美國威斯康星州奇普瓦瀑布市,2011年5月10日:美國EDI擠出模頭公司(EDI)今天宣布,采用該公司目前正申請專利的一項技術,可改進食品包裝材料的氧氣和水分控制功能,有望使食品包裝材料的阻隔性能超越標準測試的要求。
這項新技術稱為“活性微層”。它結合活性包裝與微層擠出概念,生產出的薄膜和片材,不僅對阻隔性聚合物材料施以層倍增工序,而且對吸氧劑或除濕劑等活性材料施以層倍增工序。EDI此前的研究表明,通過將阻隔層分開后重組為多個阻隔微層,可以顯著延長高溫殺菌包裝和熱灌包裝、立式高溫殺菌包裝和真空貼體包裝的保質期。目前,EDI位于奇普瓦瀑布市的技術中心研究人員更進一步,在緊貼阻隔芯層的外層中加入活性材料,然后也對這些活性材料施以層倍增工序。
據技術副總裁Gary D. Oliver介紹,結合多個甚至數十個阻隔層及活性層對包裝內食物的保護作用,很有可能會超越氧氣及水分侵入量標準測試的要求。EDI計劃生產一批樣品以供其技術中心進行新一輪測試,然后由外部實驗室復核測試結果。
Oliver說:“在穿越多層活性材料后,大部分氧氣在抵達阻隔層之前已被吸收。水分也是在抵達阻隔層之前即被吸收殆盡,沒有機會去侵蝕乙烯-聚乙烯醇共聚物[EVOH]等阻隔材料”。
“活性微層”工藝如何生產出聚丙烯阻隔性片材
層倍增工藝(LMT)生產出的薄膜或片材與常規共擠工藝相比,在厚度不超過后者、聚合物使用量也不超過后者的情況下,結構上可形成多個、數十個、數百個甚至更多的微層,而一般厚度僅有三至十一層。在一般共擠工序中,復合共擠分配器將來自兩臺或多臺擠出機的不同聚合物組合成多層的三明治結構體。在層倍增工藝中,使用一種專用工具將從復合共擠分配器上出來的三明治結構體的分割后進行重組,形成原多層結構的多倍復合體。
以下說明如何生產具有典型活性結構的1.25毫米厚聚丙烯(PP)片材:
● 四臺擠出機擠出熔體,熔體材料分別為:1)聚丙烯外層材料,也稱表層;2)同樣的聚丙烯表層材料,但加入了除氧劑等活性材料;3)粘性或“連接”層材料;以及4)EVOH等阻隔性聚合物。
● 1號復合共擠分配器將流入的“包含活性材料”的表層材料以及連接及阻隔性材料,形成五層的三明治結構:活性材料層/連接層/阻隔層/連接層/活性材料層。這種三明治結構將形成片材成品的內芯層。
● 層倍增器:EDI開發的這種專用工具將來自1號復合共擠分配器的五層三明治結構體,分割后重組,形成該結構體的多個復制體;例如四個復制體,即形成由微層構成的20層結構體。
● 2號共擠塊接收來自上游的20層的微層結構體和聚丙烯包覆材料的熔體,將聚丙烯料流一分為二形成兩個表層,覆蓋住微層結構體核心層。
● 擠出模頭。在模頭的流道內,來自2號共擠塊的三明治結構體被加工為規定寬度的片材。
照片說明:
1. 層倍增模頭系統。該系統的起點是1號復合共擠分配器(右下方),作用是利用來自三臺擠出機的阻隔材料、粘性材料和活性組分材料,形成三明治結構體。三明治結構體(最終形成板材成品的內芯),進入“層倍增”工具(1號共擠塊與2號共擠塊之間),對層結構進行多次復制。然后。復制形成的微層內芯進入2號共擠塊,在此與來自第四臺擠出機的兩個包覆層或表層組合在一起。然后,使用一個模頭(出口模唇朝向左上方者)將最終的結構體加工為規定寬度的片材。
2. 層結構。照片所示為加上包覆層或表層之前的微層結構。頂部和底部的褐色區域代表金屬材質的流道。藍色、黃色和橙色微層分別代表:包含除氧劑等活性成分的材料、粘性材料和阻隔性聚合物。
美國EDI擠出模頭公司(EDI)是板材、薄膜、擠出涂布、流體涂布及切粒用平模頭的國際領先供應商。本公司設計并生產模頭、復合共擠分配器、封口系統,真空箱和其它相關設備。本公司的子公司包括位于德國 Reichshof-Wehnrath 的 EDI GmbH 股份有限公司和位于上海的 EDI 中國公司。EDI 在美國、德國和中國設有工廠,專門改造該公司及其他供應商生產的模頭,并在日本有第四家許可改造廠。EDI 的總部設在美國威斯康辛州奇普瓦瀑布市,專注于供應全球市場。請瀏覽:www.extrusiondies.com 和 www.reworkdies.com。電子郵件:sales@extrusiondies.com。