從20世紀(jì)80年代起，我國就有上海、成都、北京、南京、河北等地的科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)的科技人員長期致力于聚乙烯醇(PVA)高阻隔性能應(yīng)用的研發(fā)工作。 

河北百瑞爾包裝材料有限公司經(jīng)過了整整十年的艱苦奮斗，自主創(chuàng)新，終于在去年率先在國內(nèi)將擁有國家專利的產(chǎn)品——聚乙烯醇(PVA)高阻隔水性涂布液全面推向了市場。

利用軟包裝企業(yè)現(xiàn)有的干式復(fù)合機(jī)、涂布機(jī)、擠出復(fù)合機(jī)等設(shè)備，將河北百瑞爾包裝材料有限公司自主創(chuàng)新生產(chǎn)的聚乙烯醇(PVA)高阻隔水性涂布液直接涂布在PET、BOPP、PE、CPP、鍍鋁薄膜等基材的表面，就可以生產(chǎn)出可與鋁箔、玻璃、鍍氧化鋁薄膜和鍍氧化硅薄膜媲美的高質(zhì)量、低成本、環(huán)保型的高阻隔薄膜。

一、為什么食品、藥品等商品的包裝需要高阻隔材料

造成食品、藥品等物品腐敗變質(zhì)，影響食品、藥品等物品儲存期的原因很多，但從包裝角度來分析，主要原因有：

1.細(xì)菌的生長、繁殖，是食品腐敗變質(zhì)的第一個主要原因，而氧氣的存在與否及其濃度的高低，是細(xì)菌生存、繁殖的必要條件(厭氧菌除外)。

2.食品中的油脂等成分氧化變質(zhì)發(fā)“哈”，是食品腐壞的另一個主要原因。

3.食品的原汁原味揮發(fā)喪失、外部異味竄入食品內(nèi)使食品變味也是食品變質(zhì)的常見原因。

4.有些食品中水氣的揮發(fā)會使食品喪失原有風(fēng)味。有些食品則需要在于燥的狀態(tài)下保存，若外面的水氣進(jìn)入食品內(nèi)，有助于細(xì)菌的繁殖而加速食品的變質(zhì)或食品受潮變軟使食品失去原有風(fēng)味。

5.有的商品還需要阻隔紫外線。如油脂在光照下會產(chǎn)生酸，從而導(dǎo)致商品變質(zhì)、風(fēng)味受損。太陽光照射也能使印刷品和商品變色。此外，陽光還能促進(jìn)油脂氧化。藥品中的生物堿、維生素B1、B2、維生素C等，也由于光的作用很快和氧發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)變色及含量下降等各種變化。總之，許許多多用于食品、藥品等商品的包裝材料都需要優(yōu)良的阻隔性能。

二、國內(nèi)常用的高阻隔材料和聚乙烯醇(PVA)高阻隔材料

1.鋁箔

優(yōu)點(diǎn)：阻隔性能最好，可蒸煮、可有效阻隔紫外線。

不足：不透明、耐折性差、成本高、不能用于微波加熱。

目前超高溫滅菌奶大多采用利樂磚和利樂枕包裝，2004年這種紙塑鋁復(fù)合的包材全國總計約消耗110億個，按每個包材10克計算，等于11萬噸。由于這些包材中含有金屬層(鋁箔)不易降解，復(fù)合材料中的鋁箔目前國內(nèi)又無能力加以分離，結(jié)果造成紙塑鋁結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料和塑鋁結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的廢棄物既無法回收再利用，又無法焚燒，對環(huán)境的保護(hù)危害極大。

2.鍍鋁薄膜

優(yōu)點(diǎn)：耐折性好于鋁箔，阻隔性能可接近于鋁箔、可阻隔紫外線、鍍鋁加工成本低廉。

不足：不透明、鍍層強(qiáng)度差(遇水后鋁層易自動脫落)，不能用于微波加熱。

3.EVOH五層共擠薄膜

優(yōu)點(diǎn)：具有優(yōu)秀的阻隔性能，具有優(yōu)良的耐油和耐有機(jī)溶劑性能、抗靜電性能，能夠再生利用，焚燒時僅產(chǎn)生CO2和H2O，是優(yōu)秀的綠色環(huán)保包裝材料。

不足：環(huán)境濕度超過50%時，其阻隔性能急劇變差，故不宜單獨(dú)使用。因進(jìn)口EVOH樹脂、進(jìn)口多層共擠設(shè)備的投資都十分昂貴，導(dǎo)致產(chǎn)品成本很高。

4.PVDC涂層薄膜

優(yōu)點(diǎn)：同時具有良好的阻隔氧氣和阻隔水蒸氣的性能，涂層可熱封、成本較低。不足：涂布需專用設(shè)備；不能熔融造粒再生利用，廢棄物在焚燒時會產(chǎn)生氯化氫、二惡英之類對人類和周圍環(huán)境有毒、有害的物質(zhì)。

5.鍍氧化硅薄膜和鍍氧化鋁薄膜

鍍氧化硅和鍍氧化鋁薄膜透明性好，阻氧、阻濕等性能非常優(yōu)秀，但由于設(shè)備投資極其昂貴，加之加工技術(shù)難度很高，故產(chǎn)品成本極高。目前國內(nèi)還沒有單位生產(chǎn)，從國外進(jìn)口的產(chǎn)品也極少。

6.新型高阻隔材料

改性聚乙烯醇(PVA)涂布薄膜

(1)阻氧性能優(yōu)秀

改性聚乙烯醇(PVA)涂布復(fù)合薄膜對氧氣、氮?dú)�、氫氣及二氧化碳都具有�?yōu)秀的阻隔性，其阻氧性能優(yōu)于PVDC(聚偏二氯乙烯)涂層薄膜，也優(yōu)于EVOH(乙烯－乙烯醇共聚體)五層共擠薄膜。它的阻氧性能是各種樹脂薄膜中最好的，可與鋁箔、玻璃、鍍氧化鋁薄膜和鍍氧化硅薄膜媲美。

幾種材料阻氧性能的比較。單位：cm3／(m2·24h·0.1MPa)。

(2)成本低廉

聚乙烯醇(PVA)涂布復(fù)合薄膜的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于紙鋁塑復(fù)合、鋁塑復(fù)合結(jié)構(gòu)的包裝材料的生產(chǎn)成本，遠(yuǎn)低于EVOH五層共擠薄膜的生產(chǎn)成本，也低于采用PVDC涂層的復(fù)合薄膜的成本。

(3)應(yīng)用簡便

利用各軟包裝生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有的干式復(fù)合機(jī)、涂布機(jī)、濕式復(fù)合機(jī)、擠出復(fù)合機(jī)等設(shè)備均可達(dá)到滿意效果。改性后的PVA膠液不結(jié)皮，在正常使用過程中粘度無明顯上升現(xiàn)象，涂布層很薄，但涂層的厚薄均勻度仍很好。

(4)環(huán)保一流

聚乙烯醇(PVA)高阻隔水性涂布液的結(jié)構(gòu)成分為碳、氧、氫和硅，可降解，可回收再生利用，燃燒時僅生成二氧化碳和水，而不產(chǎn)生其它有害于環(huán)境及人類健康的物質(zhì)，無污染，是一種十分理想的環(huán)保型高阻隔包裝材料。

(5)保香性能優(yōu)良

具有優(yōu)良的保香性能，可以在較長時間內(nèi)保持袋內(nèi)食品的原有風(fēng)味，同時又能有效地阻擋包裝材料外面的異味進(jìn)入包裝袋內(nèi)。

(6)其它

無色、透明度好。
具有優(yōu)良的耐油、耐有機(jī)溶劑性的性能。
具有良好的防靜電性能。
可用于微波加熱，可進(jìn)行包裝后的食品金屬檢測。

由于在PVA水性涂布液中加入了納米級無機(jī)物粉體，成膜后的耐水性、對紫外和紅外光的反射性、耐磨性、阻透性、PVA涂層與基膜的粘接強(qiáng)度等性能都得到了明顯的提高。

不足：由于涂層薄，故涂層熱封性差；盡管經(jīng)過改性，對水的敏感性明顯下降的PVA涂層，為保持最佳的阻氧效果，仍以聚烯烴塑料薄膜(如BOPP、CPP、PE等)加以保護(hù)為好。