塑料薄膜的基本知识

第一部分软包装材料之---塑料薄膜差不多知识

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，能够热封制袋。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%。

一般来讲，因为单一薄膜材料对内装物的爱护性不够理想，因此多采纳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，单位时刻（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）

关于气体：

单位为cm3，mm/m2，d，mpa；

关于液体：

单位为 g，mm/m2，d，mpa；

3、常用中高阻透性塑料的透过系数

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 =1：6：3 PU：聚氨脂 PU：固化剂：丙酮= 7：1：45 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：

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//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。

10、中、高阻隔复合材料的标准？

高阻隔标准：O2透过量为5 ml/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,d

H2O：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≤1 ml

2]、拉伸强度为≥30Mpa

3]、断裂伸张率为≥40

4]、剥离力为≥1

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：

8]、袋的跌落性能如表：

三、复合包装材料

在包装工业进展的基础上，物品的包装也得到相应的进展。从简单纸包装，到单层塑料薄膜包装，进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，因而得到迅猛进展。

复合材料是两种或两种以上材料，通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。基层要紧起美观、印刷、阻湿等作用。如BOPP、BOPET、BOPA、MT、KOP、KPET等；功能层要紧起阻隔、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、进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。要紧应用在方便面、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、保香性以及专门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进展和变化，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-VOLVE SP0540、SP2520、菲利浦的MPACT D143、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，其要紧

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。达到这专门性，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TOPCO L-3388、法国LOTRYL 20MA 08、日本HIRO.DINE的WT231等。其结构能够为：PET／PE／HM、BOPA／PE／HM、PET／VMPET／PE／HM、PET／AL ／PE／HM、纸／PE／AL／PE／HM。关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，我们已找到一种通过涂布改性的PET膜作热封层，封盖装农药PET瓶，取得了中意的结果。

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，无法满足现代物品进展对包装的要求，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高阻隔膜也在不断进展、广泛使用。

复合软包装材料内层膜的进展，从LDPE、LLDPE、CPP、MLLDPE，进展到现在的共挤膜的大量使用，差不多实现包装功能化、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进展，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、降解完全、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专门的力学、热学等其他性能。多层复合膜不同的组合能够满足

不同的要求。多层复合技术要紧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，也能够用PE，相互之间可用胶粘剂粘合。其阻隔性能要紧与阻隔膜和胶粘剂有关。

多层干式复合阻隔技术要紧依靠于阻隔膜的开发，最近几年，新开发出许多阻隔基材，如MXD6专门尼龙膜、镀氧化硅薄膜，阻隔性能十分优良，而且能够反向印刷、印刷质量精美。但由于需要二次成型，而且所用的胶粘剂较贵，人们逐渐趋于应用多层共挤复合。

（2）多层共挤复合

多层共挤复合是把两种或两种以上的材料在熔融状态下，在一个模头内复合熔接在一起。共挤复合的基础树脂一般是HDPE、PP等树脂，阻隔树脂要紧是PA、EVOH、PVDC等。由于阻隔材料和热封材料的相容性一般专门差，因此必须考虑选择好的相容剂，如丙烯酸酯类的共聚树脂。阻隔树脂要求有较好的加工性能，

以适应共挤复合机头要求有良好流淌性的需要，流淌性太差或几种树脂之间流淌性相差太大，都会由于层流的形成而降低复合膜的阻隔性能。共挤复合一般来讲按ABCBA五层及ABCDCBA七层结构的对称设计，其阻隔性及复合强度最好。

多层共挤复合技术与干式复合相比，起步较晚，但有节约原材料、原料多样化、适应环保要求、不使用有毒粘合剂等优点。而且阻隔效果十分理想，并随着复合层数的增加，效果越好。目前复合层数差不多进展到九层，甚至十一层，进展迅速，差不多应用在包装膜和中空容器。但共挤复合法对工艺和设备要求都特不严格，需要较高的工人素养和较为周密的机器设备，设备昂贵，废料回收率低等缺点，因此大大限制了它的大规模使用。

A、按复合工艺分类。

目前软包装用复合材料按加工方法分类，要紧有以下几种：

①干式涂布有机溶剂粘合剂复合软包材；

②湿式涂布无机粘合剂复合软包材；

③挤出膜积层复合包材；

④多层共挤（经两台以上挤出头）复合软包材；

⑤热熔剂涂布复合软包材；

⑥无溶剂（即固体粘合剂）复合软包材；

⑦物理气相沉积复合软包材；

⑧物理气相沉积复合软包材；

⑨混炼式复合软包材；

⑩前述方法组合复合软包材等。

B、按复合材质分类。用作软包装复合的基林要紧是塑料薄膜，其次是纸、金属箔材和复合材料。用它们可制造下列各类复合包装材料：

①纸与纸；②纸与金属箔；

③纸与塑料膜；

④塑料膜与塑料膜；

⑤塑料膜与金属箔；

⑥塑料膜与金属膜；

⑦塑料膜与基体材料；

⑧塑料膜与无机化合物膜；

⑨塑料膜与有机化合物膜；

⑩非晶塑料膜与塑料膜；

（11）基材与纳米类超微粒复合；

（12）基材涂覆或浸渍专用添加剂；

（13）复合材料的多层复合等。

C、按复合形态分类。一般而言，材料复合大多是在全表面均匀地进行。包装材料复合形态要紧有下列几类：

①大面积（均匀）复合；

②局部复合，如只在包装封口部位或强化部位进行复合强化或给予某些功能；

③复合片或复合袋，将专门功能集于一处而发挥整体功用；

④渐变复合（或叫非均匀复合），依照需要在复合薄膜的厚度方向（或长度方向）改变添加材料的浓度、组分或厚度；

⑤专门复合，如按网状图纹复合等。其中第3、4、5种是绿色工艺技术。

D、按复合功用分类。对包装工业而言，由于各个产业部门对产品包装的要求各有不同，因此不同系统有不同的分类法，目前尚无统一规定和标准化的术语。依照近期欧美提倡的新包装体系，可分为下列10类。

①增强型复合包装；

②高阻渗型复合包装（阻气、阻水、阻油）；

③防腐型（防蚀防锈）复合包装；

④防电磁场（干忧）复合包装；

⑤抗静电复合包装；

⑥生物复合包装（果品催热、鱼类保活、防虫、防霉）；

⑦保鲜复合包装（果蔬和肉制品用）；

⑧烹调用复合包装（如蒸煮、微波烘烤等）；

⑨智能型复合包装；⑩超微纳米复合包装。

五、多层共挤复合高阻隔薄膜

目前，由PA、EVOH、PVDC与PE、EVA、PP等树脂多层组合的共挤出高阻隔吹塑薄膜因其合理、经济、可靠的性能而风靡功能性包装薄膜市场。特不是一些非对称结构的多层共挤出吹塑薄膜更以其优异的复合剥离强度、突出的阻隔性、优越的耐环境性能和耐化学性、廉价的加工性、适宜的二次加工性取代了许多以干式复合为主体的包装市场,或简化了干式复合的工序，多层共挤出复合薄膜更因其无残留溶剂的污染而受到市场的青睐。

除日新月异的树脂开发以外，迭加式多层共挤出模头的技术进步以及不断完善的塑料成型加工工艺，加速了塑料复合薄膜加工业为适应社会环境以及技术的变化而不断进展的步伐。并将共挤出复合薄膜推向了一个全新的进展时期，为复合包装薄膜特不

是包装基材薄膜质量水平的提高提供了宽敞的进展空间。

1、多层共挤复合薄膜的现状及要求

目前，在国内生产多层复合薄膜通常采纳功能不同的塑料薄膜通过粘合进行复合的方法。一般来讲，每增加一个功能就需要增加一层薄膜基材，同时增加两道生产工序。期间，不仅增加了成本而且同时增加了污染（用溶剂型粘合剂进行复合的场合），甚至因生产工艺的局限性而导致薄膜功能过剩。生产企业为此付出了生产成本增加、利润下降、产品市场竞争能力减弱的沉重代价。

包装功能的多样化、包装结构的合理化、包装效益的最大化是近年来复合薄膜生产企业尤其是复合薄膜基材研究开发的课题。

1）、包装功能的多样化

随着市场对包装功能需求的不断增加，多层复合薄膜的功能更趋综合性，非对称多层共挤出吹塑薄膜因其致命的应力翘曲及难以提高的薄膜光学性能，因而阻碍了进一步开拓其多样化的功能。特不在中国，市场上现有的二次加工设备对材料的非对称性具有专门的要求，因此，不能有效地改善应力翘曲和光学性能，这差不多到了阻碍多层共挤出吹塑薄膜迅速进展的地步。