新型易撕裂復合膜 食品包裝新生力

朱興 張忠寶

隨著包裝技術的日益提升，人們不再僅僅滿足于食品包裝簡單的保護食品、延長食品保質期等必要功能，而對食品包裝實際使用過程中的易用性提出了越來越高的要求。其中，包裝的易撕裂性便是人們比較關注的實用性功能之一，因此，新型易撕裂復合膜便應時而生，并逐漸受到廣泛關注。

較為理想的、以易撕裂為目標的功能性復合膜，需要具備如下幾個特點。

（1）在消費者打開食品包裝袋時，在需要開裂的地方應有比較理想的開裂效果。

（2）在確保內裝食品安全的前提下，撕裂傳播力應盡可能地小，同時便于撕開。

（3）撕裂口擴展時應具備紙張撕裂口的效果，并且撕裂線應接近直線。

我公司經過不斷地努力和研發，成功開發出了一款物理性能與傳統鋁塑復合膜結構相近，易撕裂性類似于玻璃紙的新型易撕裂復合膜，并已將該復合膜成功應用于保健品“尚赫優樂肽”的包裝（如圖1）。該新型易撕裂復合膜的結構為PET/Al/PE，因鋁箔本身具有良好的易撕裂性，為使該復合膜結構中的PET薄膜和PE薄膜也具備良好的易撕裂性能，我公司在產品開發前期進行了易撕裂技術的研究開發，通過對這兩層薄膜材料進行易撕功能的改良，來提高最終復合產品的易撕裂性。

易撕PET薄膜改良

我公司吸收了國外先進技術，對普通PET薄膜進行了創新改良。在普通PET薄膜表面進行特殊的涂層處理，以改變普通PET薄膜的分子結構，但不改變普通PET薄膜原有的性能，改良后的易撕PET薄膜仍舊保持普通PET薄膜表面完整光滑、無缺口、密封性好等特點，且不會因外力破壞或誤撕而導致包裝袋發生破損。

表1對易撕PET薄膜、普通PET薄膜和玻璃紙這三類材料的物理特性進行了對比分析，抗穿刺強度和撕裂強度值反映了薄膜在任意方向上的易撕裂特性。從表1中可以看出，易撕PET薄膜的抗穿刺強度和撕裂強度值與玻璃紙處于同一水平，說明其撕裂性能與玻璃紙相當，而普通PET薄膜的抗穿刺強度和撕裂強度與之相比則有明顯的差異，表明其撕裂性能較差。

另外，易撕PET薄膜的表面電暈度和普通PET薄膜一致，其印刷加工和干式復合的要求也與普通PET薄膜類似。因此，易撕PET薄膜不僅能夠達到玻璃紙的易撕裂性，還能根據客戶的不同需求，配合相應的印刷、復合工藝，以達到普通PET薄膜生產效果。制成復合膜包裝袋之后，易撕PET薄膜既保持了普通PET薄膜的保香性等性能，又擁有玻璃紙般的易撕特性，即在無切口的情況下，從任意方向均可撕開包裝袋，顯著拓寬其應用范圍。

易撕PE薄膜改良

易撕PE薄膜是在普通PE薄膜的加工過程中對其配方和加工工藝進行調整，即通過對三層共擠PE薄膜的每一層進行技術改良，在提高其易撕性的同時，又不影響其他功能。

易撕PE薄膜的第一層采用物理沖擊的技術，使其表面形成極其微小的孔。

第二層加入符合食品衛生要求的易撕性加工助劑，改變其分子結構從而達到易撕裂效果。在PE薄膜的生產加工過程中一般選用的是超細粒徑、表面能大的無機粒子，這些無機粒子在生產和放置時容易發生團聚，另外親水性無機物與憎水性聚合物相容性較差，其通常以較大的團聚形式存在于基體樹脂中，使材料出現應力集中現象，從而導致其物理性能下降。

我公司使用的是接枝法生產的聚合物，即通過化學方法在無機粒子表面接枝特定的高分子鏈，不同的接枝聚合物可以帶給無機粒子與聚合物基體不同的界面特征，因此可以通過選擇聚合物單體的種類來調控聚合物/無機物復合材料的結構和性能。一般常用以下方法進行接枝聚合：

（1）通過偶聯反應在無機粒子表面引入帶有雙鍵的硅烷偶聯劑，然后與一定的乙烯單體進行共聚反應。

（2）在無機粒子表面直接吸附乙烯單體分子或自由基引發劑，然后引發單體聚合。

通過選擇與聚合物基體相容的乙烯單體在無機粒子表面形成聚合物層，提高了無機物在聚合物基體中的分散性，解決了相容性和應力集中的現象，易撕性加工助劑在PE薄膜內均勻分散的“流沙”性，賦予了薄膜很好的易撕裂性，此種加工助劑在普通PE薄膜易撕性改良中起著關鍵性的作用。

當然，易撕性加工助劑也可應用于其他聚合物薄膜的加工過程中，如高溫蒸煮CPP薄膜等，同樣也能起到類似的作用。

第三層為熱封層，可以根據需要添加不同的功能性聚合物，例如，在熱封層薄膜的生產原料中加入適量的低溫熱封、抗污染的茂金屬原料，以提高薄膜的熱封性能，或根據客戶的加工設備要求，在薄膜的生產原料中添加適當的爽滑劑和開口劑，以滿足客戶對高速包裝的要求等，這些薄膜的基本設計與普通薄膜熱封層要求一致，不存在更為特殊的要求。

此外，在吹膜加工過程中增加了PE薄膜方向性取向工藝，可進一步提高PE薄膜的方向性。經過改良之后的PE薄膜具有良好的均衡力學性能和防潮性能，且其易撕裂性極佳。無論是縱向還是橫向，都比較容易撕裂，且裂縫傳播規律性強，撕開后均呈現為一條均勻的直線，而且裂縫只沿著薄膜的撕裂方向傳播，不向其他方向擴散。

經過改良后的PET/AL/PE復合膜，其基本性能與普通的非撕裂復合膜類似，但其易撕裂性能卻是普通復合膜所無法比擬的。與傳統的淋膜易撕裂膜（如結構為：玻璃紙/PE/AL/ PE）相比，淋膜級PE的維卡軟化點較低，而且其耐高溫性能不佳，使用溫度不會超過100℃，另外當遇到化學介質性比較活潑的內容物（如番茄醬或香精含量較高的內容物等）時，因PE層對這類內容物的阻隔性較差，因此活潑的化學介質比較容易穿過PE層到達鋁箔層，而鋁箔層的阻隔性較好，活潑的化學介質無法再通過致密的鋁箔層。最終，活潑的化學介質停留在鋁箔層與PE層之間，形成細密的物質層，從而容易導致PE層與鋁箔層出現分層現象。而新型易撕裂復合膜則可以通過工藝的改變，如使用相應的高溫或耐化學介質性較好的膠黏劑，配以合理的生產工藝就能很好地解決此類問題，很大程度上彌補了淋膜易撕裂膜的缺陷，并大大提升其在產品包裝領域的拓展速度。

新型易撕裂復合膜既保留了傳統復合膜的優點，又新增了易撕性功能，我們有理由相信，憑借這種新型易撕裂復合膜（任意方向）的開發技術，加上其卓越的實用性，新型易撕裂復合膜必定會在包裝領域內占有一席之地。