塑料薄膜基本知识

第一部分软包装材料之---塑料薄膜基本知识一、软包装之薄膜的定义在国家包装通用术语（GB4122—83）中，软包装的定义为：软包装是指在充填或取出内装物后，容器形状可发生变化的包装。用纸、铝箔、纤维、塑料薄膜以及它们的复合物所制成的各种袋、盒、套、包封等均为软包装。一般将厚度在0.25mm以下的片状塑料称为薄膜。塑料薄膜透明、柔韧，具有良好的耐水性、防潮性和阻气性、机械强度较好，化学性质稳定，耐油脂，易于印刷精美图文，可以热封制袋。它能满足各种物品的包装要求，是用于包装易存、易放的方便食品，生活用品，超级市场的小包装商品的理想材料。以塑料薄膜为主的软包装印刷在包装印刷中占有重要地位。据统计，从1980年以来，世界上一些先进国家的塑料包装占整个包装印刷的32.5%～44%。一般来说，因为单一薄膜材料对内装物的保护性不够理想，所以多采用将两种以上的薄膜复合为一层的复合薄膜，以满足食品保鲜、无菌包装技术的要求。复合薄膜的外层材料多选用不易划伤、磨毛，光学性能优良，印刷性能良好的材科，如：纸、玻璃纸、拉伸聚丙烯、聚酯等；中间层是阻隔性聚合物，如：铝箔、蒸镀铝、聚俯二氮乙烯电里层材料多选用无毒、无味的聚乙烯等热塑性树脂。二、塑料阻透性技术介绍1、塑料的阻透性？塑料制品（容器、薄膜）对小分子气体、液体、水蒸汽及气味的屏蔽能力。2、透过系数？塑料阻透能力大小的指标。定义：一定厚度（1mm）的塑料制品，在一定的压力（1Mpa），一定的温度（23度），一定的湿度（65%）下，单位时间（1day=24小时），单位面积（1m2），通过小分子物质（O2、CO2、H2O）的体积或重量。表示为（cm3）、（g）对于气体：单位为cm3，mm/m2，d，mpa；对于液体：单位为g，mm/m2，d，mpa；3、常用中高阻透性塑料的透过系数塑料品种/系数O2CO2H2OEVOH（PE29%）0.11.520-25EVOH（PE38%）0.4640-70PVDC0.5-41.-20.2-6MXD62-52815-30PAN81650PEN12-22505-9PA66615-3050-70100PA625-40150-200150PET49-90180180-300HDPE2500PP3000LDPE10000EVA180004、名词解释EVOH：（EVAL）乙烯-乙烯醇共聚物PA6—666：聚酰胺（尼龙）MXD6：芳香尼龙，间苯二甲胺和己二酸的偏聚物PVDC：聚偏二氯乙烯PAN：聚丙烯晴PEN：聚萘二甲酸乙二醇脂PET：聚对苯二甲酸乙二醇脂PP：聚丙烯PE：聚乙烯PS：苯乙烯HDPE：高密度聚乙烯LDPE低密度聚乙烯LLDPE线性低密度聚乙烯MLLDPE：茂金属线性低密度聚乙烯IONOMER：离子键聚合物EVA：乙烯-乙酸乙烯脂共聚物TIE：钛，树脂粘合剂AC：聚乙烯亚胺AC：乙醇：水=1：6：3PU：聚氨脂PU：固化剂：丙酮=7：1：45PVA：聚乙烯醇其中：高阻透材料：EVOH、PVDC、PAN、MXD6；中阻透材料：PA、PEN、PET5、塑料阻透方式？层状共混成型阻透和复合成型阻透两种层状共混为BOPA、BOPET等；复合成型阻透又分为：干式复合阻透和熔融共挤复合阻透干式复合阻透典型为纸、CPP、BOPP、PET、铝铂、或镀铝膜的经层压后复合成型，如奶包装屋顶盒、枕型袋等，共挤复合阻透为多种塑料材料熔融共挤复合而成。6、多层复合材料的阻透性公式：1/P=T1/P1+T2/P2+T3/P3。。。。。。式中：T1、T2-----各复合层厚度P1、P2-----各透过系数P：复合材料的总透过系数，层数越多、越厚，阻透性好，总的阻透性好。7、多层共挤出复合的方式？1]、一般性树脂与一般性树脂复合------适应于阻透性不强的酱油、醋等包装。常用的树脂有：LDPE、HDPE、LLDPE、PP、PS、PVC等。2]、一般性树脂与中等阻透树脂的复合****外层为一般性树脂，内层为中等阻透性树脂，3层—7层复合阻透。LLDPE，LDPE，HDPE，PP，PS，PVC，+PA，PET、EVA等3]、中等性阻透树脂与中等性阻透树脂的复合*****MXD6，PA6，PEN，PET，EVA，PA666，相容性好不需要黏结树脂，通常为2-3层结构的复合成型。4]、一般性树脂与高阻透树脂的复合成型********一般外层为：LDPE，HDPE，PP，PS，LLDPE，等内层为：EVOH，MXD6，PVDC等，需要加黏结树脂。5]、中等阻透性树脂与高阻透性树脂的复合成型中等树脂为：PET，PA，EVA等高阻透树脂：EVOH，MXD6，PVDC，PAN等不需要加黏结树脂。8、国内外较普遍的阻透复合方式？国外：PE//TIE//EVOH//TIE//PEPE（EVA）//TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PE国内：PP/TIE/PA/TIE/PP，LLDPE/TIE/PA/TIE/LDPE，MLLDPE/TIE/EVOH/TIE/MLLDPE，MLLDPE/TIE/PA/TIE/MLLDPE等等。10、中、高阻隔复合材料的标准？高阻隔标准：O2透过量为5ml/m2，d以下，透湿量为2g/m2，d以下。中高阻透复合材料为O2：5-10ml/m2,dH2O：10g/m2,d。11、无菌包装的物理性能和机械性能指标1]、O2透过率为≤1ml2]、拉伸强度为≥30Mpa3]、断裂伸张率为≥404]、剥离力为≥15]、热合强度为≥406]、光线透过率为≤0.47]、袋的耐压性能如表：袋的容量内压保持（2mm）破裂压力（Kpa）保持压力（kpa）要求≤25L20无渗，无破裂≥25≥25L10无渗，无破裂≥158]、袋的跌落性能如表：袋的容量跌落高度H要求≤5L0.8无渗漏，无破裂≤25L0.6无渗漏，无破裂≥25L0.4无渗漏，无破裂三、复合包装材料在包装工业发展的基础上，物品的包装也得到相应的发展。从简单纸包装，到单层塑料薄膜包装，发展到复合材料的广泛使用。复合膜能使包装内含物具有保湿、保香、美观、保鲜、避光、防渗透、延长货架期等特点，因而得到迅猛发展。复合材料是两种或两种以上材料，经过一次或多次复合工艺而组合在一起，从而构成一定功能的复合材料。一般可分为基层、功能层和热封层。基层主要起美观、印刷、阻湿等作用。如BOPP、BOPET、BOPA、MT、KOP、KPET等；功能层主要起阻隔、避光等作用，如VMPET、AL、EVOH、PVDC等；热封层与包装物品直接接触，起适应性、耐渗透性、良好的热封性，以及透明性、开日性等功能，如LDPE、LLDPE、MLLDPE、CPP、VMCPP、EVA、EAA、E-MAA、EMA、EBA等。以下就复合软包装材料的内层材料开发、发展与现状作一点简述。LDPE、LLDPE树脂和膜我国的复合膜是从七十年代末起步的，从八十年代初期至中期，我国开始引进一些挤出机、吹膜机和印刷机，生产简单的二层或册层复合材料。如挤出复合的BOPP／PE、纸／PE、pp／PE；干式复合的BOPP／PE、PET／PE、BOPP／AL／PE、PET／AL／PE等，其中LDPE树脂和膜中，常共混一定比例的LLDPE，以增强其强度和挺度。主要应用在方便面、饼干、榨菜等食品的包装。一般涂布级的LDPE树脂有；IC7A、L420、19N430、7500等；吹膜级的LDPE树脂有：Q200、Q281、F210-6、0274等；LLDPE树脂有：218w、218F、FD21H等。CPP膜、CPE膜八十年代末至九十年代初期，随着新一代软包装设备和流延设备的引进，包装内含物的范围进一步扩大，一些膨化食品、麦片等包装袋的透明度要求较高，而煮沸、高温杀菌产品又相继的问市，对包装材料的要求也相应提高，以LDPE和LLDPE为主的内层材料已不能满足上述产品的要求。用流延法生产的具有良好热封性。耐油性、透明性、保香性以及特殊的低湿热封性和高温蒸煮性的CPP在包装上得到广泛使用。在此基础上开发的镀铝CPP，因其金属光泽、美观、阻隔的性能也迅速而大量使用。以及用流延法生产的CPE膜，因其单向易撕性、低温热封、透明度好也正进一步得到使用。MLLDPE树脂随着包装市场的不断发展和变化，对包装的特种要求也愈来愈多。美国的DOW化学公司用茂金属催化法聚合生产了茂金属聚乙烯MLLDPE。如APFINITY、POP1880、1881、1840、1450等树脂。接着美国的埃克森。日本的三井、美国的菲利浦也相继生产的MLLDPE。如埃克森的EX-CEED350D60、350D65、三井石化的E-VOLVESP0540、SP2520、菲利浦的MPACTD143、D139等。由于MLLDPE与LDPE、LLDPE具有良好的共混性和易加工性，可在吹膜或流延加工中混合MLLDPE，混合比可由20%至70%。此类膜具有良好的拉伸强度、抗冲击强度、良好的透明性以及较好的低温热封性和抗污染性，以其作内层的复合材料广泛使用于冷冻、冷藏食品、洗发水、油、醋、酱油、洗涤剂等。能解决上述产品在包装生产、运输过程中的包装速度、破包、漏包、渗透等。盖膜内层材料果冻、果汁、酸奶、果奶、汤汁等液体包装杯。瓶，其主要材料是HDPE。PP、PS等。此包装的盖膜，既要考虑保质期限，又要考虑盖膜与杯子间的热封强度，还要考虑消费者使用方便——易撕性。达到这特殊性，内层材料只能与杯日形成界面粘合强度，而不能完全渗透、熔合在一起。一般用改性的EVA树脂。如美国杜邦APPEEL53007。日本东洋的TOPCOL-3388、法国LOTRYL20MA08、日本HIRO.DINE的WT231等。其结构可以为：PET／PE／HM、BOPA／PE／HM、PET／VMPET／PE／HM、PET／AL／PE／HM、纸／PE／AL／PE／HM。对于要求盖膜与底杯盖牢、不撕开，一般要求底杯的材质与盖膜内层材料一致，以便二种材料热封时，完全熔合。如HDPE杯，其盖膜内层材料为：LDPE或EAA；PP杯，其盖膜的内层为CPP膜；PET瓶，我们已找到一种经过涂布改性的PET膜作热封层，封盖装农药PET瓶，取得了满意的结果。共挤膜以单层LDPE或LDPE与其它树脂共混生产的薄膜，性能单一，无法满足现代物品发展对包装的要求，因此用共挤吹膜或共挤流延设备生产的共挤膜，其综合性能提高。如膜的机械强度、热封性能、热封温度、阻隔性、开口性、抗污染性等综合性能提高，而其加工成本又降低，得到广泛使用。如H层共挤吹膜的热熔胶膜：PE／HM，电缆膜PE／EAA、MLLDPE的低温热封膜、EVA的盖膜以及抗静电膜、滑爽膜。H层共挤流延的共挤CPP、无改性PP／可热封PP等。三层，五层结构的尼龙共挤膜、五层、七层的EVOH、PVDC高阻隔膜也在不断发展、广泛使用。复合软包装材料内层膜的发展，从LDPE、LLDPE、CPP、MLLDPE，发展到现在的共挤膜的大量使用，基本实现包装功能化、个性化，满足了包装内含物保质、加工性能、运输、贮存条件。随着新材料的不断推出，内层膜生产技术和设备的提高，复合软包装材料内层膜必将得到飞速发展，并推动食品。其他随着社会的进步，人类需求不断增长，各种功能性和环保性的包装薄膜不断出现。例如环保安全、降解彻底、又有良好的热封性能的水溶性聚乙烯醇薄膜，除了作为单层包装材料外，作为内层膜的应用也正在开发。四、多层复合技术多层复合技术是利用具有中高阻隔性能的材料与低廉的其他包装材料复合，综合阻隔材料的高阻隔性与其他材料的廉价或特殊的力学、热学等其他性能。多层复合膜不同的组合可以满足不同的要求。多层复合技术主要包括多层干式复合和多层共挤复合。（1）多层干式复合多层干式复合技术最早用于生产蒸煮类食品的包装，如HDPE（PP）/EVOH/HDPE（PP），其结构常常是外层为BOPP、BOPET，中阻隔层可为PA、PVDC、EVOH或铝箔，内热封层一般为氯化聚丙烯（CPP），若不需要耐高温，也可以用PE，相互之间可用胶粘剂粘合。其阻隔性能主要与阻隔膜和胶粘剂有关。多层干式复合阻隔技术主要依赖于阻隔膜的