铝箔复阿合软包装材料阻隔性探讨.docVIP

PAGE PAGE 1 铝箔复合软包装材料阻隔性探讨 广州市冠誉铝箔包装材料有限公司 廖启忠 Tel E-mail: qizhongliao@163.com 摘要：本文对影响铝箔复合软包装材料阻隔性能的因素进行了探讨，对铝箔针孔与铝箔复合材料阻隔性能的关系进行了理论推导，得出了理论公式，讨论了PE等材料的厚度对铝箔复合材料阻隔性能的影响。文章还对铝箔复合软包装氧气透过率和水蒸气透过率的检测进行了比较分析，指出了目前测试中存在的一些问题。文章最后还从包装、运输、销售的全过程出发探讨了包装件全过程的整体阻隔性能。 一、概述 包装材料除了美观和防护外，最重要的性能就是阻隔性能，铝箔作为一种金属材料，具有无毒、无味、有优良的导电性和遮光性，极高的防潮性、阻气性，其阻隔性能是任何其它高分子材料和蒸镀薄膜无法比拟和无法替代的。也许正是由于铝箔是完全不同于塑料的金属材料，其性能和特性未被许多人认识，甚至产生许多认识误区。比如一种观点认为铝箔和塑料复合后的阻隔性能等于纯铝箔的阻隔性能与塑料膜的阻隔性能的简单叠加 = + ,其实这是错误的，因为这一简单叠加原理的前提条件是，两层材料各自微观均匀，界面上的扩散物的浓度均一，界面上浓度梯度为零。而铝箔复合材料中，由于针孔的存在完全不符合这些条件，铝箔复合材料中针孔位置上扩散的浓度明显高于其它位置。也有另一种观点认为铝箔复合材料的透气率等于塑料材料的透气率乘以铝箔中针孔的面积比例，同样是错误的，因为不单纯是铝箔针孔部位的塑料透气，铝箔针孔附近的塑料也参与了透气。有人认为铝箔复合材料中把塑料的厚度增加一倍，其阻隔性能就增加一倍，其实这也是错误的，当铝箔的针孔大小与塑料的厚度相比足够大时，确实塑料膜的厚度增加一倍其阻隔性能也增加一倍，但当铝箔的针孔大小与塑料的厚度相比足够小时，增加塑料的厚度，对复合材料整体的阻隔性能基本没有影响。有人认为，只要铝箔中针孔的面积比例一样，大而少的针孔与小而多的针孔的效果是一样的，这其实也是错误的。一般情况下相同针孔的面积比例，大而少的针孔的铝箔做出的复合材料的阻隔性能高。有人认为，只要复合材料的阻隔性能高，用它制成的包装件密封性能一定好，其实作为一个包装件，影响密封性能的因素有渗透和泄漏，高阻隔性的材料只能说有很低的渗透，并不等于有很低的泄漏。而且作为铝箔复合材料与塑料不同，存在一个压穿和折裂的问题。铝箔复合包装材料在包装产品的成型、充填、热封、杀菌以及运输和销售过程中，其高阻隔的铝箔层可能产生不同程度的压断、折裂，从而使包装件的整体密封性能受到很大影响。 二、铝箔的针孔 纯铝箔是采用纯度99%以上的电解铝，经过压延制作而成的。金属铝具有高度致密的金属晶体结构，理论上完美的铝箔能完全阻隔任何气体、水蒸气和光线。但事实上，由于铝箔生产中的轧制工艺、轧制油的质量、轧制辊表面的状况、工艺操作技术及生产现场环境等诸多因素的影响，铝箔，特别是20um以下薄铝箔，不可避免地产生各种缺陷，针孔就是其中最主要的一种。针孔的大小和数量是衡量铝箔产品质量水平的一个重要指标。也正是由于针孔的存在，使得铝箔的氧气透过率和水蒸气透过率并不为零。铝箔针孔的大小和数量对铝箔及其复合材料的防潮性、阻气性和遮光性有着决定性的影响。 我国的国家标准GB 3198-82《工业用纯铝箔》对针孔作了规定“铝箔表面允许有迎光肉眼可见的针孔，但不得过大和过多，缠卷时不应引起断裂”，这其实是一种含糊其辞，没有约束力的规定。故1996年修订后的国家标准GB 3198-1996，对针孔作了具体规定“铝箔表面允许有对光用肉眼可见的针孔，但针孔不得密集成行，药用铝箔针孔直径不得大于0.3mm，并且不能超过5个/m2。其它工业用纯铝箔针孔尺寸最大不得超过0.5mm。针孔数不得过多，其数量评价标准参见附录B。”，在标准的附录B中给出了针孔的检验方法和针孔数目标准（见表1）。 表1 GB 3198-1996对铝箔针孔的规定 公称厚度mm 针孔数 个/m2 不大于 优等品 良好品 合格品 0.0060-0.0080 300 600 1200 0.0081-0.010 50 100 200 0.011-0.020 20 40 60 0.021-0.050 10 20 30 0.05 0 0 0 注：铝箔针孔尺寸最大不得超过0.5mm 表2