الهدف النهائي من تغليف المواد الغذائية هو إطالة عمر الصلاحية ، وضمان سلامة المحتويات ، وتلبية احتياجات المستهلكين للراحة وحماية البيئة. تقتصر مواد التغليف التقليدية (مثل فيلم PE أحادي الطبقة والفيلم المركب المصنوع من الألومنيوم) من خلال الولادة من المادة ومن الصعب تحقيق خصائص عالية الحاجز ومقاومة درجة الحرارة والقوة الميكانيكية في نفس الوقت. يعتبر فيلم عالي الحاجز ذو تسعة طبقات مشتركًا في فيلم High Barrier بمثابة اختراق ثوري في تكنولوجيا الحفاظ على الأغذية من خلال مضاعفة علميًا للطبقة المقاومة للثقب ، والطبقة الأساسية للحاجز وطبقة تحريك الحرارة من خلال التصميم التعاوني على المستوى الجزيئي.
التصميم الهيكلي ل شارك في 9 طبقات مشترك في فيلم عالي الحاجز : تعاون دقيق على المستوى الجزيئي
1. التقسيم الطبقي الهيكلي والوظيفي النموذجي
يكمن جوهر الفيلم المشترك في تسع طبقات في تصميمه الطبقي "شطيرة":
الطبقة الخارجية: يستخدم البولي بروبيلين المقاوم للثقب (PP) أو البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) لتوفير حماية ميكانيكية لمنع تلف العبوات.
الطبقة الوسطى: تشكل كوبوليمر الكحول الإيثيلين-فينيل (EVOH) والنايلون (PA) جوهر حاجز. تعمل التركيب البلوري الكثيف من EVOH والسلسلة الجزيئية القوية القطبية من السلطة الفلسطينية معًا لتشكيل عائق مادي على الأكسجين وبخار الماء والرائحة.
الطبقة الداخلية: البولي إيثيلين (PE) مع أداء ختم حراري ممتاز يضمن قوة الختم للحزمة ويمنع تسرب المحتويات.
2. دور جسر الراتنج اللاصقة (التعادل)
نظرًا لأن "الغراء الجزيئي" بين الطبقات ، يحقق Tie مزيجًا قويًا من PP/PET و EVOH/PA و PE من خلال الترابط الكيميائي لتجنب خطر التقسيم الطبقي. يجب أن يكون تصميم السلسلة الجزيئية متوافقًا مع الاختلافات القطبية لكل طبقة من المواد لضمان الترابط المستقر أثناء المعالجة ذات درجة الحرارة العالية (مثل البثق والتمدد).
تعبئة اللحوم الطازجة: كيف يمنع أداء الحاجز التكاثر الميكروبي؟
1. "" قاتل غير مرئي "" للتكاثر الميكروبي
أثناء تخزين اللحوم الطازجة ، سوف يسرع الأكسجين أكسدة الدهون ، مما يسبب تلون اللحوم والرائحة ؛ تغلغل بخار الماء يعزز التكاثر الميكروبي ويقصر عمر الصلاحية. عادة ما يكون معدل انتقال الأكسجين (OTR) لأفلام التغليف التقليدية 10-50 سم مكعب/(م² · 0.1MPa) ، وهو أمر يصعب تلبية احتياجات الحفظ على المدى الطويل من اللحوم الطازجة.
2. حلول فيلم مشترك من تسع طبقات
ULTRA-LOW OTR: من خلال جوهر EVOH/PA ، يمكن تخفيض OTR للفيلم المشترك من تسعة طبقات إلى <1 سم مكعب/(M² · 24H · 0.1MPA) ، مما يمنع بشكل فعال نمو البكتيريا الهوائية (مثل الزائفة).
أداء مقاوم للرطوبة: معدل نقل بخار الماء (WVTR) <1 جم/(م² · 24 ساعة) ، مما يمنع الصقيع على سطح اللحوم الطازجة والحفاظ على اللحوم الطازجة والطنية.
التآزر المضاد للبكتيريا: تعزز بعض المنتجات زيادة قدرة تثبيط الميكروبات لفيلم الحاجز عن طريق إضافة عوامل مضادة للبكتيريا مثل أملاح الأمونيوم النانوية وأملاح الأمونيوم الرباعية.
3. دليل على حياة الصلاحية الممتدة
تُظهر الاختبارات المختبرية أن عمر الوجه من اللحوم الطازجة المعبأة في فيلم تسع طبقات مشتركة يمكن تمديده إلى أكثر من 15 يومًا في 0-4 ℃ ، وهو أعلى 3-5 مرات من التعبئة التقليدية. تُظهر استطلاعات المستهلكين أن معدل الاحتفاظ باللحوم الطازجة التي تستخدم هذه العبوة ، كلها أكثر من 90 ٪.
تعبئة الطعام المعدة: "الخندق التقني" للحفاظ على السلسلة الكاملة
1. نقاط ألم الحفظ في صناعة الأغذية المسبقة مسبقًا
يحتاج الطعام المعدة إلى المرور عبر روابط متعددة مثل المعالجة والتبريد والنقل والتدفئة. من الصعب أن تأخذ العبوة التقليدية في الاعتبار متطلبات مقاومة الطهي عالية الحرارة (مثل التعقيم 121 ℃) ومقاومة تجميد درجة الحرارة المنخفضة (-50 ℃ التخزين). إن مشاكل مثل تلف الحزمة أو تغلغل البخار أو تكسير درجة الحرارة المنخفضة ستؤدي إلى تدهور المحتويات.
2. ميزة "السلسلة الكاملة" لفيلم التحمل المشترك من تسع طبقات
مقاومة الطهي عالية الحرارة: تكون نقطة انصهار الطبقة الخارجية PP أو PET أكبر من 160 ℃ ، والتي يمكن أن تصمد أمام عملية التعقيم عالية درجة الحرارة مع الحفاظ على سلامة الفيلم.
مقاومة تجميد درجة الحرارة المنخفضة: لا يزال من الممكن الحفاظ على مرونة طبقة PE الداخلية عند -50 ℃ لمنع التعبئة من كونها هشة.
مقاومة الثقب: ≥5n مقاومة الثقب تضمن عدم تلف العبوة أثناء التغليف والنقل الآلي.
العبوة السائلة: "" درع الأمان "" مع مقاومة عالية للثقب والمرونة
1. مخاطر النقل من التعبئة والتغليف السائل
المنتجات السائلة (مثل الصلصات والمشروبات) عرضة للبثق والثقب أثناء النقل ، مما يؤدي إلى تسرب. عادة ما تكون مقاومة الثقب لأفلام التغليف التقليدية <3n ، والتي يصعب التعامل معها مع البيئات اللوجستية المعقدة.
2. "تصميم السلامة" لفيلم مشترك من تسع طبقات
طبقة مقاومة الثقب: السلسلة الجزيئية للطبقة الخارجية PP أو PET جامدة ويمكنها تحمل ثقب من الأشياء الحادة.
جوهر مرن: يضمن المزيج المرن للطبقة الوسطى EVOH/PA والطبقة الداخلية PE أن الفيلم يعود إلى ارتفاع تلقائيًا بعد التأكيد عليه لمنع التسرب.
تصميم الانفجار المقاوم: بعض المنتجات تعمل على تحسين مقاومة التأثير عن طريق إضافة طبقة مخزن مؤقت أو باستخدام عملية تمدد الاتجاه.
3. التحقق من سلامة النقل
تُظهر اختبارات نقل محاكاة المختبر أن معدل الكسر للمنتجات السائلة المعبأة في الفيلم الذي تم استخلاصه من تسع طبقات أقل من 0.5 ٪ عندما ينخفض بحرية من ارتفاع 1 متر ، وهو أقل بكثير من 15 ٪ -20 ٪ من العبوات التقليدية.
تحديات الصناعة والاتجاهات المستقبلية
تكلفة المواد: المواد عالية الحاجز مثل EVOH باهظة الثمن ، ويجب تقليل التكلفة من خلال تحسين الصيغة.
مشاكل إعادة التدوير: يزيد الهيكل المركب متعدد الطبقات من صعوبة إعادة تدوير الأفلام ، ويجب تطوير تكنولوجيا المواد المفردة.
المواد المستندة إلى الحيوي: يتم استخدام الراتنجات القائمة على الحيوية مثل PLA لاستبدال المواد الخام الأحفورية لتقليل انبعاثات الكربون.
التغليف الذكي: تراقب تقنية المستشعرات المتكاملة تكوين الغاز في الحزمة في الوقت الفعلي ويحذر من مخاطر التدهور.
من خلال ترقية لوائح "الحظر البلاستيكي" ولوائح سلامة الأغذية ، يحتاج الفيلم المشترك من تسع طبقات إلى إصدار شهادة أكثر صرامة (مثل FDA ، BRC) لتلبية متطلبات الوصول إلى السوق العالمية .