高阻隔膜材料由于其優異的阻隔性能,已廣泛應用于食品、醫藥、工業等產品包裝領域。為了提高阻隔材料的阻隔性能,目前采用的主要技術手段如下:
1、多層復合
多層粘合是指通過復合工藝將兩層或多層具有不同阻隔性能的薄膜粘合在一起。滲透路徑延長,從而提高了阻隔性能。該方法工藝簡單,但存在一些影響阻隔性能的問題,如氣泡、裂紋和褶皺等。,并且對設備的要求相對復雜,成本較高。
2、表面涂覆
表面涂覆即利用學生物理世界氣象沉積、化學氣相沉積、原子層沉積、分子層沉積、層層自組裝或磁控濺射沉積等技術在基材表面沉積金屬、金屬氧化物或氮化物等材料,從而在這種薄膜結構表面可以形成一個致密且阻隔性能更加優異的金屬層,這些研究方法對設備和工藝設計要求高,且涂層發展過程管理中有一些可能導致產生針孔、裂紋等缺陷。
3、表面改性
本發明采用膜聚合物表面改性,主要包括表面化學處理、表面接枝改性和等離子體表面處理,使表面分子鏈交聯,從而提高制品的阻隔性能。 這種方法容易滿足技術要求,設備簡單,一次性投資成本低,但不能達到長期穩定的效果,一旦表面損壞,將嚴重影響屏障性能。
4、納米復合材料
采用插層法、原位聚合法或溶膠-凝膠法制備長粒比大、不透水的納米復合材料(如石墨烯、納米粘土)。降低了滲透分子的溶解度,延長了滲透路徑,降低了滲透分子的擴散速率,改善了阻隔性能。然而,納米粒子在制備過程中難以均勻分散、高度定向,易發生遷移,影響材料的光學和力學性能。
5、雙向拉伸
通過雙向拉伸,可以使聚合物薄膜在垂直和水平兩個方向上取向,使分子鏈排列的有序性提高,堆積更加緊密,從而使小分子更難通過,從而提高阻隔性能。這種方法使本征高阻隔聚合物膜的制備工藝復雜化,阻隔性能難以得到顯著提高。
當前,在食品、藥品、化學品產品的強勁市場信息需求不斷推動下,包裝膜材料進行持續快速發展,產品對膜材料的要求具有更高,要求我們開發高阻隔性、保鮮性、耐熱性、抗菌性等多功能性薄膜材料,其中高阻隔膜材料技術發展中國迅速。同時可以隨著社會資源管理越來越緊缺和人們對于環保問題意識增強,開發工作環境友好高阻隔膜材料也成為一個熱點。