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高阻隔EVOH在食品包装上的应用
日期:2021-03-11 08:56:34 编辑:叶俊

近年来,食品安全问题的频繁发生,对人们的身体健康和社会的稳定发展带来了诸多负面影响,已引起社会各界的广泛关注,而食品包装的安全性是人们关注的重点之一。在此背景下,具有高阻隔性能的材料成为环保、安全、卫生食品包装的首选,其中,EVOH凭借优异的高阻隔性能成为了金属、玻璃等传统高阻隔包装材料的理想替代品,同时也成为食品、果蔬类食品包装材料的首选。可喜的是,随着研发人员的努力,目前多款具有特殊功能的EVOH材料已成功面市,比如,具有吸氧功能的EVOH材料、透明耐高温蒸煮EVOH材料等,这些特殊功能的EVOH材料已经在人们的日常生活中发挥了重要作用。下面,笔者结合食品对阻隔包装的需求,先容EVOH的主要性能及特殊功能的EVOH材料及其应用。

 

食品对阻隔包装的需求

  引起食品变质的因素主要有以下3种:生物因素(微生物繁殖、生物酶反应等)、化学因素(主要是食品成分的氧化)及物理因素(吸湿、干燥等)。这些因素在氧气、光线、温度、水分等环境条件下发挥作用,从而引起食品变质。

防止食品变质是食品包装必不可少的基本功能。所谓防止食品变质,主要是抑制食品中微生物的繁殖,防止氧气对食品成分的氧化,以及防潮和保持食品的原有风味。其中,防止氧气对食品成分的氧化是重中之重,因为氧气是引起食品变质的最显著因素,采用能够阻隔氧气的食品包装,在防止食品成分氧化的同时,还可有效抑制食品中微生物的繁殖。

一般情况下,能够阻隔氧气等气体的阻隔性树脂,通常都具有良好的气味阻隔性能,可起到保香和异味侵入的作用,以保持食品的本来风味。而水分的阻隔通常依靠与EVOH复合的PP或PE层来实现。

 

EVOH的主要性能

  EVOH为白色透明或半透明颗粒,是乙烯和乙烯醇共聚的高分子有机材料,其不仅具有乙烯的优秀加工性能,也保留了乙烯醇优越的气体阻隔性。共聚时通过改变乙烯及乙烯醇的比例,可以制作出不同阻隔性能和加工性能的EVOH材料。当乙烯含量增加时,EVOH的加工性能随之提高,而阻氧性能则随之下降。EVOH的主要性能如下。

  1.气体阻隔性

  EVOH对于氧气、二氧化碳、氮气、氦气、氨气等气体,拥有极低的气体渗透率。这是因为EVOH本身为结晶性树脂,结晶是完全不透气的,而EVOH的结晶度相对比较高,不透气的部分较多,且EVOH分子链上存在大量羟基,羟基之间形成了很强的氢键,从而使分子链不易运动,增加了致密性,有效限制了各种气体分子的通过。

  值得一提的是,EVOH的阻氧性明显高于任何其他材料,大约是聚乙烯的一万倍(当相对湿度为65%时),但由于EVOH分子链中存在大量羟基,使得EVOH表现出一定的亲水和吸湿性,吸湿之后其对氧气的阻隔性会明显降低。

  2.加工性能

  EVOH拥有出色的挤出成型性能,可满足以下加工方式:共挤薄膜、片材、软管、瓶、复合加工等。

  3.耐油耐有机溶剂性能

  EVOH适用于包装包含油、有机溶剂的产品。另外,将EVOH复合在壁纸最外层可有效防污。

  4.保香性能和增强美观

  EVOH拥有卓越的保香性能,能够保持内容物的风味和香味,同时还能阻止其他异味进入。

  EVOH光亮透明,可应用在包装最外层,在发挥阻隔性能的同时,增强商品的美观度,提高产品档次。

  5.抗静电性能

  由于EVOH的表面电阻小,故在生产中不易产生静电。因此,相比其他材料,将EVOH用于包装袋表面,不容易因静电而吸附灰尘。此外,EVOH成膜后的表面张力一般大于50mN/m非常利于复合、涂布等后道工序的进行。

  6.环保性能

  由于EVOH具有良好的气体阻隔性和保香性,因而可替代玻璃和金属包装,大大节省资源。同时,EVOH分子中只含C、H、O三种元素,燃烧时不会产生卤化物、氰化物或致癌物二恶英等有害物质。EVOH比一般的聚稀烃材料燃烧热小,可有效减轻焚烧炉的负荷。此外,EVOH生产过程中的边角料还可回收再利用,这一点对于PVDC材料却很难实现。可见,EVOH是一种有利环境和资源保护的材料。






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