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醋酸纖維素是生物基,可降解的材料,特別適合應用於不容易回收的塑膠薄膜。醋酸纖維素薄膜具有透明,光澤,強度,防霧,抗靜電及可以直接印刷等優點。與市場上醋酸纖維素薄膜,是以溶劑壓鑄成型工藝製造的單層薄膜,傳統塑膠熱熔擠出加工設備生產的醋酸纖維素薄膜尚未見於市場。

“赫莉亞”開發的醋酸纖維素薄膜(CPF),是將特殊規格的醋酸纖維素,以自有配方與工藝製造擠出級的熱塑性醋酸纖維素膠粒(CP),使用一般標準擠出流延薄膜生產設備製造。CPF與溶劑壓鑄製造的薄膜產品比較,外觀及機械性能相仿,但是具有較好的阻隔性。CPF薄膜已通過歐盟(EU No. 10/2011)食品接觸包裝容器安全標準測試,及ISO14855-1生物可降解測試。

醋酸纖維素薄膜的缺點是熱封性差,雖然有不錯的阻隔性,但是無法滿足高阻隔包裝薄膜的要求,這大幅限制了醋酸纖維素薄膜的應用。“赫莉亞“也開發了醋酸纖維素/聚乙烯醇共擠壓出的可降解高阻隔複合薄膜(SCF,中國大陸與台灣專利申請中),解決了醋酸纖維素薄膜熱封性差,及阻隔性不足的問題。

  1. CPF可降解薄膜

以CP膠粒,應用擠出流延量產設備,生產厚度為0.02mm ,寬幅為1.8m的薄膜工藝已經具體實現。與溶劑壓鑄製造的的高光澤薄膜比較如下表:

 

 

 

 

檢測項目

檢測標準

檢測結果

溶劑壓鑄
薄膜

CPF

厚度(mm)

 

0.02

0.03

拉伸強度(N/mm-2

ASTM D882

80

78

伸長率(%)

ASTM D882

25-45

50-68

霧度(Haze,%)

ASTM D1003

0.7

0.9

加熱收縮率(%)

ASTM D1204

1-1.5

1-1.5

表面濕潤張力(dyn.cm-1

ASTM D2578

38-42

48

摩擦係數

ASTM D1894

0.4-0.65

0.46-0.56

水蒸氣穿透率

(WVTR, g/m2.day.atm)

ASTM F1249

1,890

42.8

由以上數據比較表明,對比溶劑壓鑄製造的薄膜,在伸長率,表面濕潤張力及水蒸氣阻隔等方面的性能較優越,其餘性能數據相仿。

  1. SCF可降解高阻隔薄膜(專利申請中)

為了解決CPF的熱封及氧氣阻隔性較差的問題,“赫莉亞“完成開發以熱塑性聚乙烯醇(Hydroplas, HP)與CP膠粒共擠押出製成的積層複合薄膜,大幅改善了醋酸纖維素薄膜的氧氣阻隔性。

幾種高阻隔薄膜的阻隔性見以下比較:

 

產品形式

膜厚(mm)

氧氣穿透率

(OTR, cm3/m2.atm)

水蒸氣穿透率

(WVTR, g/m2.atm)

EVOH複合膜

OPP/EVOH/PE複合膜

60

0.6

36

PVdC複合膜

PVC/PVdC複合膜

 

0.8

0.9

SCF/CPF可降解複合膜

紙/SCF/CPF複合包材

32

0.06

36

由以上述比較可以得知,SCF不但可以作為CPF的黏合層,同時可以大幅改善CPF的氧氣阻隔性,優於常用的高阻隔樹脂EVOH或PVdC。

  1. 客製化的可降解高阻隔薄膜

依照CPF及SCF的特性,為客戶設計減碳,可降解,成本較低,效能優異的高阻隔包裝材料。