鋁塑與（yǔ）鍍鋁（lǚ）複合（hé）膜包材耐揉搓性研究

曾忠斌¹     於佳佳²   陳（chén）欣²

(1. 國家包裝產品質量監督檢驗中心，蘭州 730030；2. 濟（jì）南17C.COM機電技術有（yǒu）限公司（sī），濟南 250031)

　　鋁箔（bó）具有材質輕、高（gāo）阻隔、遮光（guāng）、抗（kàng）紫外線、防潮、防腐蝕、導熱快、保質期長、衛（wèi）生等優良特性^[1]，加工適（shì）用性好，可以直接與塑料（liào）薄膜複（fù）合，製成具有高阻隔、可熱封、耐高溫等（děng）優點的鋁（lǚ）塑複合包裝，適用於（yú）高溫殺菌包裝（zhuāng）、真（zhēn）空包裝，常用於熟肉製品、太空食品、醬類、糊狀等食品的包裝^[2]，這類（lèi）食品的（de）油脂含量較高，保質期較長（zhǎng），若采用普通的塑料複合膜作為包裝材料，則很可能會由於包裝的阻隔性（xìng）低而引起此類食（shí）品在保（bǎo）質期內發生變質。另外，鋁類（lèi）材料還可以通過真空鍍鋁工藝製成鍍鋁薄（báo）膜，鍍鋁薄（báo）膜與其他（tā）塑料薄膜複合得到鍍鋁複合（hé）膜，其阻隔性可接近於鋁塑複合膜。

　　無任何瑕疵（cī）的鋁箔可以完全（quán）遮光，其氣體透（tòu）過率為零，但是由於生產原料、生產工藝及生（shēng）產車間環境的影響，鋁箔表麵不（bú）可避（bì）免（miǎn）的產生（shēng）汙（wū）點和針孔^[3-5]。當鋁箔與塑料薄膜複合並用於食品（pǐn）包裝後，在外力的揉搓作用下，鋁箔表（biǎo）麵的針孔逐漸擴大，導致包（bāo）裝材料的阻隔性大大（dà）降低，甚至產（chǎn）生貫穿性針孔而出現（xiàn）泄漏的現象。因此對於鋁塑複（fù）合膜（mó）而言，耐揉搓性是影（yǐng）響其保質效果的重（chóng）要因素。針對鋁塑複合膜的耐揉搓性問題，本研究選取了2種鋁塑複合（hé）膜PET(12)/Al(9)/CPP(45)、PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)，1種鍍鋁複合膜PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)進行耐（nài）揉搓性試驗（yàn），以期找到耐揉搓性優良的包（bāo）裝材料，為食品企業選擇包材提供一定的依據。

一、試驗設（shè）備與（yǔ）方法

1. 試驗設備

　　VAC-V2壓差法氣體（tǐ）滲透儀：濟南17C.COM機電技術有限公司生產（chǎn），控溫範圍為5℃～95℃，控濕範圍為0%RH、2%RH～98.5%RH、100%RH，氣體透過（guò）量測試範圍為（wéi）(0.05～50000)cm³/m²·24h·0.1MPa，適用於各（gè）種塑料薄膜、塑料複合（hé）膜（mó）、紙塑（sù）複合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁（lǚ）箔、鋁（lǚ）塑複合膜及各種工（gōng）程塑料、橡膠、建材等片材的氣體滲透性測（cè）試，測試（shì）氣體為O₂、N₂、CO₂等。

　　FDT-02揉搓試驗儀：濟南17C.COM機電技術有限公司生產，揉搓角（jiǎo）度為（wéi）440°或400°，揉搓水平行程為155mm或80mm，揉搓頻率為45次/分鍾，共有A、B、C、D、E五種揉搓模式可供選擇，揉搓次數分別為2700次、900次、270次、20次（cì）及短行程揉搓20次，適用於塑（sù）料薄膜（mó）、薄片及各種複合膜（mó）、鍍鋁（lǚ）膜、鋁塑複合膜、塗層膜等材料的耐（nài）揉（róu）搓性試驗。

2. 試（shì）驗步（bù）驟

2.1 揉搓前氧氣（qì）透過量測（cè）試

　　將環境溫度控製在(23±2)℃，並將各試驗材料放置在（zài）幹燥器（qì）中進行狀態調節至少48小時。然（rán）後（hòu）用取樣裝置裁取（qǔ）直徑（jìng）為（wéi）97mm的試樣3片，分別將3片試樣安裝在VAC-V2氣體滲透儀的3個測試腔上，並用試驗腔夾緊結構夾緊試樣，試（shì）驗條件設（shè）置為23℃，相對濕度0%RH，打開（kāi）真（zhēn）空泵，開始試驗，由於3個試驗腔互不幹擾，因此可以得到3個獨立的試（shì）驗數據（jù）。

2.2 揉搓測試

　　從試驗材料上分別裁取280mm×200mm的試樣3片，將試樣（yàng）通過膠粘帶固定在試樣夾頭上，並用固定裝置固（gù）定。選擇C類揉搓模式，開始揉搓試驗。

2.3 揉搓後氧氣透過量測試

　　按照2.1中的步驟測試揉搓後試樣的氧氣透過量。

　　若揉搓後試樣產生貫穿性針孔，其氧氣透過量超過氣體滲透儀的量程而導致試驗無法進（jìn）行時，可通過鬆節油法查看試（shì）樣產生針孔的情況。具體操作為在揉搓後的材料上裁取（qǔ）150mm×200mm的試樣，並將（jiāng）試樣平鋪在白（bái）紙上，然後向試樣表麵（miàn）塗抹鬆節油，鬆節（jiē）油會（huì）通（tōng）過針孔滲（shèn）透到白紙上，在白（bái）紙上形成斑點。

二、結果與討論

　　為了模擬（nǐ）複（fù）合膜材料在儲存、運（yùn）輸、包裝過程中及食品成品包裝的物流、銷售等環節中可能受到的揉搓作用，本研究選用了揉搓模式C(對試樣揉（róu）搓270次)，以測試3種複合膜材料的耐（nài）揉搓性。3種試樣分別經過上述耐揉搓性試驗後，試驗結果見表1。

 表（biǎo）1 揉搓前（qián）後氧氣（qì）透過量數據表 

　　通過（guò）分析表1中數據可知，3種材料揉搓前氧氣透過量由（yóu）低到高（gāo）依次為PET(12)/Al(9)/CPP(45)、PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)、PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)，其中PET(12)/Al(9)/CPP(45)與PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)的氧氣透過量相差無幾；經過270次（cì）揉搓之後，3種試樣（yàng）的氧氣透過量均增加（jiā），其氧氣透（tòu）過量（liàng）由低到高依次為PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)、PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)、PET(12)/Al(9)/CPP(45)，其中鋁塑複合膜PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)揉搓後（hòu）氧氣透過量比揉搓前（qián）增加（jiā）了約4倍，鍍鋁複合膜PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)揉搓後氧氣透過量比（bǐ）揉搓前增加了約9倍，而揉搓後鋁（lǚ）塑複合膜PET(12)/Al(9)/CPP(45)的氧氣透過量過大，已無法進行氧氣透過量測試，將試樣迎著光線觀察，用肉眼（yǎn）即可發現較明顯針孔，同時經（jīng）過鬆節油試驗後可發現白紙上（shàng）出現了密集的（de）大小不等的油斑，這說明揉搓後PET(12)/Al(9)/CPP(45)複合膜已出現了（le）大量的貫穿性針孔。綜合上述分（fèn）析不難看出，3種材（cái）料中（zhōng）鋁塑複合膜PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)耐揉搓性最好， 鍍鋁複合膜PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)次之，而鋁塑複合膜PET(12)/Al(9)/CPP(45) 最差。

　　鋁塑複合膜PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)與PET(12)/Al(9)/CPP(45)耐揉搓性相差如（rú）此之大主要是（shì）由其材料（liào）結構引起的。PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)中增加了（le）PA 層，由於塑料薄膜與鋁（lǚ）箔相（xiàng）比具（jù）有更優的柔韌性和耐揉搓（cuō）性，處於鋁箔（bó）的內、外層時可以減緩外力對鋁箔層產生的揉搓作用，因此，PA層的存在增加了塑料薄膜的厚度，對鋁（lǚ）箔層起到了更好的保護作用；另外，由（yóu）於PA 的阻（zǔ）隔性高（gāo），當揉搓（cuō）後鋁箔層產生微小的針孔時，PA層的存在仍能使整個鋁塑複合膜的阻隔（gé）性保持在（zài）較高的水平。這兩方麵原因共同作用使得PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)耐揉（róu）搓性優於PET(12)/Al(9)/CPP(45)。與鋁（lǚ）箔相比，鍍鋁（lǚ）膜很少出現針孔和裂口，無揉曲龜裂現象，因此與結構相（xiàng）似的鋁塑複合膜PET(12)/Al(9)/CPP(45)相比，鍍鋁複（fù）合膜PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)具有較高的耐揉搓性。

　　總體（tǐ）而言，3種材料中PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)與PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)的（de）性能優於PET(12)/Al(9)/CPP(45)，因此（cǐ）前兩者更適用於需要高（gāo）阻隔類食品的包裝。其中PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)揉（róu）搓前後的氧氣透過量均（jun1）低於PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)，對食品具有更加的保質效果。但從包裝（zhuāng）成本方麵考慮，由於鋁箔（bó）的價格及生產工藝成本均高（gāo）於鍍鋁薄膜，因此PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)具有明顯的價（jià）格優勢。故食品企業在選擇食品包材時，應（yīng）綜合考慮食品的特性（xìng）、保質期（qī）的長短及包裝成本等因素進行合理（lǐ）選擇。

三、結論

　　耐揉搓性是製約鋁塑複合膜（mó）包裝保質（zhì）效果的重要因素，本研究通過測試揉搓前（qián）後薄膜的氧氣（qì）透過量，綜合分析了鋁塑（sù）複合膜PET(12)/Al(9)/CPP(45)、PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)及（jí）鍍鋁複合膜PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)3種材料的耐揉搓性（xìng）。研究結果表明，PET(12)/Al(9)/CPP(45)的（de）耐揉（róu）搓性較差，在（zài）外力的作用下很容易產生貫穿性針孔，對食品的保質（zhì）效果（guǒ）較差；而PET(12)/Al(9)/PA(15)/CPP(45)和PET(12)/VMPET(12)/CPP(45)的耐揉（róu）搓性（xìng）較好，其中後者揉搓前（qián）的氧氣透過量接近於前者，揉搓（cuō）後則明顯（xiǎn）低（dī）於前者，但卻具有明（míng）顯的價格優勢，因此，食（shí）品企業可根據食品的保質要求選擇合適的包裝材料。

參考文獻

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