Apakah Filem EVOH dan Mengapa Ia Digunakan dalam Pembungkusan Makanan?

EVOH — kopolimer alkohol vinil etilena — ialah salah satu bahan penghalang terpenting dalam pembungkusan makanan fleksibel moden. Ia biasanya tidak digunakan sebagai filem kendiri tetapi sebagai lapisan penghalang berfungsi dalam struktur filem berbilang lapisan, di mana keupayaan luar biasa untuk menyekat penghantaran oksigen menentukan prestasi jangka hayat pembungkusan untuk produk makanan sensitif oksigen. Memahami perkara yang EVOH lakukan, cara ia berfungsi dan di mana batasannya adalah berguna untuk pengeluar makanan, pembeli pembungkusan dan sesiapa sahaja yang menyatakan beg aseptik atau pembungkusan beg dalam kotak untuk produk cecair.

Apakah EVOH?

EVOH ialah polimer termoplastik yang dihasilkan oleh saponifikasi (penukaran kimia) kopolimer etilena-vinil asetat. Bahan yang terhasil menggabungkan komponen etilena yang memberikan kebolehprosesan dan rintangan lembapan dengan komponen alkohol vinil yang memberikan sifat penghalang oksigen yang luar biasa. Nisbah etilena kepada alkohol vinil dalam kopolimer — dinyatakan sebagai peratusan tahi lalat etilena — mempengaruhi keseimbangan antara prestasi penghalang oksigen dan kepekaan lembapan: kdanungan etilena yang lebih rendah memberikan penghalang oksigen yang lebih baik tetapi kepekaan kelembapan yang lebih tinggi; kandungan etilena yang lebih tinggi mengurangkan sensitiviti lembapan sambil mengurangkan sedikit prestasi penghalang.

Gred EVOH komersial yang digunakan dalam pembungkusan makanan biasanya mempunyai kandungan etilena sebanyak 27 hingga 44 peratus mol, dengan gred khusus dipilih berdasarkan keperluan pemprosesan dan keseimbangan rintangan dan rintangan lembapan yang diperlukan untuk aplikasi.

Mengapa Prestasi Penghalang Oksigen EVOH Penting

Oksigen adalah punca utama kemerosotan kualiti dalam kebanyakan produk makanan cecair yang dibungkus. Dalam jus buah-buahan dan pekat, oksigen bertindak balas dengan asid askorbik (vitamin C), anthocyanin (pigmen warna), dan sebatian aroma yang tidak menentu — menyebabkan keperangan, kehilangan vitamin dan degradasi rasa. Dalam wain, oksigen memacu pengoksidaan sebatian fenolik dan ester yang meruap, menyebabkan kehilangan sifat buah segar dan perkembangan luar rasa. Dalam minyak yang boleh dimakan, oksigen mencetuskan pengoksidaan lipid - ketengikan. Dalam produk tenusu, oksigen menyumbang kepada perkembangan luar rasa dan degradasi vitamin.

Kadar oksigen sampai ke produk dalam bungkusan tertutup diukur oleh Kadar Penghantaran Oksigen (OTR) bahan pembungkus — jumlah oksigen yang melalui kawasan tertentu bahan setiap hari di bawah keadaan piawai. OTR yang lebih rendah bermakna prestasi penghalang oksigen yang lebih baik dan jangka hayat produk yang lebih lama.

Prestasi penghalang oksigen EVOH secara mendadak lebih baik daripada polimer pembungkusan standard:

EVOH pada keadaan kering memberikan prestasi penghalang oksigen kira-kira 100 hingga 10,000 kali lebih baik daripada filem PE standard. Ini bermakna pembungkusan yang menggabungkan lapisan EVOH boleh mengekalkan persekitaran yang kehabisan oksigen di dalam bungkusan tertutup selama berbulan-bulan, melindungi produk daripada kemerosotan oksidatif sepanjang jangka hayat yang dimaksudkan.

Had Kritikal EVOH: Sensitiviti Kelembapan

Prestasi penghalang oksigen yang luar biasa EVOH pada keadaan kering berkurangan dengan ketara apabila kelembapan meningkat. Kumpulan alkohol vinil dalam EVOH yang memberikan prestasi penghalang adalah hidrofilik — mereka menyerap air dari persekitaran sekeliling. Apabila lapisan EVOH menyerap lembapan, struktur kristalnya terganggu, dan kebolehtelapan oksigen meningkat. Pada kelembapan relatif yang tinggi (80–100% RH), prestasi penghalang oksigen EVOH boleh menurun sebanyak faktor 10 hingga 100 berbanding dengan keadaan kering, bergantung pada gred tertentu.

Kepekaan kelembapan inilah sebabnya EVOH jarang digunakan sebagai lapisan permukaan dalam pembungkusan makanan. Ia mesti diletakkan sebagai lapisan tengah dalam pembinaan filem berbilang lapisan, dilindungi pada kedua-dua belah oleh lapisan polimer tahan lembapan. Lapisan luar dan dalam PE, PP atau PET bertindak sebagai penghalang lembapan yang melindungi EVOH daripada kelembapan persekitaran dan daripada kelembapan dalam produk itu sendiri, mengekalkan lapisan EVOH dalam keadaan kelembapan rendah di mana prestasi halangan oksigennya dimaksimumkan.

Struktur filem berbilang lapisan biasa yang menggabungkan EVOH untuk pembungkusan makanan aseptik ialah: PE/pelekat / EVOH / pelekat / PE. Lapisan PE memberikan perlindungan lembapan untuk lapisan tengah EVOH, kebolehdapan haba (PE dalam) dan integriti struktur. EVOH menyediakan penghalang oksigen. Lapisan pengikat pelekat mengikat lapisan PE dan EVOH yang tidak serasi bersama-sama dengan lekatan antara lapisan yang mencukupi untuk mengelakkan penembusan semasa pemprosesan dan penggunaan.

EVOH lwn Aluminium Foil dalam Pembinaan Beg Aseptik

Untuk beg aseptik dan pembungkusan beg dalam kotak, pilihan antara filem berbilang lapisan yang mengandungi EVOH dan lamina kerajang aluminium melibatkan pertukaran antara prestasi penghalang, ketelusan dan kos:

Laminasi Kerajang Aluminium

Kerajang aluminium pada ketebalan 9 mikron memberikan pada asasnya sifar OTR dan transmisi cahaya sifar — prestasi penghalang tertinggi yang tersedia. Ia kalis kepada oksigen dan cahaya, menjadikannya standard untuk aplikasi jangka hayat yang paling mencabar: pekat jus, produk tomato dan produk makanan sensitif oksigen lain yang memerlukan jangka hayat ambien 12 hingga 24 bulan. Kelemahannya ialah kerajang aluminium menjadikan beg legap (produk tidak dapat dilihat melalui pembungkusan), menambah berat dan kos bahan berbanding pembinaan filem sahaja, dan mencipta cabaran kitar semula.

Haiwan Kesayangan Berlogam (Haiwan Kesayangan Bersalut Aluminium)

PET berlogam menggunakan lapisan aluminium yang sangat nipis (kira-kira 0.02–0.05 mikron) yang didepositkan wap pada permukaan filem PET. Ia memberikan prestasi penghalang tinggi dengan ketara lebih baik daripada PE atau PET standard, walaupun tidak menghampiri hampir sifar OTR kerajang aluminium tebal. PET Metallized lebih ringan, lebih menjimatkan kos dan lebih fleksibel daripada lamina foil, menjadikannya sesuai untuk beg aseptik penghalang tinggi di mana OTR sifar mutlak tidak diperlukan. Ia legap (lapisan aluminium menghalang cahaya) tetapi menyediakan penghalang yang baik untuk pelbagai aplikasi pembungkusan makanan.

Filem Komposit EVOH

EVOH dalam struktur PE/EVOH/PE atau PET/EVOH/PE berbilang lapisan menyediakan penghalang oksigen yang sangat baik pada kos bahan yang lebih rendah daripada pembinaan berasaskan aluminium, dan — yang penting — mengekalkan ketelusan filem jika lapisan luarnya jelas. Untuk aplikasi di mana keterlihatan produk dinilai (pembungkusan yang menghadap pengguna dengan ketelusan adalah titik jualan, aplikasi jus dan minuman tertentu), filem komposit EVOH membenarkan pakej yang jelas atau lut sinar dengan prestasi penghalang oksigen yang tinggi. Pertimbangannya ialah EVOH tidak menyediakan penghalang cahaya — produk sensitif cahaya masih memerlukan lapisan luar legap atau pembungkusan sekunder untuk perlindungan cahaya.

Gabungan Metallized EVOH Composite

Pembinaan filem berprestasi tertinggi untuk beg aseptik menggabungkan PET atau EVOH berlogam dengan lapisan penghalang tambahan — menyediakan kedua-dua penghalang oksigen dan penghalang cahaya dalam struktur yang lebih ringan daripada lamina foil pepejal. Ini ialah binaan "penghalang ultra tinggi" yang digunakan untuk produk dengan keperluan jangka hayat yang paling mencabar dan di mana OTR sifar mutlak kerajang tebal tidak boleh dicapai dengan alternatif filem. Beg aseptik penghalang tinggi dan penghalang ultra tinggi Ruijin Xinchen menggunakan binaan bahan gabungan ini.

EVOH dalam Beg Aseptik: Contoh Aplikasi

Filem berbilang lapisan berasaskan EVOH digunakan merentasi rangkaian produk makanan cecair yang dibungkus dalam beg aseptik:

• Jus buah-buahan dan jus sayuran pekat: Perlindungan vitamin C dan anthocyanin memerlukan penghalang oksigen yang tinggi. Beg laminat komposit atau aluminium foil EVOH mengekalkan kualiti pekat jus selama 12 bulan pada suhu ambien.
• Pembungkusan wain (format BIB): EVOH penghalang tinggi atau beg PET berlogam untuk wain beg dalam kotak mengekalkan kesegaran wain kedua-dua pra-pembukaan (melindungi daripada pengoksidaan gudang) dan selepas pembukaan (menghadkan pengoksidaan yang didorong oleh resapan dalam tempoh pendispensan 4 hingga 6 minggu).
• Produk tenusu (UHT diproses): Beg aseptik untuk susu UHT, krim dan produk tenusu cecair menggunakan filem komposit EVOH yang menyediakan penghalang oksigen tanpa kelegapan kerajang, membenarkan keterlihatan produk dalam beberapa format yang menghadap pengguna.
• Minyak yang boleh dimakan: Pengoksidaan minyak (rancidity) didorong oleh oksigen dan dipercepatkan oleh cahaya. Beg aseptik penghalang tinggi untuk minyak boleh dimakan menggunakan struktur legap — komposit PET/EVOH berlogam atau lamina kerajang aluminium — yang menangani kedua-dua penghantaran oksigen dan cahaya.
• Ekstrak herba dan bahan tambahan makanan: Bahan cecair bernilai tinggi yang memerlukan jangka hayat ambien yang panjang tanpa rantai sejuk menggunakan beg aseptik penghalang ultra-tinggi di mana premium kos filem penghalang adalah wajar oleh nilai produk dan keperluan jangka hayat.

Soalan Lazim

Adakah makanan EVOH selamat?

EVOH diluluskan untuk aplikasi hubungan makanan di semua pasaran pengawalseliaan utama. Di AS, EVOH disenaraikan di bawah FDA 21 CFR 177.1360 sebagai bahan tambahan makanan tidak langsung untuk digunakan dalam artikel hubungan makanan. Di EU, EVOH termasuk dalam senarai positif monomer di bawah Peraturan (EU) 10/2011 mengenai bahan plastik dan artikel yang bertujuan untuk menghubungi makanan. EVOH menghasilkan penghijrahan minimum ke dalam makanan — polimer sangat stabil dalam keadaan sentuhan makanan biasa — dan tidak menimbulkan kebimbangan keselamatan makanan apabila digunakan dalam parameter yang dinyatakan dalam peraturan sentuhan makanan yang berkenaan.

Bolehkah filem EVOH dikitar semula?

Filem berbilang lapisan yang mengandungi EVOH biasanya tidak boleh dikitar semula melalui aliran kitar semula plastik bahan tunggal standard kerana lapisan polimer yang berbeza tidak boleh diasingkan dengan mudah. Ini adalah had yang diiktiraf bagi filem penghalang berbilang lapisan dan kawasan pembangunan yang aktif dalam industri pembungkusan. Filem penghalang mono-bahan — mencapai prestasi penghalang oksigen yang mencukupi daripada satu keluarga polimer yang serasi (struktur semua PE atau semua-PP yang menggabungkan lapisan penghalang yang diubah suai) — sedang dibangunkan sebagai alternatif yang boleh dikitar semula kepada filem berbilang lapisan EVOH, walaupun ia masih belum sepadan dengan prestasi penghalang EVOH untuk aplikasi yang menuntut. Untuk produk makanan bernilai tinggi di mana prestasi penghalang EVOH diperlukan untuk mengelakkan kerosakan, keseimbangan alam sekitar untuk mencegah sisa makanan (yang mempunyai kesan alam sekitar yang jauh lebih tinggi daripada pembungkusan itu sendiri) lazimnya mengutamakan filem penghalang EVOH berbanding alternatif boleh kitar semula penghalang rendah yang membenarkan kerosakan produk.

Apakah perbezaan antara EVOH dan PVDC (Saran) sebagai penghalang oksigen?

Kedua-duanya EVOH and PVDC (polivinilidena klorida) adalah bahan penghalang oksigen berprestasi tinggi yang digunakan dalam pembungkusan makanan. EVOH menyediakan prestasi penghalang oksigen yang lebih baik daripada PVDC pada keadaan kering, lebih diterima oleh alam sekitar (PVDC mengandungi klorin dan mewujudkan cabaran pengawalseliaan untuk pelupusan insinerasi), dan secara amnya lebih disukai untuk pembangunan pembungkusan baharu. PVDC mempunyai sensitiviti lembapan yang lebih rendah daripada EVOH — prestasi penghalangnya lebih stabil pada kelembapan tinggi — yang memberikan kelebihan dalam aplikasi kelembapan tinggi. Dalam amalan, EVOH dengan lapisan luar PE yang melindungi kelembapan yang sesuai telah menggantikan PVDC dalam aplikasi pembungkusan makanan aseptik.

Adakah ketebalan lapisan EVOH menjejaskan prestasi halangan?

ya. Ketebalan lapisan EVOH dalam struktur filem berbilang lapisan secara langsung mempengaruhi OTR — lapisan EVOH yang lebih tebal memberikan penghalang oksigen yang lebih baik. Walau bagaimanapun, melebihi ambang ketebalan tertentu (biasanya 3 hingga 5 mikron dalam struktur coextruded), peningkatan penghalang tambahan bagi setiap mikron tambahan EVOH berkurangan, dan faktor lain — ketekalan pemprosesan filem, kualiti lapisan pelekat, jumlah ketebalan filem — menjadi lebih ketara. Kebanyakan filem pembungkus makanan yang diekstrusi bersama menggunakan lapisan EVOH 3 hingga 8 mikron sebagai sebahagian daripada jumlah ketebalan filem dalam julat 70 hingga 200 mikron. Kandungan EVOH mewakili 2 hingga 10% daripada jumlah ketebalan filem tetapi bertanggungjawab untuk sebahagian besar prestasi penghalang oksigen.

Penghalang Tinggi Beg Aseptik dengan EVOH daripada Ruijin Xinchen

Ruijin Xinchen Technology Co., Ltd. mengeluarkan beg aseptik dan pembungkusan beg dalam kotak menggunakan penghalang standard, penghalang tinggi, dan pembinaan filem penghalang ultra tinggi yang menggabungkan PET berlogam, komposit EVOH, lamina kerajang aluminium tulen dan gabungan filem PE. Barisan pengeluaran satu langkah yang meliputi pengacuan injap, tiupan filem, pelapis dan pembuatan beg dalam kemudahan Perusahaan Teknologi Tinggi Nasional yang diperakui QS di Ruijin, Jiangxi, China. Julat kapasiti 1L hingga 220L untuk makanan, minuman, tenusu, minyak makan dan aplikasi cecair khusus.

Hubungi kami untuk membincangkan keperluan spesifikasi halangan untuk produk anda, meminta data OTR filem dan mendapatkan sampel dan harga.

Produk Berkaitan: Beg Aseptik | Beg-dalam-Kotak (Penghalang Tinggi, Komposit EVOH Bersalut Aluminium) | Injap & Penutup Muncung