者浸漬,在薄(bo)膜表面形(xing)成一層防(fang)霧(wu)層。它(ta)的優點是起(qi)效(xiao)快,缺點是起(qi)效(xiao)周(zhou)期短,容易(yi)流失。
內(nei)添加型(xing)防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)是與樹脂一起加入擠出(chu)機中(zhong),生產出(chu)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)。防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)會析(xi)出(chu)到(dao)(dao)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)表(biao)面,起到(dao)(dao)防(fang)(fang)霧(wu)效果。由于薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)中(zhong)的防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)可以持(chi)續的析(xi)出(chu)到(dao)(dao)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)表(biao)面,補(bu)充薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)表(biao)面損失掉的防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji),直至薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)中(zhong)的防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)全部遷移到(dao)(dao)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)表(biao)面,所以內(nei)添加型(xing)防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)可以賦予薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)長效的防(fang)(fang)霧(wu)效果。
防霧劑多(duo)為非離子型表面(mian)活性劑,如:丙(bing)三(san)醇(chun)酯(zhi),聚丙(bing)三(san)醇(chun)酯(zhi),脫(tuo)水山梨(li)糖醇(chun)酯(zhi)及(ji)其乙(yi)氧(yang)化衍生物(wu)等。
防霧產品是以LDPE為載體、含有10%~15%甘油酯(zhi)的(de)防(fang)霧劑母粒,可以(yi)賦予薄膜優異(yi)的(de)防(fang)霧性能,目前正為中國多家保鮮(xian)膜及多層阻隔膜生產(chan)廠家所采(cai)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(zhong)的添加量與(yu)以下因素有關:
1、與(yu)聚合物類型(xing)(結晶、極性(xing)等(deng))有關,非(fei)晶型(xing)和有極性(xing)的聚合物容(rong)易獲得更好(hao)更長久的防霧效果(guo)。
2、所需(xu)防霧時效;
利用薄膜不同的(de)結構,可以設(she)計出防霧效果不同的(de)薄膜。
單層:只有遷移到內表面的防霧劑起作用;
多層(ceng):加在(zai)內表(biao)面(mian)層(ceng)或(huo)中間層(ceng),視防(fang)(fang)霧(wu)(wu)時效(xiao)的(de)需要。若需獲得長期的(de)防(fang)(fang)霧(wu)(wu)效(xiao)果,可(ke)以將中間層(ceng)作(zuo)為防(fang)(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)的(de)儲藏層(ceng),對(dui)表(biao)層(ceng)在(zai)使用(yong)過程(cheng)中逐(zhu)漸流失的(de)防(fang)(fang)霧(wu)(wu)劑(ji)進(jin)行補充。
3、塑料薄(bo)膜的厚度:越厚,防霧效(xiao)果越久。
4、使用環境(jing):冷霧(wu)還是熱霧(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(yi)上)容(rong)易(yi)(yi)導致防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)的揮發和分解(jie),通(tong)常選擇(ze)分子量(liang)較(jiao)大一(yi)些(xie)的防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji),而以(yi)非晶(jing)相(xiang)為主(zhu)流的流涎膜也為這些(xie)大分子的析出提供了可能。與吹(chui)膜相(xiang)比,防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)添加量(liang)要多一(yi)些(xie),且防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)多加在芯(xin)層(ceng)(因為流涎膜表層(ceng)較(jiao)薄且防(fang)(fang)霧(wu)劑(ji)(ji)在表層(ceng)易(yi)(yi)流失(shi),所(suo)以(yi)防(fang)(fang)霧(wu)效果(guo)不明顯)。
6、與其它(ta)助劑(ji)是否(fou)“反(fan)協(xie)同”。生產保鮮(xian)膜時,由于防霧劑(ji)和增粘(zhan)劑(ji)都是靠析出到(dao)薄膜有限的(de)表面起作用,所以互相之間會(hui)存在“干(gan)擾”,應該(gai)試需要對(dui)兩者(zhe)的(de)比例進行(xing)調(diao)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所有添加(jia)劑母(mu)粒產品都符合歐盟REACH&ROHS條款,同時符合美國FDA允許與食(shi)品接觸的相關法規;符合歐共體EEC相關(guan)規范。
國內規范:符合GB9685-2008關于“食品(pin)容器(qi)、包裝材(cai)料用添加劑使用衛生標(biao)準”。產(chan)品(pin)中不含任何增塑(su)劑!
結論
1,聚乙烯(xi)保鮮膜替代PVC保鮮(xian)膜勢(shi)在(zai)必行。
2,增粘母粒選取了不同分子量的(de)PIB,可(ke)以(yi)賦予薄膜優(you)異(yi)的粘性;且有效(xiao)含量高,效(xiao)率高,添加量少(shao),易添加、儲(chu)存,分散性(xing)好。
3,防(fang)霧(wu)母粒可以賦予(yu)薄膜優(you)異的(de)防(fang)霧(wu)性能(neng),起(qi)效快(kuai)、持(chi)續時間長。
4,同時(shi)使用(yong)增粘(zhan)母粒和(he)防(fang)霧劑母粒,薄膜可以獲得優異的(de)粘(zhan)性(xing)效果(guo)和(he)防(fang)霧效果(guo)。
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