一、技术现状
硅蒸镀薄膜是利用一氧化硅在真空中蒸镀形成的微米级薄膜。由于一氧化硅很不稳定,它很容易氧化成为二氧化硅,所以在分子式中常记为SiOx其中x值在1-2之间。从原理上说,可用来真空镀膜的蒸发技术都可用来形成硅蒸镀膜,但不同的方法对蒸发源材料的组成有不同的要求,得到的膜组成也不同。除了利用通常的电阻加热或高频感应加热在真空室中可以蒸镀SiOx薄膜外,也可以用电子束(EB)和低温等离子体(Plasma)淀积SiOx膜。美国新泽西州PC材料公司利用低温等离子体在40-50℃和真空度0.75mm汞柱的条件下制备了阻隔性软包装用的SiOx膜。与此同时,美国加州一家研究机构也用商品化了的等离子体增强化学气相淀积(PECVD)设备制造了食品包装用的SiOx膜。在日本,报道了利用氩离子溅射的技术在PET材料上镀敷了SiOx膜。所用的靶源组成为SiO2,74%;CaO,0%;NaO,16%,几乎是普通钠钙玻璃的成分。除了在塑料薄膜上蒸镀SiOx膜以外,有特殊性能的其他无机材料的镀敷研究工作已经展开,这些新材料的研究动向值得我们密切注视。
二、复合软包装材料的结构与性能
含有SiOx蒸镀薄膜的软包装材料通常由三层组成:SiOx膜夹在二层塑料膜中间,用来保护SiOx膜不被损伤。可作为蒸镀SiOx膜的基材有PET、LDPE、OPP、ON等。而与之复合的另一层塑料膜可以是聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等。从便于回收的角度考虑,二层塑料膜可使用同一种树脂,如外层用OPP,内层用CPP。
与用PVDC作阻隔层的复合材料相比,硅蒸镀膜复合材料的透气性受温度影响较小。例如,当温度由20℃上升到50℃时,PET/SiOx/CPP的透氧率仅由0.21增加到0.5立方厘米/平方米•24h;在同样条件下,PET/PVDC/CPP的透氧率则由1.2增加到14.2立方厘米/平方米•24h。
硅蒸镀复合软包装材料不但有优良的阻隔性能,而且透明、抗热,能适合于微波炉加热。这些性能都是铝箔复合材料不具备的。透明的软包装无疑会对销售起很大的促进作用。
SiOx镀敷材料的缺点是不能热封合,当没有制成复合结构保护时,SiOx层较脆。由于它很薄,在适当地层合后,它有很好的抗破裂性和耐折叠性。
三、应用前景
硅蒸镀复合软包装材料非常广泛地被应用。例如,它可用于包装干燥食品及含水分高的食品或液体食品。还可用于牙膏、调味品、一次性用包装及各种工业产品、化工产品等所用的复合包装材料。
[时间:2012-07-09 来源:中国印刷技术交流中心]