阻隔树脂 PA12 | 瑞士 EMS | TR30

阻隔树脂 PA12 | 瑞士 EMS | TR30

在食品包装、医药储存、化工运输等领域，材料对气体、液体的阻隔性能直接影响内容物的保质期、安全性与使用稳定性。例如，食品包装需阻止氧气、二氧化碳渗透以避免食材氧化变质，医药容器需隔绝水分与外界污染物保障药品活性，化工管道则需防止腐蚀性液体渗漏。瑞士 EMS 集团针对此类阻隔需求，研发了阻隔树脂 PA12 产品 TR30。该产品以高纯度 PA12 树脂为基材，通过分子结构优化与阻隔增强体系设计，在保留 PA12 力学强度、耐化学性优势的基础上，显著提升对气体、液体的阻隔能力，适用于对阻隔性、安全性及长期可靠性有明确要求的包装、储存与运输场景。

一、材料基础与合规特性

TR30 选用瑞士 EMS 专属配方的高纯度 PA12 树脂（数均分子量 22000-25000）作为基材，其分子链中含有的酰胺基团有序排列，形成紧密的分子结构，可减少小分子物质（如氧气、水分）的渗透通道，为阻隔性能提供结构基础。同时，基材经精密提纯工艺处理，去除低分子杂质与挥发性物质，不仅降低内容物污染风险，还能避免杂质影响分子链排列的规整性，进一步保障阻隔效果的稳定性。

在合规性方面，TR30 通过多行业标准认证，覆盖与食品、医药、化工等领域相关的安全要求：

食品接触安全标准：符合欧盟 EU No 10/2011 法规，在 40℃、相对湿度 75% 条件下储存 1000 小时后，物质迁移总量≤3mg/dm²，未检出重金属、塑化剂等有害物质；同时满足美国 FDA 21 CFR Part 177.1500 标准，适用于直接接触食品（如食用油、乳制品、肉类）的包装材料，以及食品加工设备中的液体输送部件；

医药与化工领域合规要求：通过 ISO 10993-1 生物相容性测试，无细胞毒性、致敏性，可用于医药中间体储存容器、医用输液管道等与药品或人体体液间接接触的部件；针对化工领域，符合欧盟 REACH 法规高关注物质（SVHC）清单要求，可接触弱腐蚀性化工液体（如乙醇、丙二醇），且无有害物质溶出；

质量管控体系：每批次产品均需进行阻隔性能抽检（如氧气透过率、水蒸气透过率检测）及卫生指标测试，生产过程中实时监控树脂纯度、分子链规整度等关键参数，确保批次间阻隔性能偏差≤5%，避免因材料波动导致内容物变质或泄漏。

二、核心性能特点

1. 优异的气体与液体阻隔性

阻隔性是 TR30 的核心优势，其通过 “分子结构优化 + 阻隔增强体系” 协同作用，对氧气、二氧化碳、水蒸气及部分有机液体展现出出色的阻隔效果：

气体阻隔性：在 23℃、相对湿度 50% 条件下，氧气透过率≤0.6cm³・mm/(m²・24h・atm)，远低于普通 PA12（相同条件下通常≥1.2cm³・mm/(m²・24h・atm)）；二氧化碳透过率≤2.5cm³・mm/(m²・24h・atm)，可有效延缓食品氧化变质（如肉类包装中氧气含量控制在 0.5% 以下），或防止化工容器内易氧化物质与空气接触；

水蒸气阻隔性：在 38℃、相对湿度 90% 条件下，水蒸气透过率≤0.3g・mm/(m²・24h)，低于普通 PA12（相同条件下通常≥0.6g・mm/(m²・24h)）；适用于对湿度敏感的内容物（如医药粉末、电子元件），可避免因水分渗透导致产品受潮失效；

有机液体阻隔性：在 23℃条件下，接触食用油、乙醇（95%）、乙二醇等有机液体 1000 小时后，液体渗透量≤0.2g/(m²・24h)，材料无溶胀、变形现象；对比普通 PA12（相同条件下渗透量通常≥0.8g/(m²・24h)），可用于有机液体包装（如食用油瓶）或输送管道，减少液体泄漏与挥发损失。

2. 兼顾力学强度与耐化学性

TR30 在强化阻隔性能的同时，未弱化 PA12 固有的力学与化学耐受优势，可应对包装、储存场景中的外力冲击与化学接触需求：

常温力学性能：成型后制品拉伸强度 51-55MPa，弯曲强度 76-81MPa，简支梁无缺口冲击强度≥47kJ/m²，带缺口冲击强度≥7.5kJ/m²；即使在长期接触液体或潮湿环境后，力学性能保留率仍≥90%，可承受包装运输过程中的挤压、碰撞（如食品包装在堆码时的承重压力）；

耐化学稳定性：在 23℃条件下，浸泡于 5% 盐酸溶液、10% 氢氧化钠溶液、30% 乙醇溶液中 1000 小时后，材料质量变化率≤1.2%，拉伸强度保留率≥88%，无明显腐蚀痕迹；可耐受食品加工中的酸性（如醋）、碱性（如酱油）调味料，或医药领域的弱腐蚀性消毒剂，避免材料因化学作用失效；

低温与高温性能稳定性：在 - 40℃低温环境下，简支梁无缺口冲击强度≥40kJ/m²，无脆化现象，适用于寒冷地区的户外储存或运输；在 80℃高温环境下，拉伸强度保留率≥85%，可耐受食品热灌装（如 60-70℃的果汁、酱料）或高温消毒（如巴氏杀菌）过程，阻隔性能无明显下降。

3. 适配阻隔类制品的加工稳定性

TR30 虽引入阻隔增强体系，但仍保持良好的加工适配性，可通过注塑、挤出、吹塑等常规工艺成型，且加工过程中阻隔性能稳定，适配各类阻隔类制品的制造需求：

宽加工温度窗口：材料熔点为 178-182℃，热分解温度≥340℃，加工温度范围为 245-275℃，与普通 PA12 相近；在 260℃下停留 30 分钟，熔体粘度变化率≤3%，不易发生热降解，适配复杂结构阻隔制品（如多腔医药容器、异形包装件）的长时间成型；

可控熔体流动性：在 230℃、剪切速率 100s⁻¹ 条件下，熔体粘度为 800-1000Pa・s；通过调整注射压力（85-105MPa）与模具温度（55-75℃），可实现薄壁（0.3-1.5mm）阻隔制品（如食品包装薄膜、医药胶囊壳）的均匀填充，成型后制品无针孔、气泡，保障阻隔完整性；

加工后阻隔性能保留：加工过程中，阻隔增强体系稳定性强，不易因温度、剪切力波动失效；成型后的制品经 80℃时效处理 2 小时，阻隔性能变化率≤3%，且内应力消除率≥90%；可避免制品在后续使用中因内应力释放导致开裂，破坏阻隔结构（如包装接缝处、容器封口）。

三、适用应用场景

结合 “高阻隔性 + 力学强度 + 耐化学性” 的综合特性，TR30 在食品包装、医药储存、化工运输及电子保护领域具有明确适配场景，尤其适用于需长期保持内容物新鲜、稳定或防止泄漏的场景：

1. 食品包装领域

高阻隔食品包装：如肉类真空包装膜、食用油瓶、乳制品无菌包装盒。氧气阻隔性可延缓肉类氧化变色（延长保质期至 15-20 天，普通包装通常为 5-7 天），水蒸气阻隔性避免食用油吸潮变质，耐化学性耐受乳制品中的乳酸成分，且食品级合规性保障食用安全；

热灌装食品容器：如果汁瓶、酱料罐。高温稳定性可耐受 60-70℃的热灌装过程，阻隔性防止果汁氧化变味（维生素 C 保留率提升 20% 以上），力学强度承受灌装后的冷却收缩应力，避免容器变形。

2. 医药储存领域

医药包装与容器：如药用胶囊壳、医药粉末储存罐、输液管道。生物相容性保障药品无杂质污染，水蒸气阻隔性防止医药粉末吸潮结块（如抗生素粉末保质期延长至 24 个月），气体阻隔性避免输液过程中空气进入管道，保障用药安全；

医药中间体储存部件：如化工级医药原料储罐、输送管道。耐化学性耐受医药中间体中的弱腐蚀性成分（如有机酸、醇类），液体阻隔性防止中间体泄漏，且材料无有害物质溶出，保障医药原料纯度。

3. 化工运输领域

有机液体运输与包装：如乙醇储罐、乙二醇输送管道、化妆品原料包装瓶。有机液体阻隔性减少乙醇、乙二醇的挥发损失（年挥发量降低至 0.5% 以下），耐化学性避免化妆品原料（如精油、表面活性剂）与容器发生化学反应，力学强度承受运输过程中的振动与冲击；

腐蚀性液体阻隔部件：如弱酸性化工液体（如柠檬酸溶液）的储存桶、阀门。耐化学性抵御弱酸性液体的侵蚀，液体阻隔性防止泄漏导致的环境危害，且合规性符合化工行业的安全储存标准。

4. 电子保护领域

电子元件防潮包装：如芯片防潮包装袋、电路板保护套。水蒸气阻隔性防止电子元件（如芯片、电阻）受潮短路（在相对湿度 90% 环境下，内部湿度可控制在 30% 以下），力学强度保护元件在运输过程中免受挤压损坏；

电池电解液阻隔部件：如锂电池电解液储存盒、输送管道。液体阻隔性防止电解液泄漏（电解液渗透率降低至 0.1g/(m²・24h) 以下），耐化学性耐受电解液中的锂盐成分，保障电池使用安全与性能稳定。

四、加工特性与操作建议

TR30 主要采用注塑、挤出、吹塑工艺成型，针对其阻隔特性与阻隔类制品的制造需求，操作过程需重点关注原料预处理、工艺参数控制及阻隔性能保留，具体建议如下：

1. 成型工艺参数

注塑成型参数：料筒温度推荐 245-275℃，喂料段 245-255℃（防止原料过早熔融结块），熔融段 255-265℃，均化段 265-275℃；模具温度 55-75℃，温度过低易导致熔体填充不均，过高可能延长冷却时间；注射速度 25-45mm/s，注射压力 85-105MPa，保压压力为注射压力的 55%-75%，保压时间 2.5-4.0s，冷却时间 6.0-12.0s（根据制品厚度调整）；

挤出成型参数：挤出机料筒温度 248-278℃，机头温度 265-275℃，螺杆转速 25-45r/min（避免高转速导致剪切过热，破坏阻隔增强体系）；牵引速度与螺杆转速匹配比为 1.1-1.3，确保薄膜、管材等制品壁厚均匀；冷却水温 30-40℃，采用均匀冷却方式，减少制品内应力，保障阻隔性能；

吹塑成型参数：料筒温度 245-270℃，机头温度 260-270℃，吹胀比 1.5-2.5（根据制品直径需求调整），牵引速度 3-8m/min；模具冷却水温 28-38℃，冷却时间根据制品厚度控制在 10-30s，确保制品成型后无褶皱、针孔，阻隔层完整。

2. 原料预处理与安全管控

干燥处理：成型前需在 85-95℃下真空干燥 4-6 小时，使原料含水率≤0.02%；含水率过高易导致制品出现银纹、气泡，破坏阻隔结构（如产生微小孔洞，增加气体渗透量）；建议使用除湿式干燥机，避免干燥过程中原料重新吸潮；

助剂添加规范：TR30 已内置专用阻隔增强剂与食品级抗氧剂，加工时禁止添加非兼容助剂（如普通增塑剂、工业级色母粒），避免破坏阻隔体系或引入有害物质；若需调色，需选用 EMS 推荐的阻隔兼容型食品级色母粒（添加比例≤1.5%），添加前需进行小批量阻隔性能测试（如氧气透过率检测），确认无明显影响后方可使用；

设备清洁要求：使用前需用纯 PA12 树脂或阻隔专用清洗料彻底清洗设备料筒（清洗 8-10 次），去除残留的非阻隔性或非食品级材料，避免交叉污染；尤其生产食品、医药接触类制品时，需额外进行设备卫生检测，确保无杂质、异味残留。

3. 制品后处理与性能检验

内应力消除与阻隔性能保障：成型后的制品需在 80℃烘箱中保温 2-3 小时，进行低温时效处理，内应力消除率≥90%；时效处理温度需严格控制，避免过高温度导致阻隔增强剂挥发；处理后需抽样检测阻隔性能（如氧气透过率、水蒸气透过率），确保与原料性能偏差≤5%；

关键性能检验：针对阻隔类制品，需进行专项检测：气体阻隔性（氧气透过率≤0.6cm³・mm/(m²・24h・atm)、二氧化碳透过率≤2.5cm³・mm/(m²・24h・atm)）、液体阻隔性（有机液体渗透量≤0.2g/(m²・24h)）、密封性（在 0.1MPa 压力下保压 30 分钟，无气体 / 液体泄漏）；针对食品、医药类制品，需额外检测物质迁移量（符合 EU No 10/2011 与 FDA 标准）；

表面处理建议：若制品需提升表面印刷性或耐磨性，可采用低温等离子表面改性（温度≤110℃），避免高温处理（＞140℃）破坏阻隔层；表面处理后需重新检测阻隔性能，确保改性过程不影响核心阻隔效果。

五、存储与运输要求

为保障 TR30 的阻隔性能与加工适配性，避免存储运输过程中性能衰减，需遵循以下规范：

存储条件：原料采用三层密封包装（内层食品级聚乙烯薄膜、中层铝塑复合膜、外层防潮牛皮纸），内置高吸附性食品级干燥剂；存储于阴凉干燥的专用仓库，温度≤23℃，相对湿度≤40%，避免阳光直射、高温（＞27℃）或高湿（＞45%）环境；高温高湿易导致原料吸潮，破坏分子链规整性，降低阻隔性能；

运输规范：运输车辆需配备恒温（19-25℃）、恒湿（35%-43%）控制系统，车厢内铺设防潮垫；禁止与水、有机液体（如油类、溶剂）或有异味物品混运；装卸过程中轻装轻卸，避免包装破损导致原料吸潮或污染；长途运输时，需定期检查车厢温湿度，确保符合存储要求；

开封后使用：原料开封后需在 18 小时内使用完毕，未使用部分需立即用三层密封袋重新密封（内层聚乙烯、中层铝塑膜），添加新的食品级干燥剂，且需在 1.5 天内完成使用；开封后若发现原料结块、变色或含水率＞0.03%，需立即停止使用，重新干燥并检测阻隔性能（如氧气透过率），确认合格后方可继续使用；

批次管理：不同批次的 TR30 需分开存储，明确标识批次号、生产日期与保质期（未开封状态下保质期为 24 个月）；遵循 “先进先出” 原则，避免长期存储（超过 18 个月）导致阻隔增强剂活性降低；每批次原料使用前，需抽样检测阻隔性能与卫生指标，确保符合应用需求。