“局部透明”真空鍍鋁複合膜的研製（zhì）工藝及應用問（wèn）題分析

 濟南MD传媒视频機電技（jì）術有限公司

Analysis on Development and Application of “Partially Transparent” Vacuum Aluminum Composite Film

Abstract

The vacuum aluminum composite film would become partially transparent through specific processing with transparent coating or lacquer which could separate the aluminum layer from the base film. The processing methods include “water bath” and “acid or alkali bath” with different materials. However, the aluminum layer would be removed in the transparent area of the aluminum composite film through “partially transparent” processing. Only base film and heat sealing film are remaining so that the barrier property of the transparent area in the composite film would be reduced. If the content inside the package is sensitive to water and oxygen, the change of barrier property of the composite film would influence the quality of the products greatly and as a result, the shelf life would be decreased.

Key Words

Partially Transparent, Vacuum Aluminum Composite Film, Barrier Property

Author

Labthink Instruments Co., Ltd.

1 引言

　　近（jìn）年來，食品、藥品安全問題頻發，企業除了緊抓產品質量監管，更加重視對相應包裝的篩選、生產和研發工作，以降低流通過程中由包裝引發的內容物變質問題。真空鍍鋁複合包裝是公認的阻隔性極佳的包裝材料（liào），該材料既有塑料薄膜柔軟（ruǎn）性和良好的物理機（jī）械性能，又兼具金屬材料的高阻（zǔ）隔（gé）特性，且成本較純鋁箔材料更低，種種優勢使其在肉類、糕點、幹果、藥品等廣泛應用。然而消費者在購物過程中，往往忽視包裝材質的區別（bié），更加信奉（fèng）“眼見為實”，即（jí）親眼看到內容物的狀態才能判斷其品質好壞（huài），因此（cǐ）“局部透明”真空鍍鋁複合包裝應運而生。這種包裝既不失（shī）鍍鋁包裝優異特性，亦滿足了消費者的“可視（shì）化”需求，具有很好的推廣價值。

2 “局部透明（míng）”真空鍍鋁複合膜的研製

　　真空鍍鋁複合膜呈現（xiàn）“局部透明”的技（jì）術，依靠的是一種在特（tè）定工藝下能使鋁層與基膜相互分離的透明塗料（或臘（là）克）。而依據特定工藝使用的材料（liào）不同（tóng），該技術可分為“水洗鋁”和“酸/堿洗鋁”兩種。“水洗鋁”的基本原理如下：將醇水互溶型塗料預先精確塗布在透（tòu）明（míng）基膜設計的（de）透明區域上，經烘道烘幹後，覆（fù）有塗（tú）料的基膜進入（rù）鍍鋁機，鋁分子連續均勻的蒸鍍在（zài）其表層，非透明區域（yù）鋁層與基（jī）膜緊密結合，而透明區域（yù）因覆有塗料而與鋁層有（yǒu）所隔離。後用水衝洗，塗料連同附著的鋁（lǚ）層同時脫落，透明區域顯現。相比“水洗鋁”的方法，“酸/堿洗鋁”的工序有所變化（huà），即首先基膜鍍鋁，在鍍鋁膜非（fēi）透明區域塗覆一層耐酸/堿的透明聚酯油墨為保護層，浸入無機酸溶液（如稀鹽酸、稀硫酸等）或堿性溶液（如氫氧化鈉、氫氧化鉀溶液等）中，無油墨保護的鋁層將被溶液腐蝕，以此達到透明的效果。由（yóu）於“酸/堿洗鋁”的資（zī）源消耗較大，程序複（fù）雜，目前行業逐漸趨向於水洗工藝為主（zhǔ）。

　　在“水洗鋁”工（gōng）藝中，醇水互溶（róng）型塗料在整個過（guò）程中占據重要地位，決定著透明部位（wèi）的清晰度和完整性，因此其質量和性能必須達到以下要求：① 與塑料基膜保持一定的附著力；② 遇水易與基膜徹底分離；③ 易塗布，抗高溫；④ 無毒。

3 “局部透（tòu）明”真空鍍鋁複合膜在包裝應用中的問題

3.1 生產工序的調整

　　當“局部透（tòu）明”真空（kōng）鍍鋁複合膜（mó）應用於包裝時，一方麵要滿（mǎn）足不同企業對透明區域的大小、形狀和位置要求，另一方麵需要考（kǎo）慮彩色（sè）印刷對製膜的（de）影響。因此，可采用（yòng）以下兩種工藝進行製（zhì）袋：

　　工藝一：在製得上述“局部透明”真空鍍鋁複合膜後，外層幹（gàn）式複合一層PET或BOPP材質的彩印膜，分切製袋。這（zhè）種方式最大的難點在（zài）於（yú）如何使（shǐ）鍍鋁複合膜的透明區域（yù）與彩印膜的透明區域一一重合。對此，除（chú）了提高套印（yìn）的精準性，版輥設（shè）計亦非常重要（yào）。另外，由（yóu）於鍍鋁複合膜被用作包裝的（de）熱封層，其基（jī）膜需要選擇具（jù）備一定熱封（fēng）性能的材料，如CPP等。

　　工（gōng）藝二：首先，利用彩印機對基膜進行彩色套印，醇水互溶型塗料作為油墨的（de）一種塗（tú）布在設計的（de）透（tòu）明區域（yù），而普通（tōng）油（yóu）墨（mò）則（zé）正常印刷（shuā）在非透明區域。完成印刷後，真空鍍鋁彩印基（jī）膜，熔融後的鋁分子通過鍍鋁機蒸鍍到基膜表層，此時的鋁分子的（de）溫度非常高，極易對基膜表層油墨的（de）色澤產生影響，因此建議在鍍鋁環節前對彩（cǎi）印基膜塗覆特（tè）製保護油以（yǐ）防止油墨變色。接下來進入水洗工序，鍍鋁膜透明區域的鋁層（céng）完全（quán）脫落，展現出局部透明的效果（guǒ）。後續皆為正常的製袋流程，如複合（hé）PE、CPP熱封膜等，分切製袋等。這（zhè）種工藝的最大特點在於將塗布塗料的環（huán）節融入彩（cǎi）色套印中，相對簡化了製袋（dài）工（gōng）藝，提高了“洗鋁”的精確性，但該工藝（yì）尚且新穎，仍需在實際操作中逐步完（wán）善。

3.2 阻隔性的變化

　　所謂阻隔性，是指材料阻隔滲透物質透過的能力。無論食品、藥品，氧（yǎng）氣和水蒸氣始終是導致其發生酸敗、黴變（biàn）、漲袋、潮解等一係列質（zhì）量問題的根源，因此，包裝材料氧氣和（hé）水蒸（zhēng）氣的阻隔能力至（zhì）關重要。

　　鍍鋁複合膜，不但對水蒸氣、氧氣有著很強的阻隔性，因（yīn）其自身具有良好的反射性，所以遮光（guāng）效果顯著，這就大（dà）幅延長了食品和藥品的貨架期和保質期。然（rán）而，經過“局部透明”工序（xù）製得的鍍鋁複合袋，透明區域的鋁層被洗除，僅剩基膜和熱封膜複合，該部分的阻隔性較（jiào）其他鍍鋁區域必然有（yǒu）所下降。倘若內容物對水、氧非常敏感（gǎn），那麽這種阻隔性的變化將會對內容物的品質產生重大影響，進而縮短相應的（de）保質期。為了詳細比較鍍鋁複合膜透明區域和非透明區域阻隔性的差異，MD传媒视频實驗室選取了（le）一種“局部（bù）透明”真空鍍鋁複合膜材質的麻辣花生包裝袋，進行（háng）了膜材的氧氣透過量（liàng）和水蒸氣透過率試驗，通過（guò）對比試（shì）驗數據對這種差異變（biàn）化（huà）進行了綜合分析：

　　試（shì）驗項（xiàng）目：氧氣透過量 (參考標準GB 1038-2000)；試驗設備：VAC-V2壓差法氣體滲透儀。

　　試驗項目：水蒸氣透過率(參考標準GB/T 21529-2008)；試驗設備：W3/330水蒸氣透過率測試係統。

　　為了進行數據比對，分別從包裝（zhuāng）的全鍍鋁部位、半鍍鋁半透（tòu）明部位和全透明（míng）部位各製取Φ97mm和108*108mm的（de）試樣若幹，裝夾在兩台儀器的測試腔內進行測試（shì），測試結果的平均值見表1：

表1 三種不同部位的鍍鋁（lǚ）複合膜的阻隔性數據比較

　　由表1可以看出，三種試（shì）樣的氧氣透過量在53.9613~138.1073 cm³/(m²·24h·0.1MPa)之間，水蒸氣透（tòu）過率在（zài）1.617~2.542 g/(m²·24h)之間，三者相對阻（zǔ）隔性（xìng）優劣（liè）呈以下關係：

　　試驗證明，“局部透明”真空鍍鋁複合膜（mó）中，局部透明部位的阻隔性最差，而鍍鋁部位的（de）阻隔性最好，二者的阻隔性確實存（cún）在不同程度的差異，這意味著相應包裝袋的阻隔性也有所不同。因此（cǐ），當“局部透明”真空鍍鋁複合膜用於幹果、蜜（mì）餞等受氧氣、水蒸氣影響較小的（de）包裝時，這（zhè）種差異性可以不做考慮；但用於肉類和高油（yóu）脂的食物包裝時，這種差異應當倍加重視，並（bìng）建議對包裝（zhuāng）結構進行改善，如適當（dāng）增加印刷層的厚度，或使用質量較好的鍍鋁（lǚ）膜和膠黏劑，防止油脂滲（shèn）透帶來的鋁（lǚ）層脫落，以此提高整體包裝的阻隔性。

　　雖然“局部透明”真空鍍鋁（lǚ）複合膜的製備工藝較普通鍍鋁複合（hé）膜複雜，且成（chéng）本較高，但兼具（jù）展示性和包裝性的雙重優點，使其在未來的應用領域潛力巨（jù）大。隨著包裝技藝的不斷（duàn）發展，“局部透明”真空鍍鋁複合膜的製備（bèi）將更加成熟，成為主流的（de）包裝材料（liào）。