Afin de prolonger la durée de conservation de substances telles que les aliments et les médicaments, de nombreusesmatériaux d'emballageDe nos jours, les emballages alimentaires et pharmaceutiques utilisent des films composites multicouches. On compte actuellement deux, trois, cinq, sept, neuf, voire onze couches de matériaux d'emballage composites. Le film multicouche est un film fin obtenu par extrusion simultanée de plusieurs matières plastiques dans plusieurs canaux à partir d'une seule ouverture de moule, ce qui permet de tirer parti des avantages de différents matériaux.
multicoucherouleau de film d'emballageIls sont principalement composés de combinaisons de polyoléfines. Les structures couramment utilisées actuellement sont : polyéthylène/polyéthylène, copolymère polyéthylène-éthylène-acétate de vinyle/polypropylène, PEBD/couche adhésive/EVOH/couche adhésive/PEBD, PEBD/couche adhésive/EVH/EVOH/EVOH/couche adhésive/PEBD. L'épaisseur de chaque couche est ajustable grâce à la technologie d'extrusion. En ajustant l'épaisseur de la couche barrière et en utilisant divers matériaux barrières, il est possible de concevoir des films flexibles aux propriétés barrières variées. Les matériaux de la couche thermoscellable peuvent également être remplacés et ajustés de manière flexible pour répondre aux besoins des différents emballages. Ce composite d'emballage multicouche et multifonctionnel constitue la principale orientation du développement des films d'emballage à l'avenir.
Structure de film composite d'emballage multicouche
Le film composite d'emballage multicouche, quel que soit le nombre de couches, est généralement divisé en couche de base, couche fonctionnelle et couche adhésive en fonction de la fonction de chaque couche du film.
Niveau de base
En règle générale, les couches intérieure et extérieure des films composites doivent présenter de bonnes propriétés physiques et mécaniques, une bonne aptitude au formage et une bonne étanchéité. Elles doivent également présenter de bonnes performances de thermoscellage et de soudage à chaud, être relativement peu coûteuses, offrir un bon support et une bonne rétention de la couche fonctionnelle et être présentes en proportion élevée dans le film composite, déterminant ainsi sa rigidité globale. Les principaux matériaux de base sont le PE, le PP, l'EVA, le PET et le PS.
Couche fonctionnelle
La couche fonctionnelle defilm d'emballage alimentaireIl s'agit principalement d'une couche barrière, généralement au milieu d'un film composite multicouche, utilisant principalement des résines barrières telles que EVOH, PVDC, PVA, PA, PET, etc. Parmi eux, les matériaux à barrière élevée les plus couramment utilisés sont l'EVOH et le PVDC, et le PA et le PET courants ont des propriétés barrières similaires, appartenant aux matériaux à barrière moyenne.
EVOH (copolymère éthylène-alcool vinylique)
Le copolymère éthylène-alcool vinylique est un matériau polymère qui allie la transformabilité des polymères d'éthylène et les propriétés de barrière aux gaz des polymères d'éthylène-alcool. Il est très transparent et présente une bonne brillance. L'EVOH présente d'excellentes propriétés de barrière aux gaz et aux huiles, avec une excellente résistance mécanique, une élasticité, une résistance à l'usure, une résistance au froid et une résistance superficielle remarquables, ainsi que d'excellentes performances de transformation. La performance de barrière de l'EVOH dépend de sa teneur en éthylène. Lorsque la teneur en éthylène augmente, la performance de barrière aux gaz diminue, mais la résistance à l'humidité augmente, ce qui facilite sa transformation.
Les produits emballés avec des matériaux EVOH comprennent les assaisonnements, les produits laitiers, les produits carnés, les produits fromagers, etc.
PVDC (chlorure de polyvinylidène)
Le polychlorure de vinylidène (PVDC) est un polymère de chlorure de vinylidène (1,1-dichloroéthylène). La température de décomposition de l'homopolymère PVDC est inférieure à son point de fusion, ce qui le rend difficile à fondre. Par conséquent, en tant que matériau d'emballage, le PVDC est un copolymère de chlorure de vinylidène et de chlorure de vinyle, qui présente une bonne étanchéité à l'air, une bonne résistance à la corrosion, ainsi que de bonnes propriétés d'impression et de thermoscellage.
À l'origine, il était principalement utilisé pour les emballages militaires. Dans les années 1950, il a commencé à être utilisé comme film de conservation alimentaire. L'essor rapide des technologies d'emballage et le rythme de vie moderne ont favorisé la congélation et la conservation rapides des emballages, la révolution des ustensiles de cuisson pour micro-ondes et l'allongement de la durée de conservation des aliments et des médicaments. Le PVDC peut être transformé en films ultra-fins, réduisant ainsi la quantité de matières premières et les coûts d'emballage. Il est toujours populaire aujourd'hui.
Couche adhésive
En raison de la faible affinité entre certaines résines de base et les résines des couches fonctionnelles, il est nécessaire d'intercaler des couches adhésives entre ces deux couches pour former un film composite intégré. La couche adhésive utilise des résines adhésives, couramment utilisées comme polyoléfine greffée à l'anhydride maléique et copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA).
Polyoléfines greffées à l'anhydride maléique
La polyoléfine greffée d'anhydride maléique est produite par greffage d'anhydride maléique sur du polyéthylène par extrusion réactive, introduisant ainsi des groupes polaires latéraux sur des chaînes apolaires. C'est un adhésif entre matériaux polaires et apolaires, couramment utilisé dans les films composites de polyoléfines comme le polypropylène et le nylon.
EVA (copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle)
L'EVA introduit du monomère d'acétate de vinyle dans la chaîne moléculaire, réduisant ainsi la cristallinité du polyéthylène et améliorant la solubilité et les performances de thermoscellage des charges. Les différentes teneurs en éthylène et en acétate de vinyle des matériaux donnent lieu à des applications variées :
1. Les principaux produits d'EVA avec une teneur en acétate d'éthylène inférieure à 5 % sont les adhésifs, les films, les fils et les câbles, etc.
2. Les principaux produits en EVA avec une teneur en acétate de vinyle de 5% à 10% sont des films élastiques, etc.
③ Les principaux produits en EVA avec une teneur en acétate de vinyle de 20 % à 28 % sont des adhésifs thermofusibles et des produits de revêtement ;
④ Les principaux produits d'EVA avec une teneur en acétate de vinyle de 5% à 45% sont les films (y compris les films agricoles) et les feuilles, les produits moulés par injection, les produits en mousse, etc.
Date de publication : 12 juin 2024