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。
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 |
CPF |
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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。
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。
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。