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塑料薄膜種類-薄膜材料表面性能-功能性保護(hù)薄膜特性
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用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他樹(shù)脂制成的薄膜,用于包裝,以及用作覆膜層。 塑料包裝及塑料包裝產(chǎn)品在市場(chǎng)上所占的份額越來(lái)越大,特別是復(fù)合塑料軟包裝,已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域,其中又以食品包裝所占比例最大,比如飲料包裝、速凍食品包裝、蒸煮食品包裝、快餐食品包裝等,這些產(chǎn)品都給人們生活帶來(lái)了極大的便利。

塑料薄膜、功能性薄膜、保護(hù)膜種類
PVA涂布高阻隔薄膜
PVA涂布高阻隔薄膜是將添加了納米無(wú)機(jī)物的PVA涂布于聚乙烯薄膜后經(jīng)印刷、復(fù)合而成,在不大幅度提高成本的前提下,其阻隔性能不僅明顯優(yōu)于EVOH五層共擠薄膜,而且包裝成本也大幅度下降,這不僅能確保被包裝物對(duì)無(wú)菌包裝所有的質(zhì)量要求,而且大幅度降低了食品加工企業(yè)無(wú)菌包裝的成本,可用于包裝飲料、果汁、牛奶、醬油醋等。
雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)
雙向拉伸聚丙烯薄膜是由聚丙烯顆粒經(jīng)共擠形成片材后,再經(jīng)縱橫兩個(gè)方向的拉伸而制得的。由于拉伸分子定向,所以這種薄膜的物理穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、氣密性較好,透明度和光澤度較高,堅(jiān)韌耐磨,是應(yīng)用最廣泛的印刷薄膜,一般使用厚度為20~40 μ m ,應(yīng)用最廣泛的為20 μ m 。雙向拉伸聚丙烯薄膜主要缺點(diǎn)是熱封性差,所以一般用做復(fù)合薄膜的外層薄膜,如與聚乙烯薄膜復(fù)合后防潮性、透明性、強(qiáng)度、挺度和印刷性均較理想,適用于盛裝干燥食品。由于雙向拉伸聚丙烯薄膜的表面為非極性,結(jié)晶度高,表面自由能低,因此,其印刷性能較差,對(duì)油墨和膠黏劑的附著力差,在印刷和復(fù)合前需要進(jìn)行表面處理。
低密度聚乙烯薄膜(LDPE)
低密度聚乙烯薄膜一般采用吹塑和流延兩種工藝制成。流延聚乙烯薄膜的厚度均勻,但由于價(jià)格較高,成本較低,所以應(yīng)用最為廣泛。低密度聚乙烯薄膜是一種半透明、有光澤、質(zhì)地較柔軟的薄膜,具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、熱封性、耐水性和防潮性,耐冷凍,可水煮。其主要缺點(diǎn)是對(duì)氧氣的阻隔性較差,常用于復(fù)合軟包裝材料的內(nèi)層薄膜,而且也是應(yīng)用最廣泛、用量最大的一種塑料包裝薄膜,約占塑料包裝薄膜耗用量的40%以上。
由于聚乙烯分子中不含極性基團(tuán),且結(jié)晶度高,表面自由能低,因此,該薄膜的印刷性能較差,對(duì)油墨和膠黏劑的附著力差,所以在印刷和復(fù)合前需要進(jìn)行表面處理。
聚酯薄膜(PET)
聚酯薄膜是以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為原料,采用擠出法制成厚片,再經(jīng)雙向拉伸制成的薄膜材料。它是一種無(wú)色透明、有光澤的薄膜,機(jī)械性能優(yōu)良,剛性、硬度及韌性高,耐穿刺,耐摩擦,耐高溫和低溫,耐化學(xué)藥品性、耐油性、氣密性和保香性良好,是常用的阻透性復(fù)合薄膜基材之一。但聚酯薄膜的價(jià)格較高,一般厚度為12 μ m,常用做蒸煮包裝的外層材料,印刷性較好。
尼龍薄膜(PA)
尼龍薄膜是一種非常堅(jiān)韌的薄膜,透明性好,并具有良好的光澤,抗張強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度較高,還具有較好的耐熱性、耐寒性、耐油性和耐有機(jī)溶劑性,耐磨性、耐穿刺性優(yōu)良,且比較柔軟,阻氧性優(yōu)良,但對(duì)水蒸氣的阻隔性較差,吸潮、透濕性較大,熱封性較差,適于包裝硬性物品,例如油膩性食品、肉制品、油炸食品、真空包裝食品、蒸煮食品等。
流延聚丙烯薄膜(CPP)
流延聚丙烯薄膜是采用流延工藝生產(chǎn)的聚丙烯薄膜,又可分為普通CPP和蒸煮級(jí)CPP兩種,透明度極好,厚度均勻,且縱橫向的性能均勻,一般用做復(fù)合薄膜的內(nèi)層材料。普通CPP 薄膜的厚度一般在25~50μm 之間,與OPP復(fù)合后透明度較好,表面光亮,手感堅(jiān)挺,一般的禮品包裝袋都采用此種材料。這種薄膜還具有良好的熱封性。蒸煮級(jí)CPP 薄膜的厚度一般在60~80 μ m 之間,能耐121℃、30 min的高溫蒸煮,耐油性、氣密性較好,且熱封強(qiáng)度較高,一般的肉類包裝內(nèi)層均采用蒸煮級(jí)的CPP薄膜。
鍍鋁薄膜
應(yīng)用最多的鍍鋁薄膜主要有聚酯鍍鋁膜(VMPET)和CPP 鍍鋁膜(VMCPP)。鍍鋁膜既有塑料薄膜的特性,又具有金屬的特性。薄膜表面鍍鋁的作用是遮光、防紫外線照射,既延長(zhǎng)了內(nèi)容物的保質(zhì)期,又提高了薄膜的亮度,從一定程度上代替了鋁箔,也具有價(jià)廉、美觀及較好的阻隔性能,因此,鍍鋁膜在復(fù)合包裝中的應(yīng)用十分廣泛。

塑料薄膜、功能性薄膜、保護(hù)膜材料表面性能
塑料薄膜在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛。塑料薄膜可用于食品包裝、電器產(chǎn)品包裝、日用品包裝、服裝包裝等等。它們有一個(gè)共同點(diǎn),就是對(duì)塑料薄膜都要進(jìn)行彩色印刷,而作為食品包裝還要進(jìn)行多層復(fù)合或真空鍍鋁等工藝操作。因此,要求塑料薄膜表面自由能要高、濕張力要大,以有利于印刷油墨、粘合劑或鍍鋁層與塑料薄膜的牢固粘合;在塑料薄膜生產(chǎn)卷取和高速包裝過(guò)程中,則要求薄膜表面有一定的摩擦性能防止薄膜粘連或打滑;在用于電器、電子產(chǎn)品等包裝時(shí),則要求薄膜具有一定的防靜電性能等等。
塑料薄膜的表面張力
塑料薄膜的表面張力取決于塑料薄膜表面自由能大小,而薄膜表面能又取決于薄膜材料本身的分子結(jié)構(gòu)。多數(shù)塑料薄膜如聚烯烴薄膜(LDPE、HDPE、LLDPE、PP)屬非極性聚合物,其表面自由能小,表面濕張力較低,一般為30達(dá)因/厘米左右。理論上講,若物體的表面張力低于33達(dá)因/厘米,普通的油墨或粘合劑就無(wú)法附著牢固,因此必須對(duì)其表面處理。聚酯類(PET、PBT、PEN、PETG)是屬于極性高分子,其表面自由能較高,表面濕張力在40達(dá)因/厘米以上。但是對(duì)于高速彩色印刷或?yàn)樵黾诱婵斟冧X層與BOPET薄膜表面之間的結(jié)合力,也還需要對(duì)BOPET薄膜進(jìn)行表面處理,以進(jìn)一步提高其表面濕張力。
塑料薄膜表面處理的方法有:電暈處理法、化學(xué)處理法、機(jī)械打毛法、涂層法等,其中最常采用的是電暈處理法。
電暈處理法的基本原理是:通過(guò)在金屬電極與電暈處理輥(一般為耐高溫、耐臭氧、高絕緣的硅橡膠輥)之間施加高頻、高壓電源,使之產(chǎn)生放電,于是使空氣電離并形成大量臭氧。同時(shí),高能量電火花沖擊薄膜表面。在它們的共同作用下,使塑料薄膜表面產(chǎn)生活化、表面能增加。通過(guò)電暈處理可使聚烯烴薄膜的濕張力提高到38達(dá)因/厘米;可使聚酯薄膜的表面濕張力達(dá)到52-56達(dá)因/厘米以上。電暈處理塑料薄膜表面濕張力的大小與施加于電極上的電壓高低、電極與電暈處理輥之間的距離等因素有關(guān)。當(dāng)然,電暈處理應(yīng)當(dāng)適度,并非電暈處理強(qiáng)度越高越好。這里值得注意的是塑料薄膜與電暈處理輥之間應(yīng)避免夾入空氣,否則有可能使薄膜的反面也被電暈處理了。反面電暈造成的后果是:1有可能產(chǎn)生油墨印刷的反粘現(xiàn)象;2在鍍鋁時(shí)會(huì)發(fā)生鍍鋁層轉(zhuǎn)移,在涂膠時(shí)會(huì)發(fā)生涂膠層轉(zhuǎn)移。防止薄膜反面電暈的主要措施是要調(diào)節(jié)好電暈處理輥前的橡膠壓緊輥的壓力,壓緊輥兩端壓力既要一致且壓力大小又要合適。另外,電暈輥和壓緊輥必須進(jìn)行嚴(yán)格的動(dòng)靜平衡試驗(yàn),徑向跳動(dòng)要求小于0.05毫米,目的是保證塑料薄膜平整地進(jìn)入電暈輥、防止夾入空氣,從而避免發(fā)生反面電暈的現(xiàn)象。

塑料薄膜、功能性薄膜、保護(hù)膜材料特性比較
常用的塑料薄膜有聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯薄膜(PET)、聚丙烯(PP)、尼龍等。 各種塑料薄膜性能不同,印刷的難易程度也不同,作為包裝材料的用途也不同。
聚乙烯薄膜是一種無(wú)色,無(wú)味、無(wú)臭、半透明的無(wú)毒性的絕緣材料,大量用作包裝袋;食品袋,還可制作各種容器。它是惰性材料,所以比較難印刷,必須經(jīng)處理后,才能印出比較好的效果。
聚氯乙烯薄膜的耐光性、耐老化性比較好且具有比較好的耐撕裂性能,能透氣,是一種潔凈、無(wú)色、透明的薄膜,一般加入增塑劑,它可溶于丙酮,環(huán)已酮等溶劑。因此,可以用聚氯乙烯類樹(shù)脂制的油墨印刷。適用于包裝袋、書(shū)皮等。
聚苯乙烯薄膜是柔軟而堅(jiān)韌的薄膜,干凈,無(wú)色而透明,不含增塑劑時(shí),膜層永遠(yuǎn)柔軟,耐冷凍,存放不老化,印刷時(shí)采用氧化聚合的合成連結(jié)料油墨,可使印跡牢度較好。
聚酯薄膜是無(wú)色、透明、耐濕、不透氣、柔軟、強(qiáng)度大、耐酸堿油酯和溶劑、對(duì)高低溫均不怕的材料,經(jīng)電火花處理后,對(duì)油墨有比較好的表面牢度。用于包裝和復(fù)合材料。
聚丙烯薄膜有良好的光澤和很好的透明度,耐熱酸堿、耐溶劑、耐摩擦、耐撕裂、能透氣,低于160℃時(shí)不能熱封。
尼龍薄膜的強(qiáng)度比聚乙烯薄膜大,無(wú)味、無(wú)毒、不透細(xì)菌、耐油、耐酯、耐沸水及大部分溶劑,一般用于荷重、耐磨的包裝,以及蒸煮包裝(食品的再熱),它不需表面處理即可印刷。
聚乙烯分子上基本不帶極性基團(tuán),是一種非極性印高分于,聚丙烯分子中,每個(gè)結(jié)構(gòu)單元上都含有一甲基,這分種弱極性基團(tuán),基本上也屬于非極性高分子,因此,它們對(duì)油墨的親和性都比較差,所以在印刷前在印刷前要經(jīng)過(guò)處理后才能得到滿意的印件。
處理方法大多是通過(guò)氧化,使之增加極性,使表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。具體的處理方法有放電(俗稱電暈、電火花)法、火焰法、紫外線輻射法、酸(硫酸、鉻酸)處理法等幾種。而以放電法比較簡(jiǎn)單而普及。

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