食品包装塑料薄膜技术标准制定

食品包装塑料薄膜技术标准制定确保包装材料到货质量，重要是有一个材料到货质量检测标准指标。1.外观与尺寸1.1外观塑料薄膜的外观主要包括薄膜清洁度、平整度和色相等。清洁度是指薄膜中不应有杂质、异点、油污等；平整度是指膜卷表面应平整光洁，无皱折，无暴筋、凹坑，膜卷端面齐整等；色相是指薄膜无色差，色泽均匀。外观的检测通常是采用肉眼目测法在自然光线或日光灯下进行观测。1.2尺寸尺寸主要是指塑料薄膜的厚度，其次是薄膜的宽度和长度。塑料薄膜厚度可按照CB/T6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度测定-机械测量法》检测，试验室常采用立式光学仪或其它高精度接触式测厚仪进行薄膜厚度离线测量，其测量精度为0.1微米。对于薄膜生产线上的薄膜，由于生产线是高速、连续化生产，一般采用β-射线、近红外线等测厚仪进行非接触式测量。此类测厚仪不仅测量精度高，响应速度快，而且还能自动进行厚度反馈，不断修正厚度的偏差，使薄膜的厚度达到最佳状态。2.物理性能包装用塑料薄膜的物理性能包括物理机械性能、光学性能、热性能、阻隔性能等。2.1物理机械性能2.1.1拉伸强度：这是塑料薄膜最重要的力学性能，它表示在单位面积的截面上所能承受的拉力。在塑料薄膜中，聚酯薄膜（BOPET）的拉伸强度最高，一般可达200Mpa以上，是聚乙烯（PE）薄膜的9倍。2.1.2断裂伸长率：表示一定长度薄膜的单位截面承受最大拉力发生断裂时的长度减去薄膜原来长度与原来长度之比。断裂伸长率表示薄膜的韧性。BOPET薄膜的断裂伸长率在100%左右。2.1.3弹性模量：是一个重要的力学性能指标。在弹性范围内纵向应力与纵向应变之比叫做弹性模量，也称杨氏模量。BOPET薄膜的弹性模量在4000MPa以上。塑料薄膜的拉伸强度和断裂伸长率的测试方法按照GB/T13022-91《塑料薄膜拉伸性能试验方法》进行。试样采用长150mm，宽（15±0.1）mm的长条形，夹具间距离为100mm，拉伸速度（100±10）mm/min，分别测试纵向、横向试样各5条。在测试薄膜的拉伸强度和伸长率的同时，弹性模量的数据也就出来了。上述力学性能的测试，可使用拉力试验机来完成。实际应用中，有时没必要这么多性能检测，重要要看最后销售包装走怎样的流通渠道。2.2.1光学性能作为塑料包装材料，对塑料薄膜的光学性能有较高的要求。例如雾度、透光率、光泽度等。2.2.2雾度：透过透明薄膜而偏离入射光方向的散射光通量与投射光通量之比，用百分比表示。雾度表徵透明材料的清晰透明程度。雾度与薄膜材料本身固有性质及所用添加物有关，例如，薄膜的结晶度和取向度，添加剂的种类、粒径大小和用量等。但也与成型加工过程和环境有关。BOPET薄膜的雾度在1.5~3.5之间。2.2.3透光率：是测定薄膜的光通量大小。BOPET薄膜的透光率在80%~90%以上。雾度和透光率可采用球面雾度仪测量，量程0~100%。2.2.4光泽度：表示薄膜表面平整、光滑的程度，可通过对光线的反射能力来测定。光泽度使用光泽度仪测定，对高光泽度材料的测量采用20°折射，对中高光泽度材料常用45°折射，其量程为0~160；中等光泽度材料使用60°折射。BOPET薄膜的光泽度（45°)在130%以上。通俗讲，三种光学性能都是表述薄膜的透明性，选好一个就足够了。2.3热性能2.3.1热合强度：表徵塑料薄膜的封口密封性。2.3.2热收缩率：表徵塑料薄膜的热稳定性或应用中要求有。只要在应用在收缩性包装中才重点检测。测试时，将尺寸为120mm×120mm的正方形试样5片，在试样纵横向中间画有互相垂直的100mm×100mm标线，将它们平放在150±1℃的恒温烘箱内，保持30分钟后取出，冷至环境温度后，分别测量纵横向标线长度，计算出试样的热收缩率。2.4表面性能2.4.1摩擦系数：表徵薄膜表面粗糙度，影响到薄膜的收卷性能与卷料进自动成袋机的顺畅性。摩擦系数按GB/T100006《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法》的规定进行。测试仪器为摩擦系数试验仪。BOPET薄膜的摩擦系数一般控制在0.4左右。2.5阻隔性能包装用塑料薄膜的阻隔性能直接影响被包装物的保质期，也即货架期。为了提高薄膜的阻隔性，往往采用多层复合、真空镀铝、纳米改性等方法。阻隔性能最常关注的是氧气透过率和水汽透过率。目前，国内通常应用的透气性试验方法是GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法-压差法》，试验仪器由低压腔和高压腔组成。测试时将薄膜试样贴在高压腔与低压腔之间，两腔密闭后用真空泵抽真空，然后向高压腔内充1个大气压的试验气体，通过测量低压腔的压力增量来计算气体的透过率。透湿法的试验按GB/T1037-2000《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》规定进行。温度23±1℃，相对湿度（90±2）%。2.6油墨残留量与添加剂包装材料塑料薄膜性能的测试方法在塑料包装材料中，各种塑料薄膜、复合塑料薄膜具有不同的物理、机械、耐热以及卫生性能。人们根据包装的不同需要，选择合适的材料来使用。如何评价包装材料的性能呢？国内外测试方法有很多。我们应优先选择那些科学、简便、测量误差小的方法。优先选择ISO国际标准、国际先进组织标准，如ASTM、TAPPI等和我国国家标准、行业标准，如BB／T标准、QB／T标准、HB／T标准等等。规格、外观塑料薄膜作为包装材料，它的尺寸规格要满足内装物的需要。有些薄膜的外观与货架效果紧密相连，外观有问题直接影响商品销售。而厚度又是影响机械性能、阻隔性的因素之一，需要在质量和成本上找到最优化的指标。因此这些指标就会在每个产品标准的要求中作出规定，相应的要求检测方法一般有：1.厚度测定GB／T6672－2001《塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法》该非等效采用ISO4593：1993《塑料－薄膜和薄片－厚度测定－机械测量法》。适用于薄膜和薄片的厚度的测定，是采用机械法测量即接触法，测量结果是指材料在两个测量平面间测得的结果。测量面对试样施加的负荷应在0.5N～1.0N之间。该方法不适用于压花材料的测试。2.长度、宽度GB／T6673－2001《塑料薄膜与片材长度和宽度的测定》非等效采用国际标准ISO4592：1992《塑料－薄膜和薄片－长度和宽度的测定》。该标准规定了卷材和片材的长度和宽度的基准测量方法。塑料材料的尺寸受环境温度的影响较大，解卷时的操作拉力也会造成材料的尺寸变化。测量器具的精度不同，也会造成测量结果的差异。因此在测量中必须注意每个细节，以求测量的结果接近真值。标准中规定了卷材在测量前应先将卷材以最小的拉力打开，以不超过5m的长度层层相叠不超过20层作为被测试样，并在这种状态下保持一定的时间，待尺寸稳定后在进行测量。3.外观塑料薄膜的外观检验一般采取在自然光下目测。外观缺陷在GB／T2035《塑料术语及其定义》中有所规定。缺陷的大小一般需用通用的量具，如钢板尺、游标卡尺等等进行测量。物理机械性能1.塑料力学性能——拉伸性能塑料的拉伸性能试验包括拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等试验。塑料拉伸性能试验的方法国家标准有几个，适用于不同的塑料拉伸性能试验。GB／T1040－1992《塑料拉伸性能试验方法》一般适用于热塑性、热固性材料，这些材料包括填充和纤维增强的塑料材料以及塑料制品。适用于厚度大于1mm的材料。GB／T13022－1991《塑料薄膜拉伸性能试验方法》是等效采用国际标准ISO1184－1983《塑料薄膜拉伸性能的测定》。适用于塑料薄膜和厚度小于1mm的片材，该方法不适用于增强薄膜、微孔片材、微孔膜的拉伸性能测试。以上两个标准中分别规定了几种不同形状的试样，和拉伸速度，可根据不同产品情况进行选择。如伸长率较大的材料，不宜采用太宽的试样；硬质材料和半硬质材料可选择较低的速度进行拉伸试验，软质材料选用较高的速度进行拉伸试验等等。2.撕裂性能撕裂性能一般用来考核塑料薄膜和薄片及其它类似塑料材料抗撕裂的性能。GB／T16578－1996《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能试验方法裤形撕裂法》是等效采用国际标准ISO6383－1：1983《塑料－薄膜和薄片－耐撕裂性能的测定第1部分；裤形撕裂法》适用于厚度在1mm以下软质薄膜或片材。试验方法是将长方形试样在中间预先切开一定长度的切口，像一条裤子。故名裤形撕裂法。然后在恒定的撕裂速度下，使裂纹沿切口撕裂下去所需的力。使用仪器同拉伸试验仪中的非摆锤式的试验机。QB／T1130－1991《塑料直角撕裂性能试验方法》适用于薄膜、薄片及其它类似的塑料材料。试验方法是将试样裁成带有900直角口的试样，将试样夹在拉伸试验机的夹具上，试样的受力方法与试样方向垂直。用一定速度进行拉伸，试验结果以撕裂过程中的最大力值作为直角撕裂负荷。试样如果太薄，可采用多片试样叠合起来进行试验。但是，单片和叠合试样的结果不可比较。叠合试样不适用于泡沫塑料片。GB／T11999－1989《塑料薄膜和薄片耐撕裂性试验方法埃莱门多夫法》是等效采用国际标准ISO6383／2－1983《塑料薄膜和薄片耐撕裂性的测定――第二部分：埃莱门多夫法》适用于软塑料薄膜、复合薄膜、薄片，不适用于聚氯乙烯、尼龙等较硬的材料。原理是使具有规定切口的试样承受规定大小摆锤贮存的能量所产生的撕裂力，以撕裂试样所消耗的能量计算试样的耐撕裂性。3.摩擦系数静摩擦系数是指两接触表面在相对移动开始时的最大阻力与垂直施加于两个接触表面的法向力之比。动摩擦系数是指两接触表面以一定速度相对移动时的阻力与垂直施加于两个接触表面的法向力之比。试验是由水平试验台、滑块、测力系统和使水平试验台上两试验表面相对移动的驱动机构等组成。试验通过是将两试验表面平放在一起，在一定的接触压力下，使两表面相对移动，测得试样开始相对移动时的力和匀速移动时的力。通过计算得出试样的摩擦系数。静（动）摩擦系数＝目前常用的方法标准为GB／T10006－1988《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定法》它非等效采用国际标准ISO8295－1986《塑料－薄膜和薄片－摩擦系数的测定》。4.热合强度塑料薄膜作为包装材料，常常用热合的方法将被包装物封装在内，是否达到良好的密封，热合的质量很重要，目前试验室常用的仪器设备是“热梯度仪”是一台可设定不同温度、压力、时间的热合试验设备，它可用于试验某种材料在某种条件下封合的最佳效果，封合质量可用QB／T2358－1998《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》是常用的方法标准。本标准适用于各种塑料薄膜包装袋的热合强度测定。试验是将条形试样的两端夹在拉力试验的两个夹具上，进行拉伸，破坏试样封合部位的最大力值，就是热合的力值，结果一定以单位长度的试样所用的力值来表示，即热合强度。所用的力用N／m来表示。5.剥离力复合薄膜是用干复式或共挤式将不同单膜复合在一起，复合的好环直接影响着复合膜的强度，阻隔性及今后的使用寿命。所以在选用包装材料前测试复合层的剥离力很重要。GB／T8808－1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》是将预先剥开起头的被测膜的预分离层的两端夹在拉力试验机上，测试剥开材料层间时所需的力。6.抗冲击性能GB／T8809－1988《塑料薄膜抗摆锤冲击试验方法》适用于各种塑料薄膜抗摆锤冲击试验。试验是测量半圆形摆锤冲击在一定速度下冲击穿过塑料膜所消耗的能量。GB／T9639－1988《塑料薄膜和薄片抗冲击性能试验方法自由落标法》适用于塑料薄膜和厚度小于1mm的薄片。试验是在给定的自由落标冲击下，测定50％塑料薄膜和薄片试样破损时的能量。以冲击破损质量表示。阻隔性能塑料薄膜作为包装材料，需要有对内装物起到保护作用，阻隔外界环境对商品的影响。如防潮、防氧化、防油、防气味等。1.阻隔水蒸气性能防潮性能的测试方法有很多。常用的测试方法有GB／T1037－1988《塑料薄膜和片材透水蒸汽性能试验方法杯式法》该方法适用于塑料薄膜、复合塑料薄膜、片材和人造革等材料。被测试样在规定的温度、相对温度条件下，将试样用混合的石蜡和蜂蜡封在透湿杯上，杯内装一定量的干燥剂，试样的两端保持一定的水蒸气压差。称量封好试样在试验前和加湿后重量的变化