pvdc涂布膜

　　PVDC涂布膜又称PVDC涂复膜、涂覆膜、涂敷膜，简称K膜，即KOP(含消光KOP)、KPET、KPA、KCPP、KCPE等涂布薄膜
　　PVDC( 化学名称聚偏二氯乙烯)是当今世界上塑料包装中综合阻隔性能最好的一种包装材料。它既不同于聚乙烯醇随着吸湿增加而使阻气性急剧下降，也不同于尼龙膜由于吸水性使阻湿性能变差，而是一种阻湿、阻气皆优的高阻隔性能材料。PVDC在国外已有很长的应用历史。自二十世纪三十年代美国DOW化学首先实现工业化生产以来，PVDC就已成为高阻隔的代名词，包装业界更是把它称为高阻隔材料的“皇后”、保香保味的“公主”。BOPP、BOPET、BOPA、CPP、CPE等基础薄膜材料一经涂布PVDC胶乳，经特殊加工技术处理即可获得对各种气体杰出的高阻隔性能。1991年河南郑州首家引进日本涂布生产线投产以来，PVDC涂布膜在国内的生产应用也有二十年了。由于外国公司对原材料的垄断式供应，国内PVDC胶乳的研制工作一直停滞不前，限制了国内PVDC涂布业的发展。如今，国产PVDC胶乳的成功研制、稳定而多品种的生产，促使国外企业放开对PVDC胶乳的销售，我国PVDC涂布业有了很大的发展。
　　K膜是使用专用设备在各种薄膜材料上涂布一层或多层聚偏二氯乙烯(PVDC)胶乳，从而得到高阻隔性能的薄膜。其优异的阻隔性能主要表现在能成百上千倍地降低氧气透过量，从而大幅度提高了保质期、保香性、保鲜性、耐油性等。而且具有同普通薄膜一样的印刷性能、复合性能，根据需要也可具备双面热封性能(热封强度为≥0.8N/15mm )。
　　PVDC树脂常作为复合材料或单体材料及共挤薄膜片，是使用最多的高阻隔性包装材料，其中PVDC涂覆薄膜使用量特别多。PVDC涂覆薄膜是使用聚丙烯(OPP)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等作为基材的。由于纯的PVDC软化温度高，且与其分解温度接近，又与一般增塑剂相溶性差，故加热成型困难而且难以直接应用。实际使用的PVDC薄膜多为偏氯乙烯(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别好的薄膜。
　　PVDC（聚偏氯乙烯）的特点是低透过性、阻隔性和耐化学药品性。我国PVDC是伴随着火腿肠加工技术引进并得到发展的。
　　2002年国内PVDC产量约为2万吨，目前已广泛应用于食品、卷烟、饮料保鲜和隔味，以及化工、医药、电子和军工产业的防潮包装。
　　单层PVDC薄膜采用双向拉伸吹塑制取，具有收缩性、阻隔性、阻水性，在微波加热的条件下不分解，广泛用于家用保鲜膜；PVDC与聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（HIPS）等合成树脂多层挤出用于真空奶制品、果酱等包装，其拉伸性能较好，适于较大容积的包装；PVDC与PE、聚氯乙烯（PVC）的复合片材适用于易吸潮、易挥发药品的包装。目前国内许多科研单位和生产厂家集中研究PVDC与其它树脂复合层压薄膜技术及复合薄膜的耐高温技术。
　　PVDC使用于多种基材如PE、PP、PVC、聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等，以双向拉伸聚丙烯薄膜为例，涂覆后透氧率降低1000倍，透水率降低3倍；涂覆可以单层或多层，一般单层涂覆为2.5μm即可具备良好的阻隔效果。
　　PVDC涂布膜的性能与结构[1]
　　PVDC乳胶涂布加工过程不同于PVDC树脂吹膜和挤出加工，胶乳的涂布只存在涂层展布和加热干燥过程。在最后的成膜中不含额外的添加剂，因而涂层尽管只有2-3μm厚，但其对氧气,湿汽的阻隔性能几科相当于25μm的吹塑薄膜的阻隔性能。
　　作为阻隔包装材料，PVDC涂布膜最适合于制作复合包装袋，这是因为涂布膜的机械和某些物理性能是由其选用的被涂基材所决定，而最后的阻透、保香、耐油性能是由涂层所提供，使用者只需根据所包装物品的特质和流通的环境来确定包装材料的机械、物理性能要求和被保护的程度来选择基材和涂层的阻隔能力。
　　PVDC涂布膜的阻隔能力除了与涂层厚度有直接关系外，更与涂层的成膜过程及其工艺控制有关系。例如PVDC胶乳涂布的的成膜过程是:胶乳状态(状态1)→干燥之中（状态2）→变形薄膜化状态（状态3）。状态1至状态2必须保证涂层有足够高的“体温”；保证有充足的能量供给以使水份匀速挥发；保证没有过度干燥发生，以防水份沸腾出现涂层针孔或表面结皮后底层水汽穿透而产生涂层龟裂。
　　在状态2至状3过程中，应保证有足够的气流速度来吹扫涂层表面的水膜，以使涂层的内部至表面有一合理的水份梯度分布，以使水份迅速向表面迁移。必须保证状态3在干燥过程中有一合理的存在时间，以使 PVDC涂层进一步变形和分子充分运动，以利提高结晶度，以及尽可能利于排挤掉低量的PVDC。这些均有利于提高PVDC涂层的阻隔性能，保证PVDC有坚强的耐溶性能并有效地减小印刷、复合加工过程中的溶剂残余量；能保证涂层剥离强度，提高涂布膜的光泽度和透明度。
　　可以肯定地说PVDC的干燥成膜过程不是如此简单。如何充分地认识这一过程，从而设计出更为合理的工艺控制过程，这是一个PVDC工作者长期的课题，只有工艺设计合理，工艺控制精确，才能生产出完美的PVDC涂布膜，才能正确体现PVDC这一阻隔包装材料的真正面貌。
　　要体现这一点确属不易，因而在干复机或印刷机上实现PVDC乳胶涂布生产完全没有质量上的保证，仅能提供有限的阻隔性能，并极有可能带来其它质量问题。如耐油、耐溶剂性能差，复合剥离强度不足等。另外，我们不能把涂层表面刻划成像水平面一样平坦，从微观上讲任何表面都有一个粗糙度。在目前国内市场上不难发现涂层较为粗糙的产品。
　　粗糙的涂层（甚至出现涂布流线）不仅给印刷带来溅网油墨转移不均匀缺陷，而且在粗糙高峰部位由于涂层厚，干燥不充分，涂层不够致密，阻隔能力不足，耐溶剂性能不强，复合剥离强度不高等缺陷。严格说这不是一个合格PVDC涂布膜产品。
　　如何从设备结构，乳胶配方、张力设置、温度控制等方面进行有效地组合这是各PVDC涂布厂家的核心技术机密，即所谓的KNOW.HOW。总之PVDC是一个经发达国家30多年使用所证明了的，目前还没有价值功能比更优的材料所能替代的阻隔包装材料。
　　目前关键是该如何更深入地了解和掌握PVDC的性能及合理的加工过程。以客观地展现它的真实原貌。
　　PVDC涂布薄膜种类：[2]
　　1、BOPP单面涂布薄膜(KOP)适用于各类食品包装，常用规格为21μm、30μm。
　　2、BOPA单面涂布薄膜(KPA)适用于肉制品、水产品等包装，常用规格为17μm。
　　3、BOPET单面涂布薄膜(KPET)适用于花生米、干果、碘盐、调味品等包装，常用规格为14μm、17μm。
　　4、BOPP单面涂布消光薄膜(K消光)适用于糕点等食品包装，常用规格为21μm。
　　5、BOPP双面涂布薄膜(KOPP)适用于香烟、莎琪玛、香米饼等轻质包装，常用规格为22μm、31μm。
　　6、BOPET双面涂布薄膜(KOPET)适用于电蚊香片等包装，常用规格为19μm。
　　7、CPP单面涂布薄膜(KCPP)适用于袋装农药等包装，常用规格为35μm、40μm。
　　8、CPE单面涂布薄膜(KCPE)适用于各类食品包装的复合层，常用规格为50μm。
　　9、玻璃纸单面涂布薄膜（KPT）适用于巧克力包装，常用规格为28g/m2膜包装的应用。
　　10、三层共挤黑白PE单面涂布薄膜适用于液体牛奶包装，常用规格为70μm、80μm、90μm。
　　PVDC涂布薄膜典型包装
　　月饼包装
　　目前，广东、上海、江浙一带的月饼包装已基本上采用K膜/CPP复合结构，北方地区也有大量使用。一般采用的结构有：KOP/CPP、K消光/CPP、KPET/CPP、KPA/CPP等。 对使用含苯油墨的包装则采用BOPP(BOPET、BOPA、消光膜等)/KCPP或KCPE，但成本随之增加。经国家包装产品济南检测中心对K膜样品进行检测，结果表明，上述K膜的氧气透过量(OTR)在 5~10cm3/m2•24h•atm范围内，能够很好地达到了各类食品包装的要求。若有更高阻隔性能的要求，材料生产商只需调整涂布配方工艺即可。
　　法式面包包装　　
法式小面包方便、营养、香味天然，成为倍受人们喜爱的食品。法式小面包的主料是面粉，是属于长链碳水化合物结构的食品，面粉的碳水化合物结构决定了面包的特有香味。当面粉被氧化反应后，其分子结构断裂，变成短链的碳水化合物，面粉的香味消失，食物不再好吃。如何使小面包浓郁的香味保持更长的时间？有一个更长的货架寿命期？选择高阻隔环保型包装材料KOP/CPP结构取代长期使用的阻氧性能较差的BOPP/CPP结构来解决此问题，成本仅增加0.2元/m2左右。
　　蛋糕（派）包装
　　1、产品特性
　　高油脂、高水分、高蛋白、浓香、含糖
　　2、包装目的
　　A、防油脂氧化：油脂易被空气中的氧气氧化，其结果是脂肪酸败，酸败的脂肪会发出刺喉的哈喇味，这严重影响蛋糕的品质。
　　B、持水量稳定：蛋糕失水会变硬，影响松软性；蛋糕吸水会增大水的活度，这有利霉菌的繁殖；水分量增大时，蛋白质可能产生水解，特别是在有氧气存在下，蛋白质的水解会很快，水解产物有腥臊味。水分变化会引起糖的形态变化，从而可能出现蛋糕外形变化；而且在糖化酶的作用下会产生酒味。
　　C、香味：香味应该是食品固有品质，不应当随贮藏期延长而流失，保香是必须的。
　　3、包材推荐
　　建议用KOP21/CPP30复合膜再适当选用脱氧剂来包装蛋糕，保香性好，阻氧阻湿性能也得到提高，保质期可达８个月，大大延长蛋糕的货架期。也可以采用K消光21/CPP30 或KPA17/CPP30包装蛋糕。 不推荐BOPP/CPP或PET/CPP，因为脱氧剂对食品复合包装袋的要求： 以透氧率低于20 cm3/ m2•atm•24h•20℃的复合材料才可达到理想效果。
　　肉制品包装
　　肉制品如常见的香肠、火腿、烧鸡等，采用含尼龙五层共挤薄膜和尼龙/PE双层复合袋。前者的缺点是只能表印，而低价位的共挤薄膜中，尼龙的比例很小。两者都具有很好的阻湿能力、优良的耐穿刺能力及耐油性。但在温热条件下，阻氧能力达不到要求，氧气的渗透会使油脂氧化变质，最终导致肉制品腐败。
　　在干燥状态下，尼龙(25μm)在高阻隔性范围内。而在90%RH湿度条件下，其阻氧能力迅速下降，氧气透过率一般在80~200cm3/m2•atm•24h•23℃，只能属于中阻隔性包装材料。值得一提的是，由于包装材料不同所引起的过氧化物不同，K膜的阻氧性能不会因环境温度和湿度的变化而下降。
　　暖贴、暖宝宝、暖手袋包装
　　暖贴、暖宝宝、暖手袋冬季需求量很大，尤其在日本韩国使用较为普遍。此类产品遇到氧气反应较为敏感，和氧气接触后发热而起到保暖作用。但在流通过程中如果包装袋使用不当，使用对氧气阻隔性较差的材料来包装，产品遇到渗透到包装袋内的氧气就会提前失去应有的作用。消费者使用时就起不到保暖作用，造成极大的负面影响。暖贴、暖宝宝、暖手袋的包装通常使用阻隔性能较好的K膜与PE复合做成袋子，一般用KPET/PE、KPA/PE，厚度70~80μm。日本通常要求氧气透过率小于6 cm3/m2•atm•24h，卫华公司采用世界上阻隔性能最为杰出、最为稳定的比利时苏威PVDC胶乳涂布生产的K膜能够充分满足使用的超高阻隔要求。
　　前景展望
　　随着社会的进步和人民生活水平的提高，加上行业人士的大力宣传与推广，众多人士逐渐认识到PVDC优越的双高阻隔性能（阻氧、阻湿），PVDC涂布薄膜也不再局限于香烟包装上，其应用也更为广泛，如月饼、饼干、茶叶、糕点、欧式蛋糕、法式面包、蛋黄派、巧克力、乳制品、肉制品、水产品、调味品、碘盐、药贴、暖手袋（怀炉）、脱氧剂（除氧剂、脱酸素剂）等食品、药品及化工产品包装，也可应用于防渗透性要求高的液体包装、防腐蚀的军工产品包装等。 近年来，以东莞徐福记莎琪玛、天津康师傅妙芙欧式蛋糕、福建达利园法式面包和南京雨润火腿肠为代表的新型食品企业大批量地应用PVDC涂布包装膜，带动全国同类食品企业竞相使用，效果良好，蔚然成风。展望前景，形势大好，PVDC涂布薄膜在未来的几年内将全面普及应用到各个行业包装中。未来食品行业的竞争不仅仅是食品内在品质的竞争，将逐步升级为食品外包装上的竞争。PVDC涂布包装薄膜正好适应这一趋势，它必将迎来食品包装行业的第二个春天！