为了制造具有和含铝箔的复合包装材料相当阻隔性的高透明复合包装材料,人们研发了含有蒸镀氧化铝层或氧化硅层的基膜(利用物理或化学方法,在PET薄膜的表面上,镀一层致密的氧化硅或者氧化铝)。制成的复合薄膜具有极高的阻氧、防潮性、透氧、透湿量,同时还具有高度的透明性,可以透过包装清晰地看到所包装的商品,对商品有良好的展示效果。此外,由於该复合材料不含铝层,微波透过性优良,因此可以在含铝复合包装材料不能应用的微波食品方面,得到很好的应用。
含铝箔及无机涂层的复合包装材料,性能上共同的局限,是具有普通热塑性塑料所具有拉伸成型性能(含铝箔的复合包装材料,不能热成型;含无机涂层的复合包装材料,热成型後,阻隔性能会大幅度下降,失去使用价值)。
含铝箔及无机涂层的复合包装材料,特别是含无机涂层的复合包装材料,除了上述的一些特性外,它们还有一个共同的优点,就是对环境保护的适应性较好,包装废弃物容易处理,因而被人们普遍认为是最有发展前途的复合包装材料之一。
过去在生产含铝箔及无机涂层的复合包装材料时,常常采用溶剂型黏合剂的干法复合工艺,其溶剂的排放会污染周边环境,且残存溶剂使包装材料的卫生性能下降。随着人们环保意识的不断提高,无溶剂复合以及采用水剂类黏合的干法复合已受到人们青睐,并有逐步向主流工艺发展的趋势。
全塑型阻隔性复合包装材料 高阻隔性全塑型复合包装材料
工业化的高阻隔性全塑型复合包装材料,常用的阻隔性树脂通常是聚偏二氯乙烯(PVDC)、乙烯-乙烯醇共聚体(EVOH)、芳香尼龙MXD6等等。它们不仅可以制得透明性佳、高阻隔的包装材料,而且其热塑性性能可以采用共挤出的方法,由塑料粒料直接生产出所需要的复合包装材料,实行清洁化生产。由於他们均具有热成型性,因此可深拉成型,加工成所期望形状的容器。
聚偏二氯乙烯是一个优点与缺点均十分突出的品种。它是包装领域常用聚合物中,唯一同时具有高度阻隔氧气和高度阻隔水蒸气的品种,虽然其成型性能较普通通用热塑性塑料差,但在特定的成型条件下,不仅可以制造成单层的平膜及管膜,而且可以通过共挤出的方法,制造多层共挤出复合薄膜,还可通过乳液(或者溶液)涂布的方法,制得成本比较低、含聚偏二氯乙烯涂层的高阻隔性包装材料,因此,聚偏二氯乙烯曾经被看成是一种最有发展前景的阻隔性包装材料。然而聚偏二氯乙烯的环保适应性及热稳定性极差,废弃包装物不能通过熔融造粒再生利用。而且不易分解,不会为自然界消纳而回归自然;在焚烧时又会产生氯化氢、二恶英之类的有毒有害物质。虽然通过人们的努力,尾气吸收式焚烧炉可有效地处理其焚烧时产生的氯化氢,但至今对强致癌物质二恶英尚未找到有效的治理方法,因此人们已对聚偏二氯乙烯类包装材料的使用提出了质疑。如果在包装废弃物的处置技术方面没有重大的突破,聚偏二氯乙烯在包装方面的应用前景不容乐观。
乙烯-乙烯醇共聚体,具有与聚偏二氯乙烯相当的高阻氧性,虽然其阻隔水蒸气的能力较差,但可通过与聚乙烯等聚烯烃复合,制造出高阻隔水蒸气的复合材料。它的成型性能十分优良,可以采用常规热塑性塑料的加工工艺与设备加工成型,而且环保适应性极佳,既可通过熔融造粒的方法再生利用,又可通过焚烧的方法回收热能,焚烧时只产生二氧化碳和水而不产生任何有害人类健康和危害自然环境的物质。不过,由於其价格昂贵,应用上受到较大限制,虽然近年来共挤出工艺及设备的进步,已经使复合材料中的阻隔层可以降低到总厚的5%-15%範围之内,为乙烯-乙烯醇共聚体类包装材料的推广应用创造了较好的条件,但仍局限於那些附加价值较高,其它包装材料不能胜任的场合。乙烯醇-乙烯共聚体更大规模的应用,尚有待其成本大幅度下降。
芳香尼龙MXD6在标准条件下的阻氧性略低於乙烯-乙烯醇共聚体,但在经过蒸煮处理之後,恢复到原有高阻氧性能所需要的时间较乙烯-乙烯醇共聚体要短得多,同时它也有良好的成型加工及环保适应性,因此被推荐於需要蒸煮加工的食品包装。目前其应用的主要障碍,也是成本问题。