Coextrusionsanlage für PP/PE/PA/PETG/EVOH-Mehrschicht-Barrierefolien
Wichtigste technische Parameter
| Linienmodell | Extrudermodell | Produktbreite | Produktdicke | Design-Extrusionsausgabe |
| 7-Schicht-Koextrusion | 120/75/50/60/75 | 800-1200 mm | 0,2–0,5 mm | 500-600 kg/h |
| 9-Schicht-Koextrusion | 75/100/60/65/50/75/75 | 800-1200 mm | 0,05–0,5 mm | 700-800 kg/h |
Hinweis: Die Spezifikationen können ohne vorherige Ankündigung geändert werden.
Marktstatus von EVOH-Verpackungsanwendungen
Im Bereich der Kühlkettenverpackung von Lebensmitteln werden Metall- oder Glasverpackungen verwendet, um das Eindringen verschiedener Gase nach innen und außen effektiv zu verhindern und so die Qualität und den Wert der Produkte zu sichern. Lebensmittelverderb wird im Wesentlichen durch drei Faktoren verursacht: biologische Faktoren (z. B. enzymatische Reaktionen), chemische Faktoren (vor allem Oxidation von Lebensmittelbestandteilen) und physikalische Faktoren (z. B. Hygroskopizität, Austrocknung). Diese Faktoren beeinflussen die Umgebungsbedingungen wie Sauerstoff, Licht, Temperatur und Feuchtigkeit und führen so zum Verderb. Die Verhinderung des Lebensmittelverderbs besteht hauptsächlich darin, die Vermehrung von Mikroorganismen in den Lebensmitteln zu hemmen, die Oxidation von Lebensmittelbestandteilen durch Sauerstoff zu verhindern und Feuchtigkeit abzuhalten, um den ursprünglichen Geschmack der Lebensmittel zu erhalten.
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, kurz EVOH, zählt neben Polyvinylidenchlorid (PVDC) und Polyamid (PA) zu den drei weltweit am häufigsten verwendeten Barriereharzen [2]. EVOH hemmt das Eindringen von Sauerstoff aus der Luft in Lebensmittel und damit die Bildung von Toxinen und anderen Schadstoffen durch Mikroorganismen. Zudem verhindert es oxidationsbedingte Zusammensetzungsänderungen, erhält den Duft und schützt vor Fremdgerüchen. Die fehlende Feuchtigkeitsbarriere wird durch weitere Polyolefinschichten kompensiert. Mehrschichtige EVOH-Verpackungsmaterialien schützen daher Lebensmittel effektiv vor Verderb und verlängern die Haltbarkeit. Darüber hinaus ist EVOH leicht zu verarbeiten und zu formen und weist eine gute Umweltverträglichkeit auf. Aufgrund seiner hervorragenden Gasbarriereeigenschaften, Transparenz, Verarbeitbarkeit und Lösungsmittelbeständigkeit findet EVOH immer breitere Anwendung, und die Nachfrage steigt rasant.
Hochbarriere-EVOH-Harz
1. Materialeigenschaften
Die Barriereeigenschaften von EVOH Die Barriereeigenschaften von Polymermaterialien beziehen sich auf die Fähigkeit von Produkten, kleine Molekülgase, Flüssigkeiten, Wasserdampf usw. abzuschirmen. Zu den derzeit gebräuchlichen Harzsorten mit guten Barriereeigenschaften gehören: EVOH, PVDC, PAN, PEN, PA und PET.
2. Wird EVOH als Hochbarriere-Material verwendet, kommt es üblicherweise in mehrschichtiger Verbundstruktur zum Einsatz. Gängige Verbundmaterialien sind PP, HIPS, PE, EVOH und AD, wobei AD als Bindemittel dient. Die mehrschichtige Verbundstruktur nutzt die Eigenschaften der einzelnen Materialien optimal, verbessert die Wasserbeständigkeit von EVOH und ergibt ein Hochbarriere-Material mit hervorragenden Eigenschaften. Die meisten dieser Materialien wurden in der Vergangenheit für flexible Verpackungen verwendet. Verbundharze wie PP, PE und PA lassen sich jedoch aufgrund ihrer hohen Zähigkeit, aber geringen Steifigkeit nur schwer stanzen, was ihren Einsatz im Bereich starrer Verpackungen, insbesondere bei Produkten mit Online-Abfüllung, einschränkt. Schlagfestes Polystyrol (HIPS) zeichnet sich durch gute Steifigkeit und hervorragende Formbarkeit aus und eignet sich daher gut zum Stanzen sowie für Hartverpackungen. Aus diesem Grund ist die Entwicklung von EVOH-Hochbarriere-Verbundwerkstoffen für Hartverpackungen von besonderer Dringlichkeit.
Aufgrund der schlechten Kompatibilität zwischen EVOH-Harz und HIPS-Harz sowie des großen Unterschieds in der Harzrheologie sind die Haftfestigkeit zwischen Substrat und EVOH, die Anforderungen an die Zugeigenschaften von EVOH beim Sekundärformen und die EVOH-Schichtverteilung beim Kalandrieren zur Herstellung von Verbundplatten die wichtigsten Faktoren, die die Leistungsfähigkeit und den Einsatz von Verbundwerkstoffen beeinflussen und gleichzeitig schwierige Probleme darstellen, die bei der Herstellung dieser Art von Verbundwerkstoffen gelöst werden müssen.
Der Schlüssel zur Mehrschicht-Coextrusionstechnologie ist der Klebstoff (AD). Die Verbundverpackungsmaterialien aus EVOH bestehen üblicherweise aus PP und EVOH. Da PP und EVOH jedoch nicht direkt thermisch verbunden werden können, muss ein Klebstoff (AD) zwischen PP und EVOH hinzugefügt werden. Bei der Auswahl des Klebstoffs ist zu berücksichtigen, dass PP als Basismaterial dient, die Schmelzviskosität von PP und EVOH aufeinander abgestimmt sein muss und die Zugeigenschaften erfüllt sein müssen, um Delaminationen während der Weiterverarbeitung zu vermeiden. Daher bestehen die coextrudierten Folien meist aus fünf Schichten (PPADEVOHADPP/AD/EVOH/AD/R/PP). Die äußerste Schicht besteht aus neuem PP-Material, die beiden anderen aus recyceltem PP-Material (R(PP)). Auch asymmetrische Strukturen sind möglich, und andere Materialien (PE/HIPS usw.) können für die Coextrusion verwendet werden. Das Prinzip bleibt gleich, und es lässt sich dasselbe Mehrschicht-Coextrusionsverfahren realisieren.
Anwendung
EVOH-Materialien weisen gute Barriereeigenschaften auf. Durch Coextrusion mit PP, PE, PA, PETG und anderen Materialien lassen sie sich zu 5-, 7- und 9-lagigen, hochbarrierefähigen Leichtbauverpackungen verarbeiten. Diese werden hauptsächlich für aseptische Verpackungen, Gelees, Milchprodukte, gekühlten Fisch und Fleischwaren etc. eingesetzt. Im Non-Food-Bereich finden sie Anwendung in der Pharmazie, bei Verpackungen mit flüchtigen Lösungsmitteln und weiteren Bereichen. Dank ihrer hervorragenden Barriereeigenschaften verlängern sie die Haltbarkeit der Produkte deutlich.
