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塑料薄膜基本知识
第一局部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(GB422—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980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项选择用不易划伤、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项选择用无毒、无味的聚乙烯等热塑性树脂。
二、塑料阻透性技术介绍
、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(mm)的塑料制品,在一定的压力(Mpa),一定的温度(23度),一定的湿度(65%)下,单位时间(day=24小时),单位面积(m2),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
O2
CO2
H2O
EVOH(PE29%)
0.
.5
2025
EVOH(PE38%)
0.4
6
4070
PVDC
0.54
.2
0.26
MXD6
25
28
530
PAN
8
6
50
PEN
222
50
59
PA666
530
5070
00
PA6
2540
50200
50
PET
4990
80
80300
HDPE
2500
PP
3000
LDPE
0000
EVA
8000
4、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=:
6:
3
PU:
聚氨脂PU:
固化剂:
丙酮=7:
:
45
PVA:
聚乙烯醇
其中:
高阻透材料:
EVOH、PVDC、PAN、MXD6;
中阻透材料:
PA、PEN、PET
5、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:
/P=T/P+T2/P2+T3/P3。
。
。
。
。
。
式中:
T、T2各复合层厚度
P、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?
]、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23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//PE
PE(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。
0、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:
50ml/m2,d
H2O:
0g/m2,d。
、无菌包装的物理性能和机械性能指标
]、O2透过率为≤ml
2]、拉伸强度为≥30Mpa
3]、断裂伸张率为≥40
4]、剥离力为≥
5]、热合强度为≥40
6]、光线透过率为≤0.4
7]、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
≤25L
20
无渗,无破裂
≥25
≥25L
0
无渗,无破裂
≥5
8]、袋的跌落性能如表:
袋的容量
跌落高度H
要求
≤5L
0.8
无渗漏,无破裂
≤25L
0.6
无渗漏,无破裂
≥25L
0.4
无渗漏,无破裂
三、复合包装材料
在包装工业开展的基础上,物品的包装也得到相应的开展。
从简单纸包装,到单层塑料薄膜包装,开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,因而得到迅猛开展。
复合材料是两种或两种以上材料,经过一次或屡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、EMAA、EMA、EBA等。
以下就复合软包装材料的内层材料开发、开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代末起步的,从八十代初期至中期,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、9N430、7500等;吹膜级的LDPE树脂有:
Q200、Q28、F206、0274等;LLDPE树脂有:
28w、28F、FD2H等。
CPP膜、CPE膜
八十代末至九十代初期,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开展和变化,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、POP880、88、840、450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EXCEED350D60、350D65、三井石化的EVOLVESP0540、SP2520、菲利浦的MPACTD43、D39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。
到达这特殊性,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TOPCOL3388、法国LOTRYL20MA08、日本HIRO.DINE的WT23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,无法满足现代物品开展对包装的要求,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,而其加工本钱又降低,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高阻隔膜也在不断开展、广泛使用。
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