透明蒸镀阻隔性薄膜现状及发展
透明蒸镀阻隔性薄膜现状及发展
人们一直都在探索寻求既能保护内容物又有对水蒸气和氧气有高阻性的高性能食品包装材 料。现在，经常使用的有一定阻隔性的包装材料是铝箔、蒸镀铝的薄膜和外镀聚偏氯乙烯的塑料 （以下简称 K－薄膜）等三种。
近年来，世界各国提高了对包装材料的环境保护要求，出现了控制使用诸如在焚烧时有处理 残滓的铝箔，在焚烧时会发生二恶英的聚偏氯乙烯等有污染环境问题的包装材料。同时，从确认 包装内容物安全性，从不使用铝箔后可采用金属探测仪检查包袋内是否存在外来杂质金属混入物 以及从可以透过微波能够利用微波炉来加热和调理包装食品的观点出发，人们对阻隔性高的高透 明度的蒸镀包装材料的要求和期待也是越来越高了。日本印刷公司（DNP 公司）为了满足上述对 包装材料新性能的市场需求，从 1998 年起研究开发了具有高阻隔性的透明蒸镀薄膜新产品“IB 薄膜”，并已经开始上市销售。DNP 公司是日本包装材料公司中惟一采用化学蒸镀法（CVD）制 造透明的蒸镀薄膜的公司。
CVD（化学蒸镀法）法的特征
许多透明蒸镀薄膜是在真空室内用电子束加热蒸镀源（铝和氧化硅 SiO），汽化后蒸镀到薄膜 上而制造的，称之为物理蒸镀法（PVD）。而化学蒸镀法（CVD）是将原料气体──有氧气、惰 性气体、硅氧烷化合物——引入真空室内后，在电极圆筒和磁铁之间的等离体条件下发生化学反 应，在薄膜上形成特殊的硅氧化物。
CVD 法形成的硅氧化物的特征
用 CVD 法得到的硅氧化物蒸镀膜有以下三个特征
1.由于成膜过程是在低温下进行的，因此在耐热性较差的薄膜（尼龙膜、聚丙烯膜）上也可 以进行蒸镀处理。
2.由于利用等离体的作用形成了在高能量化的蒸镀源与薄膜之间的化学联结，因此密接性优 良，而且得到的是致密的蒸镀膜。
3.由于使用的是蒸镀材料中的有机硅，因此蒸镀膜不同于 PVD 法形成的膜，在蒸镀膜中引入 了有机成分之后，形成的是对延伸和由外部产生的紧张和疲劳有很强阻抗的膜。利用 CVD 法制 得的硅氧化物比PVD法得到的硅氧化物更有柔软性。PVD法形成的蒸镀膜在拉伸力达到3%以后， 薄膜的屏障性就降低很多，而 CVD 法形成的硅氧化物在外力达到 5%时也能完全维持初期的屏障 性不变。
透明蒸镀薄膜的市场情况
随着微波炉的普及和妇女进入社会，用微波炉调理后食用的商品和用微波炉加热的食品逐年 增加。过去人们使用的商品包装一般是用铝箔作为阻隔层的高温高压杀菌处理包装材料，但由于 这种包装材料不能在微波炉中使用，故需要把包装袋内的内容物打开后转到别的容器中，才能利 用微波炉调理成菜肴或加热后食用。目前，可耐高温高压杀菌处理的以 PET 为基础材料的高透明 蒸镀薄膜（不用铝箔的）薄膜材料已经普及利用，如一种自动去除袋内空气的包装袋，可装咖喱 米饭等食品，购买后不必开包装的密封口就可以放到微波炉直接加热。今后耐高温高压和煮沸处 理的透明蒸镀薄膜的市场会不断增多。据悉，DNP 公司用 CVD 法制成的 IB－PET－RB 和 IB－ ON－FRC 产品将进入国内食品市场。
透明蒸镀薄膜新产品
目前，能够经受煮沸处理的咸菜腌渍物、果冻等商品现在使用的阻隔材料有其挤出阻隔性尼 龙、EVOH、外涂层尼龙等塑料薄膜袋。过去，以尼龙为基础材料的透明蒸镀薄膜中有一部分可 耐受煮沸腾处理的产品利用，但是不可作为表面基材使用，也存在不能适用高温蒸煮的问题，主 要使用以 PET 作基础材料的透明蒸镀的薄膜。而以 PET 为基础材料的透明蒸镀薄膜与尼龙薄膜 相比较，耐突刺性极差。
为了解决这种问题，DNP 公司 2004 年开发生产了以 PET 为基础材料的能耐高温高压杀菌处 理和耐煮沸的 PET－RB，又在 2005 年开发生产了以尼龙为基础材料的能耐高温高压和耐煮沸的 IB－ON－FRC，并先后上市供应，下面的表格中显示了 IB－PET－RB 以及 IB－ON－FRC 的性 能及它们各自的特长。
由 DNP 公司开发生产的 IB－PE－RB 是以 PET 作基础材料的，利用 CVD 法蒸镀形成硅氧化 物膜的适应高温高压和煮沸处理级别的包装袋。IB－PE－RB 是具有 CVD 法硅氧化膜特征的包装 袋，制成钱褡包装、直立袋包装、挎包包装和真空包装进行耐高温高压杀菌和煮沸处理试验说明， 与 PVD 法形成蒸镀膜透明蒸镀薄膜相比抗疲劳程度明显增加。
另外，运用 CVD 法制成的以尼龙为基础材料的透明蒸镀薄膜是 IB－ON 系列包装袋产品。 尼龙薄膜因为温度和湿度的不同可引起尺寸大小的变化，所以即使用 PVD 法在尼龙薄膜收缩和 高湿温度下的吸湿膨胀作用会导致薄膜裂开和裂缝问题，因此不可能像 PET 薄膜基础材料制品那 样制成有良好阻隔性能的薄膜。DNP 公司采用的 CVD 法成膜工艺是在低温下进行的，蒸镀膜富 于柔软性，因此成功地制成了具有高阻隔性的 IB－ON 包装系列产品。
系列产品之一的 IB－ON－FRC 是使用 CVD 法在尼龙基础材料上形成硅氧化物后适应高温 度沸级别的透明薄膜包装袋产品。在煮沸用的阻隔性尼龙薄膜中共挤出尼龙薄膜、外涂尼龙薄膜 （K－尼龙），其中有部分是可以适应经受煮沸处理的透明蒸镀尼龙薄膜。但是共挤出阻隔性尼龙 和 K－尼龙在经过煮沸处理过度以后，阻隔性降低了很多，因此只能用作表面基材／中间基材／ 密封胶三层结构的中间基材。DNP 公司开发的 IB－ON－FRC 制成二层结构，表面基材／密封胶 层，即使于 95℃高温下使用，仍能可持其特征不变。从耐折评价可知，与用 PVD 法形成的硅氧 化相比，IB－ON－FRC 曲折后阻隔性下降少。
信息来源：中国包装报
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