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“ 三层”常用基材的特性(实用)

华夏名流2018-12-04 17:26:20


基本介绍

常用的BOPP薄膜包括:普通型双向拉伸聚丙烯薄膜、热封型双向拉伸聚丙烯薄膜、香烟包装膜、双向拉伸聚丙烯珠光膜、双向拉伸聚丙烯金属化膜、消光膜、复书膜、激光模压膜、防伪膜和纸球膜等。各种薄膜的性能参数和主要用途如下:


薄膜简介

用 途:主要用于印刷、制袋、作胶粘带以及与其它基材的复合。

性 能:*高透明度和光泽度*优异的油墨和涂层附着力

*优异的水蒸汽和油脂阻隔性能 *低静电性能

常用厚度:10·12、15、18、19、20、25、28、35、38、40、45μm

厚度公差:±3%(β射线测厚)

性 能

单位 典型数值

拉伸强度MD MPa ≥130 TD ≥220

断裂伸长率MD % ≤180 TD ≤65

热收缩率 MD % ≤4 TD ≤2.5

摩擦系数Static ≤0.7 Kinematics ≤0.7

雾度12-30μm % ≤1.5 31-60μm ≤2.5

光泽度 % ≥85

润湿张力mN/m ≥38

透湿量 g/(m2·24h·0.1mm) ≤2

BOPP热封膜

用 途:主要用于印刷、制袋等。

性 能:*高清晰度和光泽度 *优异的热封强度

*优异印刷性能 *良好的抗静电性能和爽滑性能

常用厚度:20、25、30、40、45μm

厚度公差:±3%(β射线测厚)

性能 单位 典型数值

拉伸强度 MD MPa ≥120 TD ≥220

断裂伸长率 MD % ≤180 TD ≤80

热收缩率 MD % ≤5 TD ≤4

摩擦系数 静 ≤0.8 动 ≤0.8

雾度 % ≤4

热封强度 N/15mm ≥2.0

润湿张力 mN/m ≥38

透湿量 g/(m2·24h·0.1mm) ≤2.0

BOPP香烟包装膜

用 途:用于高速香烟包装。

性 能:*高透明度和光泽度 *优异的热封强度 *高水蒸汽阻隔性能

*优异的挺度 *优异的包装平展性 *适宜高速包装

常用厚度:21、22、23、25μm

厚度公差:±3%(β射线测厚)

性能 单位 典型数值

拉伸强度 MD MPa ≥125 TD ≥220

断裂伸长率 MD % ≤220 TD ≤80

热收缩率 MD % ≤4.5 TD ≤3.5

摩擦系数 动 ≤0.28

杨氏模量MD N/mm2 ≥2200

雾度 % ≤4

热封强度 N/15mm ≥2.5

光泽度 % ≥80

透湿量 g/(m2·24h·0.1mm) ≤2.0

根据生产聚酯薄膜所采用的原料和拉伸工艺不同可分为以下两种:


01

双向拉伸聚酯薄膜(简称BOPET),是利用有光料(也称大有光料,即是在原材料聚酯切片中添加钛白粉,经过干燥、熔融、挤出、铸片和纵横拉伸的高档薄膜,用途广泛。BOPET薄膜具有强度高、刚性好、透明、光泽度高等特点;无嗅、无味、无色、无毒、突出的强韧性;其拉伸强度是PC膜、尼龙膜的3倍,冲击强度是BOPP膜的3-5倍,有极好的耐磨性、耐折叠性、耐针孔性和抗撕裂性等;热收缩性极小,处于120°C下,15分钟后仅收缩1.25%;具有良好的抗静电性,易进行真空镀铝,可以涂布PVDC,从而提高其热封性、阻隔性和印刷的附着力;BOPET还具有良好的耐热性、优异的耐蒸煮性、耐低温冷冻性,良好的耐油性和耐化学品性等。 BOPET薄膜除了硝基苯、氯仿、苯甲醇外,大多数化学品都不能使它溶解。不过,BOPET会受到强碱的侵蚀,使用时应注意。BOPET膜吸水率低,耐水性好,适宜包装含水量高的食品。



由于聚酯薄膜的特性决定了其不同的用途。不同用途的聚酯薄膜对原料和添加剂的要求以及加工工艺都有不同的要求,其厚度和技术指标也不一样;另外,只有BOPET才具有多种用途,因此根据用途分类的薄膜都是BOPET。

通用膜


具有优异的强度和尺寸稳定性、耐寒性及化学稳定性,广泛用于复合包装、感光胶片、金属蒸镀、录音录像等各种基材。具体有以下几种:

①半强化膜。最主要的特点是纵向拉伸强度大,在较大的拉力下不易断裂,主要用于盒装物品的包装封条等。常用标准厚度有20μm、28μm、30μm、36μm、50μm。

②烫金膜。最大特点是拉伸强度和透明度好,热性能稳定、与某些树脂的结合力较低。主要适合高温加工过程中尺寸变化小或作为转移载体的用途上。常规标准厚度为9μm、12μm、15μm、19μm、25μm、36μm。

③印刷复合包装膜。主要特点是透明性好、抗穿透性佳、耐化学性能优越、耐温、防潮。适用于冷冻食品及食品、药品、工业品和化妆品的包装。常用标准厚度为12μm、15μm、23μm、36μm。

④镀铝膜。主要特性是强度高、耐温和耐化学性能好、有良好的加工以及抗老化性能,适当的电晕处理,使得铝层和薄膜的附着更加牢固。用于镀铝后,可广泛用于茶叶、奶粉、糖果、饼干等包装,也可作为装饰膜如串花工艺品、圣诞树;同时还适用于印刷复合或卡纸复合。常规标准厚度有12μm、16μm、25μm、36μm。

⑤磁记录薄膜。具有尺寸稳定性好,厚度均匀,抗拉强度高等特点。适用于磁记录材料的基膜和特殊包装膜。包括录音录像带基(常用标准厚度有9-12μm)和黑色膜(常用标准厚度有35-36μm)。



塑料薄膜分类

日常生活中会发现塑料薄膜是不同的,例如塑料袋,有些透明柔软,有些硬挺;保鲜膜和塑料袋不一样。其实,这是因为塑料薄膜种类众多的原因,各类薄膜用途各不相同。

塑料薄膜的品种分类没有统一的规定。通常习惯的分类方式有:

(1)按塑料薄膜成型用原料分类:有聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜和聚酯薄膜等。

(2)按塑料薄膜用途分类:有农用薄膜(这里根据农膜的具体用途又可分为地膜和大棚膜);包装薄膜(包装膜按其具体用途又可分为食品包装膜和各种工业制品用包装膜等)及用于特殊环境、具有特殊用途的透气薄膜,水溶薄膜及具有压电性能的薄膜等。

(3)按塑料薄膜的成型方法分类:有挤出塑化、然后吹塑成型的薄膜,称为吹塑薄膜;经挤出塑化,然后熔融料从模具口流延成型的薄膜,称为流延薄膜;在压延机上有几根辊筒辗压塑化原料制成的薄膜,称为压延薄膜。

通常以塑料薄膜的原料分类较多,这里列举一些常用的薄膜及简称:

薄膜简称

薄膜名称

PE

聚乙烯吹胀的塑料薄膜

CPE

聚乙烯未拉伸的流延塑料薄膜

PP

聚丙烯吹胀的塑料薄膜

CPP

聚丙烯未拉伸的流延塑料薄膜

OPP

聚丙烯单项拉伸的塑料薄膜

BOPP

聚丙烯双向拉伸的塑料薄膜

ZBOPP

聚丙烯双向拉伸的珠光塑料薄膜

XBOPP

聚丙烯双向拉伸的消光塑料薄膜

BOPET

聚酯双向拉伸的塑料薄膜

PA

尼龙吹胀或者共挤的塑料薄膜

BOPA

尼龙双向拉伸的塑料薄膜

KBOPA

涂敷聚偏二氯乙烯高阻隔的尼龙双向拉伸塑料薄膜

PVC

聚氯乙烯薄膜或PVC热收缩塑料薄膜

OPVC

聚氯乙烯单向拉伸扭结薄膜或撕裂薄膜

PVA

聚乙烯醇塑料薄膜

PVDC

聚偏二氯乙烯高阻隔的塑料薄膜

PT

玻璃纸塑料薄膜

EVA

醋酸乙烯塑料薄膜

DAl

真空蒸渡铝塑料薄膜



目前应用最多的镀铝薄膜主要有聚酯镀铝膜(VMPET)和CPP 镀铝膜(VMCPP)。镀铝膜既有塑料薄膜的特性,又具有金属的特性。薄膜表面镀铝的作用是遮光、防紫外线照射,既延长了内容物的保质期,又提高了薄膜的亮度,从一定程度上代替了铝箔,也具有价廉、美观及较好的阻隔性能,因此,镀铝膜在复合包装中的应用十分广泛。

常用塑料薄膜各有优缺点,列个简单表格做个说明,如下:

薄膜

优势

劣势

工艺

BOPP

高透明和光泽度;优异的油墨和涂层附着力;优异的水蒸汽和油脂阻隔性;低静电性

热封性差

双向拉伸

CPP

热封性好;可作为复合材料基膜;抗撕裂程度强;抗蒸煮性好

低温情况下容易变脆

流延

BOPET

拉伸强度大;抗静电性好;透明度好;刚性、硬度、韧性高;耐高低温;耐化学药品性;气密性和保香性良好

热封性差;收缩性小

双向拉伸

BOPA

好的耐破裂;耐冲击性;其拉伸强度及抗穿刺性突出;柔韧性优良;耐温范围广;对油脂和气体的阻透性强

易吸水;稳定性较差

双向拉伸

PE

防潮性,透湿性小;PE膜的透气性较大,且随密度的增加,其透气性是下降的;低密度聚乙烯薄膜透明度与热封性好;能防水、防潮;高密度聚乙烯薄膜的耐热性、机械强度比低密度聚乙烯薄膜好

挺度欠佳;抗张强度低,拉伸伸长率大,容易皱;受热较容易变形,套色困难;密度越高透明度越差;抗撕裂性差;阻隔性较小

吹塑、拉伸、流延、低发泡

料薄膜品种繁多,且各有所长,正因如此薄膜家族能量不断增强,在农业、日用品行业、药品行业、建筑行业等使用已较为普遍,高端领域如水处理、太阳能发电、电池隔膜、防弹玻璃等制造方面也均占有一席之地。


塑料薄膜成型方法有很多,其中流延、挤出、吹塑这三种工艺较为常见。三种工艺制膜各有特点,本文从工艺原理、应用领域两个方面进行整理分析。

工艺原理对比:

流延法产膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。不存在明显的取向结构。

挤出法产膜常见的有单向拉伸和双向拉伸法,其中双向拉伸为近几年颇为关注的生产方法。双向拉伸技术基本原理为高聚物原料先通过挤出机被加热熔融挤出成厚片,再在玻璃化温度以上熔点以下的适当温度范围内,通过拉伸机先后沿纵向和横向进行一定倍数的拉伸,使分子链在平行于薄膜的平面上进行取向而有序的排列,然后在拉紧状态下进行热定型,使取向的大分子结构固定,最后经冷却及后续处理成膜。

吹塑法产膜通常是挤出吹塑法制造,物料塑化挤出,形成管坯吹胀成型,再冷却、牵引、卷取。吹塑膜是有取向的。

从以上三种工艺成型方式不同,造成薄膜的导电性有显著不同;同时拉伸薄膜与未拉伸薄膜相比阻隔性能提高,对气体等渗透性降低,光学性能、透明度和表面光泽度提高,尺寸温度性好,厚度均匀性能好。

应用领域对比:(以CPP、BOPP及普通PP膜为例进行对比)


CPP:产品具有透明、柔软、阻隔性和机械适应性好,耐高温蒸煮(蒸煮温度在120℃以上)低温热封(热封温度小于125℃)等特点。主要用作食品、糖果、土特产、熟食品(可适用于杀菌包装)、冷冻制品、调味品、汤料等复合包装的内层基材,可延长食品保质期,增加美观度。还可用于文具产品表层、隔层,也可以做辅助薄膜,如照片及收藏品的活页、标签等。

BOPP:具有优异的印刷性能,能与纸、PET及其他基材复合,具有高清晰度和光泽度、优异的吸墨和涂层粘附力、高拉伸强度、优异的油脂阻隔性能、低静电特性等。在印刷复合领域应用较广,同时在烟草等方面作为包装材料。

吹挤薄膜IPP:因工艺简单,成本低,但光学性能略低于CPP和BOPP。主要用于点心、面包、纺织品、文件夹、唱片套、运动鞋等的外包装。

其中BOPP与CPP复合性能提高,应用更广,复合后具有防潮性、透明性、挺括性,可用于干性食品如花生米、快餐食品、巧克力、糕点类等的包装。近几年我国塑料薄膜种类及类型逐渐增多,并且各有所长,伴随着技术工艺的不断提高



复合包装膜为了达到所需要的包装要求,应具备以下性能:

A. 机械性能: 抗张强度、刚性、耐磨性、密封性、伸长率、磨擦力等。

B. 物理化学性能: 阻隔水分及氧气性能、保香性、抗油性、抗化学介质性、避光性等。

C. 耐久性能: 在低温、高温下的使用性能、高湿条件下稳定性、降解能力等。

D. 加工性: 适宜印刷、便于自动化包装、防静电、热收缩能力等。

E. 商品展示性: 透明度、白度、光泽度、开启方便、废弃物易处理等。




对于各种产品,包装的要求重点也不一样,如下:

A. 一般工业品包装,主要考虑其保护性、包装作业性、销售的商品性、运输性等。

B. 日化产品的包装,大多是直接面对消费者,需考虑其保护性、美观性、方便性、货架展示性等。

C. 机械零件的包装,要考虑其保护性、功能性、防锈性、运输性等。

D. 对电子产品包装,要考虑其保护性、防震性、抗静电性、屏蔽性、阻隔性等。

E. 食品、药品包装,要考虑其保护性、卫生安全性、阻隔性、包装方式等。



一  外层基材(表面层)的作用及要求

要求

作用

机械强度

抗拉,抗撕,抗冲击,耐摩擦

阻隔性

防湿,阻气,保香,防紫外线

稳定性

耐光,耐油,耐有机物,耐热,耐寒

加工性

摩擦,热收缩卷曲

卫生安全性

低味,低臭,无毒

其他

光泽,透明,白度,印刷性


二  中间层材料的要求及作用

要求

作用

机械强度

抗张,抗拉,抗撕,抗冲击

阻隔性

阻隔,阻气,保香

加工性

双面复合强度

其他

透明,避光


三 内封层的要求及作用

要求

作用

机械强度

抗张,抗拉,抗撕,抗冲击

阻隔性

保香,低吸附性

稳定性

耐光,耐油,耐有机物,耐热,耐寒

加工性

摩擦系数,热粘性,抗封口污染,非卷曲

卫生安全性

低味,低臭,无毒

其他

透明性,非透明性,防渗,易撕



软包装材料之--塑料阻透性技术介绍(经典版)



聚乙烯薄膜

常用的PE分为以下几种:

A. LDPE:密度0.91~0.925。支链多,结晶度低,很柔软,很有韧性,熔融温度低,易于加工、热封,透明度较好,(与同类比)。延伸性一般,机械强度不好,用于内层热封,耐撕裂,抗冲击。

B. MDPE:密度0.926~0.94。热封范围大,有一定的刚性。

C. HDPE:密度 0.941~0.965。颜色为乳白色,主要用于超市的购物用袋,吹膜的时候也会用到。相对于LDPE,HDPE有更好的阻水性,强度也更好,更硬,但抗穿刺能力差,熔融温度高,可以耐水煮。

D. LLDPE:支链有序,机械强度、伸长率、抗穿刺强度都很好,一般情况下,对水、油等的阻隔性能好,但透明性和加工性都不如LDPE,吹膜时会用到30%~50%的LLDPE(成本低)。通常有C4、C6、C8,其中C8的强度最好。C4被广泛用作LDPE的替代品。

E. MLLDPE--茂金属PE:是用茂金属做催化剂制成的PE,分子量分布窄,抗穿刺性能好,有更高的强度,抗污染性好,即使有杂质也可以照常热封,并且有良好的热封强度,起封温度低,熔程较长,耐热(可水煮)。热粘性好---即在封口后,封边尚未冷却的情况下,依然有很好的热封强度。但越好的MLLDPE越不容易加工,因为粘性太大。一般是C6的,因为C6即可达到普通C8的强度。吹膜时作为辅助材料添加,100%的MLLDPE吹膜是不可实现的。



聚丙烯薄膜


聚丙烯PP密度低,经济优势明显,熔融温度高于HDPE,无毒,无臭,无味,与PE一样可用做食品包装,耐酸、碱、盐的性能好,化学性能稳定,防水、防湿性能好,具有优良的成型性和热封性,比PE有更好的透明性、阻氧性、耐油性及耐热性(可耐过120℃甚至140℃),但耐寒性不如PE。同样具有来源方便的特点。

共聚PP:透明性好,强度高,韧性好,热封性好,熔程宽。

均聚PP:挺,有型,但不耐低温,0℃就被破坏了。

BOPP-双向拉伸聚丙烯,薄,轻,成本低。机械强度好,耐寒性能有所改善(可冷冻),透明度好(可里印),但热封性差,一般用作外层,易起静电(吸灰)。对氧的阻隔性不好,强度不如PET,不适合做大的包装袋。

CPP-流延聚丙烯,热封强度高,适宜做内层,耐撕裂,透明度高,对氧的阻隔性差,韧性不如PE,共聚CPP一般做热封层。

PET-聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有非常高的机械强度(可做重包装)和刚性,极性大,表面张力大。耐高温,透明度和光泽度都很好,对氧和水的阻隔性好,有较好的保香性,印刷适应性好,多用于外层。适宜制作对阻隔性能要求高或需要经高温杀菌的蒸煮袋。


常用中、高阻透性塑料的透过系数?