塑料凹印薄膜种类及性质.docx

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塑料凹印薄膜种类及性质

塑料凹印常用薄膜种类及性质

塑料软包装行业对市场经济的贡献之一，是通过对产品包装的装潢设计和制作，促进商品的销售。

有关专家论证，在人类感官所接受到的外界情报中，53%是来自视觉的感应，11%来自听觉接收，35%来自于嗅觉感受到，另有1%味觉的感应。

由此可见视觉系统对外界信息的接是最常用的和频率最高的一种感官，彩印塑软包装的设计与制作，正好能够完全彻底地走近人们的视觉领域。

我们塑料软包装行业，特别是各企业生产的包装在产品促销中的价值如何？

可用国际统计协会提供的公式来计算。

好的包装可提高销售额15-18%的效益，即：

15%（18%）×当年销售量×销售利润×延伸三年的销售量这就是包装的价值。

要了解软包装，首先从原材料上开始。

塑料软包装用于印刷的薄膜，一般要求具有透明度高、无毒、无味、有一定挺度、拉伸强度好、防潮、化学性能稳定、耐寒、耐热、抗污染等性能。

软包装材料的种类很多，可以根据被包装物的需要而进行选择，目前本司比较常用的有：

OPP、哑光OPP、热封OPP、CPP、VMCPP、LDPE（高压低密度）、HDPE（低压高密度）、PET、VMPET、PA、PVC、珠光膜等。

一、聚丙烯薄膜

聚丙烯是在催化剂作用下从石油高温裂化后的气体中聚合而制得的，根据成膜加工方法的不同可得到性能不同的薄膜，常用的主要有通用型BOPP、哑光

BOPP、热封型BOPP、流延CPP等。

印刷用的聚丙烯薄膜绝大多数是双向拉伸聚丙烯（BOPP）。

一般情况下，含有字母B开头均为双向拉伸生产，字母C均为流延生产。

1．BOPP通用型薄膜

BOPP薄膜透明度好，印刷适应性佳，作为一种理想的印刷基材广泛使用。

BOPP薄膜是在加工时使无定型部分或部分结晶的薄膜在软化点以上纵横方向分别被拉伸，使薄膜表面积增大、厚度减薄、光泽度和透明镀得到大幅度提高。

同时，由于拉伸分子定向，其机械强度、气密性、防潮阴隔性、耐寒性等方面都有较大提高。

印刷用的BOPP薄膜的表面张力必须大于38mN/m，在光线下观察不能有晶点，纵横向收缩率要低，以防在印刷中遇热收缩。

BOPP薄膜的特性如下：

1BOPP薄膜的拉伸强度高、弹性模量高，但搞撕裂强度低。

BOPP刚性好，有突出的延伸性和抗弯曲疲劳性能。

2BOPP薄膜耐热、耐寒性较好。

使用温度可高达120℃，BOPP耐寒性也比一般PP膜要好。

3表面光泽度高，透明性好，适宜作为各种包装材料。

4BOPP薄膜比重小，在0.91g/cm3左右，卫生性好，无毒、无味。

5BOPP薄膜化学稳定性好，除强酸，如发烟硫酸、硝酸对它有腐蚀作用外，不溶于其它溶剂，只有部分烃类对其有溶胀作用。

6阻水性极佳，是阻湿防潮最佳材料之一，吸水率﹤0.01%。

7静电高，应用于生产薄膜的树脂中加入抗静电剂。

8印刷性差，因此印刷前必须进行表面电晕处理（表面张力≥38mN/m）,处理后印刷效果好。

密度0.91g/cm3

2．哑光BOPP

哑光BOPP的表面设计为消光（粗化）层，使外观的质感类似于纸张，手感舒适。

消光表层一般不用于热封，由于消光层的存在，与通用OPP相比，有以下特点：

1消光表层起到遮光作用，表面光泽度也大降低。

2必要时消光层用作热封面。

3消光表层滑爽性好，因表面粗化具防黏性，膜卷不易黏结。

4消光膜的拉伸强度比通用膜略低，热稳定性也较普通BOPP稍差。

5表面张力≥38mN/m,密度0.91g/cm3.

3．BOPP通用热封膜

1双面热封膜。

这种薄膜为ABC结构，A、C两面为热封层。

主要用做糖果、食品、纺织品、音像制品、光碟等物品的包装材料。

2单面热封薄膜。

这种薄膜为ABB结构，A层为热封层。

在B层上印刷图案后，与PE、BOPP及铝箔复合制袋，作为食品、饮料、茶叶等包装用的高档包装材料。

3表面张力≥38mN/M,密度0.91g/cm3.

4．CPP薄膜

CPP流延聚丙烯薄膜，是一种无拉伸、非定向的聚丙烯薄膜。

CPP薄膜的特点是透明度高，平整度好，耐用温性好，具有一定挺刮度，不失柔韧性，热封性好。

均聚CPP热封温度范围窄、脆性大，适宜作为单层包装膜，共聚CPP的性能均衡，适宜作为复合内层材料。

目前一般都是共挤CPP，可充

分利用各种聚丙烯的特性进行组合，使得CPP的性能更加全面。

表面张力≥38mN/M，密度0.91g/cm3.

本司常用材料结构为：

OPP/CPP、OPP/PE、OPP/VMPET/PE、OPP/片材（PVC）/激光膜、OPP/珠光膜、热OPP/PET/CPP、热OPP/PA/CPP、哑光OPP/CPP、哑光OPP/PET/PE、哑光OPP/珠光膜、哑光OPP/VMPET/PE、等

二、聚酯薄膜（PET）

聚酯，原名为聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET。

BOPET薄膜是PET树脂T模挤出后经双向拉伸所制得，它是一种透明度、光泽度及耐热性都非常好的薄膜，常用作蒸煮袋的印刷层。

聚酯薄膜的性能如下：

1机械强度大，其拉伸强度大约是聚乙烯的5～10倍，BOPET薄膜抗拉伸强度是所有塑料薄膜中最高的一种，极薄的产品就能满足需要，刚性强、硬度高，12μm的PET薄膜已得到广泛使用，9μm的极薄PET薄膜也开始使用。

此外，聚酯薄膜还具有挺度高和耐冲力强，延伸性小等优点，印刷时易套准，易操作。

2透明度好，透光率在90%以上，光泽度好，特别适合用于里印，印刷适应

性好。

3耐热性好。

BOPET薄膜适用的温度范围达-70～150℃，熔点260℃，软化点230～240℃，在较宽的温度范围内保持优良的物理机械性能，具有极优良的尺寸稳定性，在高温下长时间加热仍不影响其性能，适合绝大多数产品包装。

4优良的综合阻水、阻气性能；不像尼龙受湿度影响大，其阻水性类似于PE。

对水蒸气的阻隔不及聚乙烯和聚丙烯。

透气系数极小。

对空气、气味的阻隔性极高，是保香材料之一。

5耐油脂、耐药性好，不易溶解，有很好的耐酸碱腐蚀的能力，能耐有机溶剂、油脂类的侵蚀，但在接触强碱时容易劣化。

6防止紫外线透过性差。

带静电高，印刷时要消除静电。

表面张力≥46mN/M，密度1.4g/cm3.

本司常用材料结构为：

PET/PE、PET/CPP、PET/VMPET/PE、PET/AL/PE等

三、尼龙薄膜

尼龙，化学名称叫聚酰胺，简称PA。

BOPA薄膜为双轴拉伸尼龙薄膜，可用吹塑法同步双向拉伸制得，也可用T模挤出法由逐步双向拉伸或同步双向拉伸法制得。

BOPA薄膜的特性如下：

1优异的强韧性，BOPA薄膜的抗拉强度、撕裂强度、抗冲击强度和破裂强度均是塑料材料中最好的之一。

2突出的柔韧性，耐针孔性，不易被内容物刺穿。

3阻隔性好，保香姓好，耐除强酸外的化学品，特别是耐油性佳。

4使用温度范围宽，熔点达225℃，可以在-60～130℃之间长期使用，BOPA在低温和高温下依然保持良好的机械性能。

5BOPA薄膜的卫生性好，无臭、无毒、无味，是食品包装的良好材料，

适于卫生性要求高的包装。

6光学性好，透明度高，光泽佳，装饰性好。

7BOPA薄膜的性能受湿度影响大，尺寸稳定性和阻隔性都受湿度影响。

BOPA薄膜受潮以后，表面起横向皱纹（影响印刷套准），一般会横向伸长，纵向缩短，伸长率最大可达1%。

所以对尼龙薄膜的包装要求较高。

表面张力≥52mN/M，密度1.14g/cm3.

尼龙（BOPA）膜的保管和使用注意事项：

1．BOPA的保管

放在干燥的环境中，即用即开箱，用剩的薄膜要立即用阻隔性良好的铝箔包好（不可直接堆于地面）或马上放在熟化室中，用时再拿出来。

2．生产环境的控制

车间温度25±3度，湿度＜40%使用最佳，40%-60%要谨慎使用。

若印刷、复合有加热装置应充分利用，让BOPA经预热排除表面水分后再投入生产。

3．在生产环境不达标的情况下，尽量避免使用A1级尼龙膜做多色套印。

4．严格遵守熟化时间各种不同用途的固化剂，共交联固化时间都不一样，普通胶粘剂最少也要24h/55℃熟化后可制袋。

蒸煮胶粘剂一定要达到72h/60℃熟化后才能保证胶固化交联效果。

同时避免残存溶剂过量而产生的热封边卷现象。

本司常用材料结构为：

PA/PE

四、聚乙烯薄膜

聚乙烯简称PE，是塑料包装薄膜中用量最大的一个品种，根据聚合方法不同可分为高压法、中压法、低压法三种，按密度来分可分为低密度聚乙烯（0.910～0.925g/cm3）中密度聚乙烯（0.926～0.940g/cm3）高密度聚乙烯（0.941～0.965g/cm3）。

本司密度采用0.93g/cm3.

1．LDPE薄膜（低密度聚乙烯薄膜）（高压低密度）

LDPE薄膜一般指LDPE吹塑膜，可以用吹塑法和流延法制得，薄膜为微白透明体。

其基本特性为：

①LDPE薄膜密度较低，一般为0.915～0.925g/cm3，可浮于水上。

②LDPE薄膜透明性较好，具有一定光泽，适合包装用途。

3LDPE薄膜机械强度较低，良好的柔软性、延伸率高，表面硬度低。

4LDPE薄膜耐低温性优良，脆化温度为-70℃，低温下有良好的耐冲击性。

5LDPE薄膜吸水率低，阻水防潮性极佳，但透气性大，促保香性差。

6LDPE薄膜耐化学性良好，可耐各种浓度的盐酸，50%以下浓度

的硫酸，40%以下浓度的硝酸，耐碱性好，60℃以下耐一般有机溶剂。

7LDPE薄膜耐热性较差，软化温度84℃。

由于LDPE是非极性材料，其表面张力较差，只有31mN/m左右，如果不进行处理就去印刷，油腔滑调墨的附着力非常差，很容易脱落。

为了提高印刷牢度，在印刷前一定要进行电晕处理，使其表面张力达到38～40mN/m。

LDPE柔软性较好，其延伸性较大，这些特性给印刷的套印精度带来了一定的难度。

所以印刷时要特别注意张力的控制，防止薄膜延伸而影响套印精度。

2．HDPE薄膜（高密度聚乙烯薄膜）（低压高密度）

高密度聚乙烯的密度比低密度聚乙烯高一些，薄膜呈乳白色、半透明，质地刚硬一些，其强度、硬度、耐溶剂性、阻气性和阻湿性都比低密度聚乙烯优越，并且不易破损，强度为LDPE的两倍。

但其表

面光泽性较差，一般用于小商品袋、食品袋和家庭垃圾袋。

由于HDPE透明性较差，所以印刷大都采用表印，与LDPE一样，

在印刷前必须经过电晕处理，以提高表面张力，增强油墨附着力。

HDPE的延伸率较LDPE小一些，但对其印刷膜的平整度、厚薄均匀度等要求也很高，否则同样会影响套印的精确度。

五、PVC收缩膜收缩薄膜是一种生产过程中被拉伸定向而在使用过程中受热收缩的一种热塑性薄膜。

收缩薄膜的生产方法是挤出吹塑或挤出流延出厚膜，然后在软化温度以上、熔融温度以下的一个高弹态温度下进行纵向和横向拉伸，或者只在一个方向上拉伸定向，而另一个方向不拉伸，前者叫双向拉伸收缩膜，而后者叫单向拉伸收缩膜。

目前常用的是单向拉伸热收缩薄膜，使用时在大于拉伸温度或接近于拉伸温度就可靠收缩力把被包装商品包扎住。

表面张力≥38mN/M，密度1.4g/cm3.

六、镀铝膜（VM-PET，VM-CPP等）

真空镀铝膜（VM-PET，VM-CPP，VM-OPP等）在复合包装材料中应用甚广，目前，它有普通真空镀铝膜与加强型真空镀铝膜两大类。

VM-PET表面张力≥46mN/M，密度1.4g/cm3；VM-CPP、VM-OPP，表面张力≥38mN/M，密度0.91g/cm3

1普通真空镀铝膜普通真空镀铝膜是在高真空状态下将铝的蒸气沉淀堆积到各种基膜上去的一种薄膜。

镀铝层的厚度一般为40～70nm，是非常薄的。

目前广泛使用的有PETP、CPP、PT、PVC、OPP、PE、纸张等的真空镀铝膜，其中用得最多的是PETP、CPP真空镀铝膜。

真空镀铝膜的特点，除了原有基膜的特性外，还具有漂亮的装

饰性和更好的阻隔性。

基材经真空镀铝后，使其具有强烈的金属光泽，看上去像铝箔一样，是装饰性很强的材料。

近年来，又可做成激光防伪镀铝膜用在防伪包装上。

而且基材经真空镀铝后，对光线和各种气体的阻隔性能大大提高，其阻隔性与镀层的厚度有关，镀层越厚，透过率越小，阻隔性越高，作为包装材料的综合性能也越好。

据调查，国产镀铝膜的镀铝层厚度大多在40～50nm之间。

2.加强型镀铝膜以前的普通镀铝膜是将铝蒸气沉淀椎积在简单的各种基膜上形成的产品，铝与基材间的附着力不高，很易剥刮下来。

后来，先将基材进行电晕处理，让基材表面变行粗糙、表面张力提高，使铝层与基膜的附着力提高许多，用胶黏带去剥时铝层不易脱落。

但其牢度仍然有限，用好的胶黏剂去与另一种基材复合后，剥离强度大多在1N/15mm以下，且铝层还是要100%转移。

七AL：

中文名：

铝箔隔绝性与遮光性很好。

铝箔本身强度低，无热粘合性，折叠处易断裂，所以很少单独使用，一般与纸、玻璃纸、聚乙烯制成复合材料，用于高级复合软包装，如糖类食品，药品等一些防潮、防紫外线产品以及高温蒸煮物品。

1耐热性很好。

2光的反射和光泽性好，展销效果好。

3高温和低温时形状稳定。

4复合适应性好，表面张力≥72mN/M，密度：

2.6g／cm2

5厚度达20um，可以完全隔绝水蒸气。

6对机器适合性：

只适合在大机上复合。

八PL

俗称珠光膜，作为复合材料，其热封性能较差。

本司一般用于电割袋

卡头部分及水商标。

表面张力≥38mN/M，密度：

0.7g／cm2

计算公式：

重量/宽度/厚度/密度=长度长度*宽度*厚度*密度=重量

如何识别常用薄膜的种类

总体上来说，应从以下几个方面考虑：

厚度、拉伸、燃烧、溶剂、透明度、气味、其他。

一、OPP薄膜

1、厚度：

OPP膜常用厚度为：

20-40um，胶水袋的厚度为：

OPP55um；

2、拉伸强度及透明度：

OPP膜纵横都没有拉伸强度，外观上很透明；

3、燃烧及气味：

OPP燃烧时没有烟，灭后有点白烟，并有酸味；

4、溶剂：

接触溶剂没有反映；

5、OPP膜有很好的防透水、透湿度。

二、CPP、PE

1、燃烧：

燃烧时有股蜡烛味，并有白烟

2、拉伸：

纵向大于横向拉伸强度。

3、透明度：

CPP>PE；

4、CPP在热封膜中是最好的，耐高温130℃，但不可以耐低温，0℃以下不可选CPP。

三、CPE薄膜：

拉伸强长：

横向拉伸强度大于纵向拉伸强度，燃烧时有白烟，并有蜡烛味，接着溶剂不反映。

（流延生产）

四、PET薄膜：

常用厚度：

12um；纵横向拉伸强度都比OPP薄膜好，透明度也比OPP膜好，燃烧时有黑烟，无味。

PET膜比其它膜都要响；PET膜有很好的透氧性，故保香性好，耐高温，可在很高的温度下封口。

VMPET单面镀铝，生产前剪一小块摩擦，有摩擦面为镀铝面，用于复合印刷面。

五、NY常用厚度为15um，纵横向都有拉伸强度，为能助燃，燃烧时会发出焦味。

易吸潮，吸潮后变软。

六、以下表格为常用薄膜之特性：

品名

厚度

拉伸

燃烧

溶剂

透明度

气味

其它

OPP

20-40

MD：

×TD：

×

白烟

×

酸味

×

KOP

22

MD：

×

TD：

×

白烟（绿色）

×

比OPP差

酸味

PT

MD：

×

TD：

×

×

×

比PVC好

纸味

余下灰

CPP

20-40

TD：

弱MD：

强

白烟

蜡烛味

CPE

MD=19.7

TD=19.4

白烟

×

×

PET

12

比OPP更好

黑烟

×

比OPP高

×

响

EVA

封口后较透明

×

比任何材料都

软,低温热封

ONY

15

MD：

×

TD：

×

不能助燃

头发焦味

MB

（K/OPP/A）

22

比OPP差

白烟（绿色）

×

较OPP差

酸味

×

十、以下为常用薄膜之透水、透氧性能：

品名

厚度

O2

（20℃dryC/m2.24hr）

H2O（40℃90%RHG/m2.24hr）

OPP

20

1500

6.3

KOP

20

12

5

CPP

30

3333

10

PET

12

120

46

KPET

12

6

7

ONY

15

30

180

KNY

15

5

10

CNY

30

40

300

PE

30

5000

18

EVA

30

8333

33.3

VMPET

12

1

1

VMCPP

25

20

1

塑料薄膜表面电晕处理

一、电晕处理的机理

1、电晕处理的目的常用的塑料表面处理方法有火焰处理、电晕处理、化学处理和溶剂处理。

其中电晕处理方法对塑料薄膜的处理方便又有效，获得了最广泛的使用。

是低极性的塑料薄膜在印刷、复合、涂布、真空镀铝、烫金等加工前必不可少的一道工序，否则过低的表面张力使这些加工无法进行，对印刷来说，表面张力应至少

表1部分塑料表面张力（mN/m，200C）

塑料

表面张力

塑料

表面张力

PTFE

18.5

PVC

39

PVF

28

PMMA

39

PCTFE

31

PVDC

40

PE

31

PET

44

PS

33

Cellulose

45

通过电晕处理使塑料薄膜表面发生了一系列的物理、化学变化，可大大提高薄膜的表面张力，改善了油墨、粘合剂在薄膜表面的润湿性，极大地增加了薄膜表面与其它材料的机械啮合力，范德华引力与化学结合力。

2、电晕放电的机理空气在一般情况下是良好的电绝缘介质，但它处于足够强的电场中时会被击穿即空气分子离子化而传导电流。

迅速放电会在电极之间产生电弧或火花，若将一种固体薄膜置于两极之间，中断了导电通路不再产生局部的炽热电弧而在电极间扩散成辉光，这种在大气压下空气带兰色光的放电称为电晕。

电晕现象起源于电极间气体中存在的少数杂散电子，若两极间施以高电压，产生强电场能加速电子朝正电极冲击途中的气体分子，撞出分子中的轨道电子，留下正离子和另一个电子，该电子可继续冲击其它分子。

另一方面冲击电子能提高轨道电子至不稳定状态使其在更高能量的轨道上成为受激分子，很快地就在气体中充满电子、正离子、受激分子、热和光，这些就是电晕现象。

受激的分子是不稳定的能自发地分解成自由基、离子和光子。

因此电晕放电时极性基团能引入聚合物表面形成高的表面能和强的粘接力。

例如一种含氧的电晕是一种活性氧的混合物存在于电极之间——包括元素O、臭氧O3和活性氧O2，高度活性的氧能迅速地

与分子反应，最终就在薄膜表面形成含氧官能团。

3、电晕处理对高聚物表面的影响

（1）化学变化

在等离子气体、O3等作用下，材料表面化学变化主要是氧化反应，生成各种含氧、含氮化学基团，如—CHO、=C=O、—C—O—、—NH2、—ONO2等，这些基团的出现极大提高了薄膜表面极性。

另外在高能量的电子和离子轰击下，使高聚物分子链断裂，C—C链的键能为3.7ev，C—H键的键能为4.3ev，断键

时产生的自由基与氧化产物等忙生反应，薄膜表面的交联度大大提高。

可见通过电晕处理，塑料材料表面在几十纳米的范围内发生了氧化，断链和交联反应，形成了与本体差异极大的化学层，因而表面性能发生巨大变化。

（2）物理变化

电晕放电处理能改变聚烯烃薄膜的表面构型，表面构型的变化可用扫描电子显微镜（SEM）观察而表

面构型的变化也会影响薄膜粘合性能。

电晕放电也是一种高能量的粒子轰击薄膜表面，表面上会生成微小的斑点，它即是提高粘合作用的物理因素。

在空气中进行电晕处理可使薄膜表面粗化，若在纯氧或二氧化碳气中电晕处理则薄膜表面的粗化程度更高。

但若在H2、He、A、N2中电晕处理则表面看不到有什么变

化，所以氧化作用是使薄膜表面粗化的必要条件。

电晕处理过度则不利于聚烯烃表面的粘附和浸润，极端的情况是在处理过程中由于过热而被烧毁。

表面构型随处理时间和温度的变化而变化。

在一定程度下轰击面积大小随处理时间延长而增大；反之，处理时间一定时，轰击面积随温度上升而增加。

在500C下处理1

分钟时轰击面积约为φ1μm的面积，750C下处理15分钟时则产生φ10μm的轰击面积。

长时间地在高温下电晕处理聚乙烯薄膜时粘合强度反而下降，究其原因是聚乙烯发生了降解从而形成了弱键层降低其自粘性。

电晕处理单向拉伸和双向拉伸聚丙烯薄膜后构型变化而影响其自粘强度。

电晕处理时颗粒的轰击面积和深度在18J/cm2以后随电晕强度的增加成比例地增加，此时接触面积减少，表层分子量下降，粘合性能反而下降。

二、电晕处理效果的检测电晕处理的效果是通过表面张力的提高或粘合强度的提高来体现的，通常是测量表面张力，一是测量其接触角，二是用已知张力的试验液涂抹薄膜表面来确定。

用洁净的棉球棒取适当的测试液，在薄膜上涂布约6cm2，当涂布的液膜在2S以内不破裂时，此液膜

的表面张力即薄膜的表面张力。

表面张力测试液的配制见表2。

甲酰胺，%

乙二醇乙醚，%

润湿张力，×10-3N/m

0

100

30

2.5

97.5

31

10.5

89.5

32

19.0

81.0

33

26.5

73.5

34

35.0

65.0

35

42.5

57.5

36

48.5

51.5

37

54.0

46.0

38

59.0

41.0

39

63.5

36.5

40

67.5

32.5

41

71.5

28.5

42

74.7

25.3

43

78.0

22.0

44

80.3

19.7

45

83.0

17.0

46

87.0

13.0

48

90.7

9.7

50

93.7

6.3

52

96.5

3.5

54

99.0

1.0

56

通常测试在23±20C及50±5%RH条件下测试。

在其它条件下可根据表3加以修正。

表3非标准条件中测试表面张力修正值

RH%

温度0C

15

23

30

30

0

0.5

1.0

50

-0.5

0

0.5

70

-1.0

-0.5

0

三、影响电晕处理效果的因素

1、设备因素电晕处理设备由高频发生器、电极棒、处理辊等组成。

施加的电压为10~60kv，频率为10~50khz电晕放电处理装置按振荡方式不同主要有三种类型，即火花间隙式、电子管式和固态式，它们各有特点，其中，固态式电晕放电装置效率高、质量稳定、能耗低、是电晕处理的首选装置。

三种电晕放电装置的比较见表4。

表4电晕放电处理装