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欧陆科仪(Eurotech Extrusion Machinery),NatureWorks,日本合成化学(Nippon Gohsei)和Sukano四大生物塑料领域关键企业已经成功研制出了多层透明生物基阻隔膜。这可能是潜在的传统化石燃料结构的食品包装替代品。

面对高消费需求与先进技术的驱动市场创新,许多企业逐步向生物型和循环型转变,其中一个重要目标就是减少包装材料对环境的影响,并且节约化石资源。特别是食品工业中的传统柔性多层塑料包装中的75%既不可回收也不可堆肥。四大生物塑料企业使用的Ingeo树脂已经被用在多种柔性包装中了,这种树脂可以通过堆肥来降解,但是,为了保证更高的气体阻隔性,通常需要加入涂层或金属化表面处理。这一步骤其实可以通过使用聚合物来产生共挤结构来替代。这样做出的食品包装,既能延长食品保质期,同时包装本身还透明可降解。

在试生产过程中,加工COEX膜使用的是欧陆科仪K5A 5吹塑薄膜实验机,包括225毫米挤出机,320毫米挤出机,并使用直径100毫米、间隙1.4毫米的模头。总膜厚为45微米,宽度为280毫米,包含来自NatureWorksIGEO PLA 4043D树脂,用于内部A层,外泡层E则使用了SUKANO®母粒加工助剂。这些基于聚乳酸(PLA)的SUKANO®母料是专门为这个应用而设计的。链接层的BTR800 2P和阻隔层的G-聚合物都是使用日本合成化学的产品。这种配方和工艺条件的结合使得膜气泡稳定、透明度优异和良好的轧辊质量。

测试表明,使用SUKANO ®母料提高了熔体强度,保持了机械性能,以及更好的加工性,良好的透明度和更好的密封粘附性。膜中使用的每种材料都已经被测试认证或评估为可生物降解和工业堆肥,符合欧洲标准EN 13432。通过使用滑动剂生物基母料来降低膜粘附,这增加了处理窗口,确保了良好的加工条件和更低的COF,这样的膜更适合二次加工。日本合成化学的阻隔层G聚合物,使用了世界上第一种可挤出的高阻隔性无定形乙烯醇树脂。这种材料能保证包装具有优良的气体和气味隔绝性和高透明度,同时支持堆肥和回收。此外他还具有杰出的水溶性和挤压性。G-聚合物阻隔层是非常有效的,它可以取代铝箔在许多包装上的应用。即使在4mm厚度的单层G-聚合物中,透明度也和玻璃一样高。链接层BTR800 2P能在不通膜层之间提供高粘附性和高透明度。

这种多层透明生物基阻隔膜的实现使得包装制造商能够将多层膜结构替代传统的基于化石燃料结构的干燥食品包装中,例如用于咖啡胶囊的盖膜或用于杯和托盘的封盖膜,流动包装,小吃托盘和饼干包装。它甚至可以延伸使用到某些湿润的食物包装上,如火腿,鱼和肉等。

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