塑料薄膜的表面性能及其常规处理塑料薄膜在包装领域的应用最为
塑料薄膜的表面性能及其常规处理
塑料薄膜在包装领域的应用最为广泛。塑料薄膜可用於食品包装、电器产品包装、日用品包装、服装包装等等。它们有一个共同点，就是对塑料薄膜都要进行彩色印刷，而作为食品包装还要进行多层复合或真空镀铝等工艺操作。因此，要求塑料薄膜表面自由能要高、湿张力要大，以有利於印刷油墨、粘合剂或镀铝层与塑料薄膜的牢固粘合；在塑料薄膜生产卷取和高速包装过程中，则要求薄膜表面有一定的摩擦性能防止薄膜粘连或打滑；在用於电器、电子产品等包装时，则要求薄膜具有一定的防静电性能等等。
塑料薄膜的表面张力
塑料薄膜的表面张力取决於塑料薄膜表面自由能大小，而薄膜表面能又取决於薄膜材料本身的分子结构。多数塑料薄膜如聚烯烃薄膜(LDPE、HDPE、LLDPE、PP)属非极性聚合物，其表面自由能小，表面湿张力较低，一般为30达因/厘米左右。理论上讲，若物体的表面张力低於33达因/厘米，普通的油墨或粘合剂就无法附着牢固，因此必须对其表面处理。聚酯类(PET、PBT、PEN、PETG)是属於极性高分子，其表面自由能较高，表面湿张力在40达因/厘米以上。但是对於高速彩色印刷或为增加真空镀铝层与BOPET薄膜表面之间的结合力，也还需要对BOPET薄膜进行表面处理，以进一步提高其表面湿张力。
塑料薄膜表面处理的方法有：电晕处理法、化学处理法、机械打毛法、涂层法等，其中最常采用的是电晕处理法。
电晕处理法的基本原理是：通过在金属电极与电晕处理辊(一般为耐高温、耐臭氧、高绝缘的硅橡胶辊)之间施加高频、高压电源，使之产生放电，於是使空气电离并形成大量臭氧。同时，高能量电火花冲击薄膜表面。在它们的共同作用下，使塑料薄膜表面产生活化、表面能增加。通过电晕处理可使聚烯烃薄膜的湿张力提高到38达因/厘米；可使聚酯薄膜的表面湿张力达到52-56达因/厘米以上。电晕处理塑料薄膜表面湿张力的大小与施加於电极上的电压高低、电极与电晕处理辊之间的距离等因素有关。当然，电晕处理应当适度，并非电晕处理强度越高越好。这里值得注意的是塑料薄膜与电晕处理辊之间应避免夹入空气，否则有可能使薄膜的反面也被电晕处理了。反面电晕造成的後果是：1有可能产生油墨印刷的反粘现象；2在镀铝时会发生镀铝层转移，在涂胶时会发生涂胶层转移。防止薄膜反面电晕的主要措施是要调节好电晕处理辊前的橡胶压紧辊的压力，压紧辊两端压力既要一致且压力大小又要合适。另外，电晕辊和压紧辊必须进行严格的动静平衡试验，径向跳动要求小於0.05毫米，目的是保证塑料薄膜平整地进入电晕辊、防止夹入空气，从而避免发生反面电晕的现象。
电晕处理有时效的问题，特别是在高温高湿的夏季，塑料薄膜电晕处理後的表面湿张力衰减比较严重。因此，塑料薄膜在电晕处理後最好能及时进行印刷或镀铝。如果塑料薄膜在电晕处理後放置时间过长，表面湿张力将会逐渐下降，甚至由於印刷面与非印刷面的表面湿张力趋於一样，印刷的薄膜面卷取後很容易发生油墨被反粘到非印刷面上，即所谓的“反粘”现象。为了防止“反粘”，一方面在薄膜印刷时要彻底乾燥油墨；另一方面要保证印刷面有足够的表面湿张力，使印刷面与非印刷面的表面湿张力之差愈大愈好。
涂层法也是提高塑料薄膜表面性能的一种有效途径。所谓涂层法，是在薄膜表面涂布一层某种高分子溶液，例如聚丙烯酸酯类、改性聚酯类等高分子溶液的涂层。对BOPET薄膜来说，涂布的工艺是：在纵拉机(MDO)与横拉机(TDO)之间，配有一台在线涂布机，经过纵向拉伸的PET薄膜立即通过在线涂布机进行高分子溶液涂布，随後进入TDO进行横向拉伸，
在横拉机中高分子溶液的溶剂被乾燥挥发後便在PET薄膜表面留下一层所涂布的高分子聚合物。实验表明，在BOPET薄膜表面涂上改性聚酯涂层後，可使薄膜表面湿张力增加到56MN/m以上。而且，涂布法一大优点是薄膜表面湿张力不会因为高温、高湿的气候条件而衰减，而且耐水、耐溶剂性优良。
塑料薄膜的表面粗糙度
塑料薄膜的表面一般非常光滑，但光滑的表面在薄膜收卷时会产生粘连，无法正常收卷，也不容易放卷。同时，光滑的薄膜表面对油墨印刷和真空镀铝也很不利。因为光滑的表面会大大降低油墨或镀铝层与塑料薄膜之间的附着力，包括胶粘剂与铝箔和塑料薄膜之间的附着力。为了使塑料薄膜表面具有一定的粗糙度，以增加薄膜与其它物质的黏结力，通常采用在树脂中添加某种抗粘连剂的方法，使其在成膜过程中的薄膜表面形成一定的粗糙度。薄膜表面粗糙度的大小与添加剂(抗粘连剂)的种类、添加剂的添加量、添加剂的粒径与形状、添加剂的分散性、添加剂的表面处理等因素有关。常用的添加剂有：SiO2、TiO2、CaCO3、Al2O3、MgO、BaSO4、高岭土等，需要根据薄膜用途的不同而选用不同的添加剂。随着薄膜中添加剂含量的增加，薄膜的磨擦系数μs下降，表面粗糙度增大。
恰当的表面粗糙度和摩擦系数，有利於印刷、镀铝表面粗糙度是指薄膜表面所具有的在较小间距上的微小峰谷不平度的微观几何尺寸特征的综合评价。表面粗糙度(以前称为表面光洁度)用Ra、Rz、Rt来表徵。Ra(轮廓平均算术偏差)：在测定长度内，被测轮廓线上各点至轮廓中线距离的和的平均值；Rz(不平度平均高度)：在测定长度内，轮廓线上5个最高峰与5个最低峰之间的平均值；Rt(从峰到谷的高度)：在测定长度内，轮廓线上最大的峰谷值(从峰到谷的高度)。
适当的表面粗糙度有利於油墨印刷和真空镀铝。但是，粗糙度过大可能会造成油墨或铝分子不能填满薄膜表面凹陷，形成空隙而影响两者之间的附着力，严重时会导致油墨或镀铝层与薄膜脱离分层。一般控制为Ra=0.08~0.16。
塑料薄膜表面的摩擦系数
在塑料薄膜和塑料包装袋的生产过程中，塑料薄膜的摩擦系数是一项重要的技术指标。一方面它和薄膜抗粘连性能一起成为塑料薄膜开口性的量化评定指标，另一方面又可作为自动包装机运行速度、张力调节、薄膜运行中磨损的参考数据之一。
在印刷、镀铝的过程中，同样对塑料薄膜的摩擦系数有一定的要求。薄膜表面摩擦系数与其表面的粗糙度成线性关系。在一定范围内，表面粗糙度越大，磨擦系数越小。也就是说，降低薄膜表面的摩擦系数对印刷、镀铝有利，有利於增加它们与塑料薄膜之间的结合面，有利於提高它们之间的粘合力。一般要求摩擦系数在0.4左右。摩擦系数的大小同样也是通过使用添加剂来进行调节的。
塑料薄膜的性能测试方法
塑料薄膜的性能测试方法 塑料薄膜、复合膜具有不同的物理、机械、耐热以及卫生性能。当塑料薄膜应用为包装材料时，需要根据包装物以及应用环境的不同，选择合适的材料来使用。如何评价包装材料的性能呢？国内外测试方法有很多。我们应优先选择那些科学、简便、测量误差小的方法，优先选择ISO、ASTM、以及我国国家标准、行业标准，如BB／T 标准、QB／T标准、HB／T标准等等。 GBT 2918-1998 《塑料试样状态调节和试验的标准环境》等同国际标准ISO 291:1997《塑料一状态调节和试验的标准环境》，提出了各种塑料及各类试样在相当于实验室平均环境条件的恒定环 境条件下进行状态调节和试验的规范，并给出标准实验环境定义，是大部分塑料性能测试方法引用的标准。 1．规格、外观测试方法 塑料薄膜作为包装材料，它的尺寸规格要满足内装物的需要；外观直接影响商品形象；其厚度则又是影响机械性能、阻隔性的因素之一，需要在质量和成本上找到最优化的指标。因此这些指标就会在每个产品标准的要求中作出规定，相应的要求检测方法一般有： 1.1厚度测定 塑料一般具有一定的弹性，因此其厚度测定一般需要施加一定的接触负荷。 GB／T6672－2001《塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法》等同采用ISO4593：1993《塑料－薄膜和薄片－厚度测定－机械
测量法》。规定了机械法测量法即接触法测量塑料薄膜或薄片样品厚度的试验方法，但不适用于压花材料的测试。 1.2.长度、宽度 塑料材料的尺寸受环境温度的影响较大，解卷时的操作拉力也会造成材料的尺寸变化。测量器具的精度不同，也会造成测量结果的差异。因此在测量中必须注意每个细节，以求测量的结果接近真值。 GB／T 6673－2001《塑料薄膜与片材长度和宽度的测定》非等效采用国际标准ISO 4592：1992《塑料－薄膜和薄片－长度和宽度的测定》。该标准规定了卷材和片材的长度和宽度的基准测量方法。标准中规定了卷材在测量前应先将卷材以最小的拉力打开，以不超过5m的长度层层相叠不超过20层作为被测试样，并在这种状态下保持一定的时间，待尺寸稳定后在进行测量。 1.33.外观 塑料薄膜的外观检验一般采取在自然光下目测。 外观缺陷在GB／T 2035 《塑料术语及其定义》中有所规定。 2．物理机械性能测试方法 2.1拉伸性能 塑料的拉伸性能试验包括拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等试验。采用拉力试验机进行测试。 GB／T 1040－1992 《塑料拉伸性能试验方法》一般适用于厚度大于1mm的材料热塑性、热固性材料，这些材料包括填充和纤维增强的塑料材料以及塑料制品。
食品包装学考试复习重点整理 2
1.食品包装：指采用适当的包装材料、容器和包装技术，把食品包裹起来，以使食品在运输储藏流通过程中保持其原有的品质状态和价值。 2.包装：在流通过程中保护产品、方便运输、促进销售，按一定的技术方法而采用的容器、材料及辅助物品的总称。也指为了达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法等的操作活动。 3.瓦楞纸板:是由瓦楞原纸轧制成屋顶瓦片状波纹，然后将瓦楞纸与两面箱纸板黏合而成。瓦楞波纹宛如一个个连接的小型拱门，相互并列支撑形成类似三角的结构体，既坚固又富有弹性，能承受一定重量的压力。是一种低定量的薄纸板，具有一定的耐压、抗拉、耐破、耐折叠的性能。 4.充填是指将一定规格质量的食品按要求充入到包装容器中的操作，主要包括食品计量和充入。 5.灌装：是指将液体（或半流体）灌入容器内的操作，容器可以是玻璃瓶、塑料瓶、金属罐及塑料软管、塑料袋等。 6.裹包:用柔性包装材料将产品经过原包装的产品进行全部或局部的包装技术。 7.热收缩包装:是指使用热收缩塑料薄膜裹包产品或包装件，然后加热至一定温度使薄膜自行收缩紧贴住产品或包装件的包装方法。 8.CAP （即控制气氛包装）：主要特征是包装材料对包装内的环境气氛状态有自动调节作用，要求包装材料具有适合的气体可选择透气性，以适应内装产品的适应性。 9.MAP （即改善气氛包装）：用一定理想气体组分充入包装，在一定温度条件下改善包装内环境的气氛，并在一定时间内保持相对稳定，从而抑制产品变质过程，延长产品的保质期。 10.无菌包装：是指将被包装食品、包装容器、包装材料及包装辅助材料分别杀菌，并在无菌环境中进行充填封合的一种包装技术。 11.一次污染：作为食品原料的动植物在自然界环境中生活，本身已带有微生物。 12.二次污染：食品原料从自然界中采集到加工成食品，最后被人们所食用为止整个过程所经受的微生物污染。 13、食品包装技术：指为实现食品包装的目的和要求，以及适应食品各方面条件而采用的包装方法、机械仪器等各种操作手段及其包装操作遵循的工艺措施、检测控制手段及保证包装质量的技术措施等的总称。 14、热收缩包装：是用热收缩塑料薄膜裹包产品或包装件，然后加热至一定温度使薄膜自行收缩紧贴裹住产品或包装件的一种包装方法。 15、热成型包装：用热塑性塑料片材热成型制成容器，并定量充填灌装食品，然后用薄膜覆盖容器口并封合的包装方法。 16、防潮包装：采用具有一定隔绝水蒸气能力的防潮包装材料对食品进行包封，隔绝外界湿度对产品的影响，同时使食品包装内的相对湿度满足产品要求，在保质期内控制在设定的范围内，保护内装食品的质量。 17、真空包装：指把包装食品装入气密性包装容器，在密闭之前抽真空，使密闭后的容器内达到预定真空度的一种包装方法。 18、充气包装：在包装内充填一定比例理想气体的一种包装方法。通过破坏微生物赖以生存繁殖的条件，减少包装内部的含氧量及冲入一定量理想气体来缓解包装食品的生物生化变质。 19、CA ：即控制气氛，指控制产品周围的全部气体环境，即在气调贮藏期间，选用的调节气体浓度一直受到保持稳定的管理或控制。 20、MA ：即改善气氛，指采用理想气体组分一次性置换，或在气调系统中建立预定的调节气体浓度，在随后的贮存期间不再受到人为调整。 21、活性包装：在包装材料中或包装空隙内添加或附着一些辅助成分来改善包装食品的环境条件，以增强包装系统性能来保持食品的感官品质特性、有效延长货架期的包装技术。 22、脱氧包装：指在密封包装容器内封入能与氧气化学作用的脱氧剂，去除包装内的氧气，使被包装物的氧浓度很低，甚至近乎无氧条件下保存的一种包装技术。 23、食品无菌包装技术：指把被包装食品、包装器材容器分别杀菌，并在无菌环境条件下完成充填、密封的一种包装技术。 食品包装的作用：1、保护商品 2、方便运输 3、促进销售 4、提高商品的价值 包装按包装材料和容器分类：1、纸包装容器 2、塑料包装容器 3、金属包装容器 4、符合材料 5、玻璃陶瓷包装材料 6、木材 7、其他：麻袋、布袋 包装按包装结构形式分：1、贴体包装 2、泡罩包装 3、热收缩包装 4、托盘包装 5、开窗式包装 6、组合包装 绿色包装：有利于保护人类生存环境的包装。特征：有利于环境和资源保护。 纸类具有的优点：适应性广、成型性好、制作灵活； 质轻、价格低、易大批量生产，便于复合加工； 卫生、无毒、无污染； 印刷性好、油墨吸收率大；具有一定得挺度和良好的机械性能；纸质容器弹性好，保护性好，应用广；废弃物处理灵活，公害少； 包装用纸:1、牛皮纸 2、羊皮纸 3、鸡皮纸 4、食品包装纸(Ⅰ糖果Ⅱ冰棍) 5、半透明纸 6、玻璃纸 7、茶叶袋滤纸 8、涂布纸 9、复合纸(PE 、PP 、PET 、PVDC) 瓦楞纸板的楞形:一般可分为U 形、V 形、UV 形3种。 瓦楞纸板的种类:1、单面瓦楞纸板 2、双面瓦楞纸板 3、双芯双面瓦楞纸板 4、三芯双面瓦楞纸板 与传统运输包装相比，瓦楞纸箱特点是:(1)轻便牢固、缓冲性能好；(2)原料充足，成本低，加工方便；(3)贮藏运输方便；(4)使用范围广；(5)易于印刷装潢。 包装纸箱按结构可分为:1、瓦楞纸箱（corrugated boxes ）2、硬纸板箱 按照国际纸箱箱型标准，基本箱型一般用4位数字表示，前两位表示箱型种类，后两位表示同一箱型种类中不同的纸箱式样。 包装纸盒种类：1、折叠纸盒 2、固定纸盒 其他包装纸器：1、纸袋 2、复合纸罐 3、复合纸杯 4、纸质托盘 5、纸餐盒 6、液体包装用纸容器和衬袋箱[ a.无菌包装纸盒(利乐包装)b.衬袋纸箱/盒] 7、纸浆模塑制品 复合纸罐性能及应用：成本低、质量轻、外观好、废品易处理，具有隔热性，可以较好地保护内容物，可代替金属罐和其他容器。可用于干性粉末、块体等内容物的包装，也可用于流体内容物包装。真空包装、压力包装。结构与材料：复合纸罐由罐身、罐底和罐盖组成。罐底和罐盖采用金属材料，罐身材料为全纸板或复合材料(1)内衬层：用PE 塑料薄膜、PP 塑料薄膜、蜡纸、半透明纸、防锈纸、玻璃纸等（2）中间层：含50-70%以下废纸的再生牛皮纸板多层结构（3）外层商标纸：牛皮纸（4）黏合剂：聚乙烯醇-聚醋酸乙烯共混物、糊精、动物胶（5）罐底和罐盖：常用的有纸板、金属、塑料及复合物 液体食品常用灌装方法：1.常压灌装2.真空灌装3.等压灌装4.机械压力灌装 塑料材料用于食品包装的优缺点： 优点：1、重量轻，方便运输、销售；2、化学稳定性好，耐一定的酸、碱、盐及油脂；3、包装制品的成型加工性好，可加工成薄膜、片材、丝、带、编织物及各种容器；4、透明，易着色、印刷，且装饰效果好；5、有一定的阻透性和一定的强度，有良好的封合性；6、良好的复合性，构成性能更好的复合材料7、大多数塑料材料可达到食品对包装的卫生安全性的要求；8、能适应各种包装操作。 缺点：1、易带静电，因此已造成包装表面的污染和某些操作上的困难；2、某些塑料存在有毒物质的污染；3、包装废弃物的回收和处理目前还存在着较大的问题。 高分子聚合物大分子结构类型：1、直链线型大分子 2、线型支链...3、体型结构... 不同温度下高分子聚合物的物态：1、线型无定形高分子聚合物：Tb<玻璃态 第一章：薄膜种类及特性 一、PP（聚丙烯薄膜） 1、BOPP（双向拉伸聚丙烯薄膜） 特性如下： 1)BOPP薄膜无色、无嗅、无味、无毒、卫生性能好、密度在0.92g/cm2 。 2)BOPP薄膜刚性好，具有强韧性、透明度和光泽性。 3)BOPP薄膜拉伸强度高、抗冲击强度好、但抗撕裂强度低。因此，两端不能留任 何切口，否则在印刷复合时容易撕裂。 4)BOPP薄膜表面能低，涂胶或者印刷前需要进行电晕处理，有很好的印刷适应性， 但有一定期限，过期后表面能也不好。 5)BOPP薄膜耐热性高，使用温度可达120℃，是通用塑料中最耐温的。 6)BOPP薄膜化学稳定性好，除强酸对它有腐蚀作用外，不溶于其他溶剂。 7)BOPP薄膜阻水性极佳，是阻水防潮最佳材料之一，吸水率<0.01%，但阻氧率极 差。 8)BOPP薄膜也有不足，如积累静电，没有热封性等。在高速运转的的生产线上需 安装静电去除器。 2、消光BOPP 消光BOPP的表层设计为消光（粗化）层，是外观的质感试于纸张。消光BOPP 与BOPP薄膜相比有以下特点： 1)消光层有遮光作用，表面光泽度也就大大的减少。 2)必要时消光层可有热封性。 3)消光层滑爽性好，因表面粗化具有防粘性，膜卷不易粘结。 4)消光层的拉伸强度比通用的薄膜低。 二、CPP薄膜 CPP薄膜即流延聚丙烯薄膜，是一种无拉伸、非定向聚丙烯薄膜。按原料分为均聚CPP和共聚CPP，按作用分为通用CPP，镀铝(VMCPP），蒸煮CPP(RCPP)等。特性如下： 1)CPP薄膜透明度高、平整度高，但耐油性不是很好。 2)CPP薄膜耐温性好，但易变形，可具有热封性，不易反粘。 3)CPP薄膜手感好、遮光、具有一定挺刮度，不失柔韧性，热封性好。 4)CPP薄膜防湿防潮、阻氧性都很好。 5)CPP薄膜无毒、无味、无嗅、卫生性能好，密度在0.92g/cm2。 三、BOPET薄膜 双向拉伸聚酯薄膜（BOPET,简称聚酯）是PET树脂在模挤后再双向拉伸缩制得。特性如下： 1)突出的强韧性，抗拉强度非常高，拉伸强度时NY的3倍，抗冲击强度时BOPP 薄膜的3--5倍，有极好的耐磨性，耐折叠型，耐针孔性，抗撕裂性好，刚性好，挺性好，延展性好，印刷时易操作。 2)BOPET薄膜还具有良好的耐热性，耐煮性，耐低温冷冻，适用温度范围宽，尅在 -70℃～150℃之间长期使用。机械性能在低温和高温依然保持，适合大多数产品包装。 3)优良的阻氧阻水性能，不像NY受影响大，但是也不及聚乙烯和聚丙烯。透气系数 极小，对空气和气味的阻隔性极高，也是保香材料之一。 4)良好的耐油性和耐化学性，耐大多数溶剂，耐稀酸。 5)无色、无味、无嗅、卫生性能好 6)光学性好、透明度高、光泽性高、装饰性好 7)带静电高、印刷时需除静电 四、PE（聚乙烯薄膜） LDPE薄膜一般为LDPE吹塑膜，其基本特性： 1)LDPE薄膜密度较低，一般为0.915--0.925g/cm3，可浮于水上。 2)LDPE薄膜透明性好，有一定光泽。 3)LDPE薄膜机械强度较低，良好的柔软性延伸率高，表面硬度低。 4)LDPE薄膜耐低温，催化温度为70℃，低温有良好的冲击性。 5)LDPE薄膜吸水率低，防水防潮好，但透气性大，保香性差。 6)LDPE薄膜化学性良好，耐各种浓度的盐酸，50%以下的硫酸，40%以下的硝酸。 耐碱性好，60℃以下耐一般有机溶剂。 塑料包装薄膜的性能与检测 作者：常州钟恒新材料有限公司冯树铭 根据塑料包装薄膜的种类和用途的不同，应用过程中 对其性能的要求也各异。但总的来说，主要集中在两 个方面：薄膜的外观与尺寸以及薄膜的内在性能，包括物理机械性能、光学性能、热性能和阻隔性能等。本文主要从这两个方面阐述塑料包装薄膜目前较为常用的检测方法。 外观与尺寸 塑料薄膜的外观主要包括薄膜清洁度、平整度和色相等。清洁度是指薄膜中不应有杂质、异点和油污等；平整度是指膜卷表面应平整光洁、无皱折、无暴筋和凹坑，并且保证膜卷端面齐整等；色相是指薄膜无色差，色泽均匀。 对于外观的检测，通常是在自然光线或日光灯下，采用肉眼目测法进行观测。软塑包装用膜对外观要求较农用薄膜高，一般不允许有外来杂质、油污和褶皱等缺陷。 塑料薄膜的尺寸主要是指塑料薄膜的厚度，其次是指薄膜的宽度和长度。由于塑料薄膜都是成卷生产和供应的，其长度一般在数千米甚至上万米，常用的方法是通过计数器测量得到，而宽度则可直接用卷尺测量。 图1 高阻隔型塑料包装薄膜 塑料薄膜的厚度可按照CB/T6672-2001“塑料薄膜和薄片厚度测定-机械测量法”进行测量。试验室常采用立式光学仪或其他高精度接触式测厚仪对薄膜进行离线测量，测量精度为0.1μm。在高速、连续化的薄膜生产线上，一般采用β-射线和近红外线等测厚仪进行非接触式测量。这类测厚仪不仅测量精度高、响应速度快，而且还能自动反馈厚度信息，不断修正厚度的偏差。 图2 通用阻隔型塑料包装薄膜 物理机械性能 物理机械性能的检测侧重于拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量这3个方面。拉伸强度是塑料薄膜最重要的力学性能，它表示薄膜在单位截面面积上所承受的拉力。聚酯薄膜（BOPET）的拉伸强度最高，一般可达200MPa 以上，是聚乙烯薄膜（PE）的9倍。 断裂伸长率用来表征薄膜的韧性，它表示在承受一定的载荷下，一定长度的薄膜发生断裂时，其单位截面的长度减去薄膜原长后与原长的比值。BOPET薄膜的断裂伸长率约为100%。 弹性模量是指在薄膜的弹性形变范围内，其纵向应力与纵向应变之比，也称杨氏模量。BOPET薄膜的弹性模量一般在4000MPa以上。 一般，可使用量程为500N的拉力试验机对上述力学性能进行测试。塑料薄膜的拉伸强度和断裂伸长率的测试方法可按照GB/T13022-91“塑料薄膜拉伸性能试验方法”进行测量。具体的试验过程是：选择10条长为150mm，宽15±0.1mm的长条形试样，保持夹具的间距为100mm，并设定拉力机的拉伸速度为100±10mm/min，分别从纵向和横向对试样进行测试。根据测试得到的拉伸强度和断裂伸长率的数据，可计算出薄膜的弹性模量。 塑料薄膜 百科名片 用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的薄膜，用于包装,以及用作覆膜层。塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大，特别是复合塑料软包装，已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域，其中又以食品包装所占比例最大，比如饮料包装、速冻食品包装、蒸煮食品包装、快餐食品包装等，这些产品都给人们生活带来了极大的便利。 词语信息 薄膜种类 发展现状 表面性能 特性比较 编辑本段词语信息 【词语】：塑料薄膜 【注音】：sù liào bómó 编辑本段薄膜种类 PVA涂布高阻隔薄膜 PVA涂布高阻隔薄膜是将添加了纳米无机物的PVA涂布于聚乙烯薄膜后经 塑料薄膜性价比 印刷、复合而成，在不大幅度提高成本的前提下，沧州金龙塑料有限公司科研人员经过3年的艰苦奋斗、自主创新，终于率先在国内将拥有国家专利的产品，PVA涂布高阻隔牛奶膜全面推向了市场。两年来，国内一些乳制品加工企业在无菌包装上用的奶膜由于采用了该公司生产的高阻隔薄膜，阻氧率小于2cm3/(m2·24h·0.1MPa)。其阻隔性能不仅明显优于EVOH五层共挤薄膜，而且包装成本也大幅度下降，这不仅能确保被包装物对无菌包装所有的质量要求，而且大幅度降低了食品加工企业无菌包装的成本，可用于包装饮料、果汁、牛奶、酱油醋等。 双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP） 双向拉伸聚丙烯薄膜是由聚丙烯颗粒经共挤形成片材后，再经纵横两个方向的拉伸而制得的。由于拉伸分子定向，所以这种薄膜的物理稳定性、机械强度、气密性较好，透明度和光泽度较高，坚韧耐磨，是目前应用最广泛的印刷薄膜，一般使用厚度为20～40 μ m ，应用最广泛的为20 μ m 。双向拉伸聚丙烯薄膜主要缺点是热封性差，所以一般用做复合薄膜的外层薄膜，如与聚乙烯薄膜复合后防潮性、透明性、强度、挺度和印刷性均较理想，适用于盛装干燥食品。由于双向拉伸聚丙烯薄膜的表面为非极性，结晶度高，表面自由能低，因此，其印刷性能较差，对油墨和胶黏剂的附着力差，在印刷和复合前需要进行表面处理。 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两种工艺制成。流延聚乙烯薄膜的厚度均匀，但由于价格较高，成本较低，所以应用最为广泛。低密度聚乙烯薄膜是一种半透明、有光泽、质地较柔软的薄膜，具有优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性，耐冷冻，可水煮。其主要缺点是对氧气的阻隔性较差，常用于复合软包装材料的内层薄膜，而且也是目前应用最广泛、用量最大的一种塑料包装薄膜，约占塑料包装薄膜耗用量的40%以上。 由于聚乙烯分子中不含极性基团，且结晶度高，表面自由能低，因此，该薄膜的印刷性能较差，对油墨和胶黏剂的附着力差，所以在印刷和复合前需要进行表面处理。 聚酯薄膜（PET） 聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，采用挤出法制成厚片，再经双向拉伸制成的薄膜材料。它是一种无色透明、有光泽的薄膜，机械性能优良，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高温和低温，耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好，是常用的阻透性复合薄膜基材之一。但聚酯薄膜的价格较高，一般厚度为12 μ m，常用做蒸煮包装的外层材料，印刷性较好。 尼龙薄膜（PA） 尼龙薄膜是一种非常坚韧的薄膜，透明性好，并具有良好的光泽，抗张强度、拉伸强度较高，还具有较好的耐热性、耐寒性、耐油性和耐有机溶剂性，耐磨性、耐穿刺性优良，且比较柔软，阻氧性优良，但对水蒸气的阻隔性较差，吸潮、透湿性较大，热封性较差，适于包装硬性物品，例如油腻性食品、肉制品、油炸食品、真空包装食品、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艺生产的聚丙烯薄膜，又可分为普通CPP和蒸煮级CPP 两种，透明度极好，厚度均匀，且纵横向的性能均匀，一般用做复合薄膜的内层材料。普通CPP 薄膜的厚度一般在25～50μm 之间，与OPP复合后透明度较好，表面光亮，手感坚挺，一般的礼品包装袋都采用此种材料。这种薄膜还具有良好的热封性。蒸煮级CPP 薄膜的厚度一般在60～80 μ m 之间，能耐121℃、30 min的高温蒸煮，耐油性、气密性较好，且热封强度较高，一般的肉类包装内层均采用蒸煮级的CPP薄膜。 包装材料塑料薄膜性能的测试方法 包装材料塑料薄膜性能的测试方法 信息来源：软包装 在塑料包装材料中，各种塑料薄膜、复合塑料薄膜具有不同的物理、机械、耐热以及卫生性能。人们根据包装的不同需要，选择合适的材料来使用。如何评价包装材料的性能呢？国内外测试方法有很多。我们应优先选择那些科学、简便、测量误差小的方法。优先选择ISO国际标准、国际先进组织标准，如ASTM、TAPPI等和我国国家标准、行业标准，如BB／T标准、QB／T标准、HB／T标准 等等。 笔者在从事检验工作中，使用过一些检测方法，下面向大家简单介绍一下。 规格、外观 塑料薄膜作为包装材料，它的尺寸规格要满足内装物的需要。有些薄膜的外观与货架效果紧密相连，外观有问题直接影响商品销售。而厚度又是影响机械性能、阻隔性的因素之一，需要在质量和成本上找到最优化的指标。因此这些指标就会在每个产品标准的要求中作 出规定，相应的要求检测方法一般有： 1.厚度测定 GB／T6672－2001《塑料薄膜和薄片厚度测定 机械测量法》该非等效采用ISO4593：1993《塑料－薄膜和薄片－厚度测定－机械测量法》。适用于薄膜和薄片的厚度的测定，是采用机械法测量即接触法，测量结果是指材料在两个测量平面间测得的结果。测量面对试样施加的负荷应在0.5N～1.0N之间。该方 法不适用于压花材料的测试。 2.长度、宽度 GB／T 6673－2001《塑料薄膜与片材长度和宽度的测定》非等效采用国际标准ISO4592：1992《塑料－薄膜和薄片－长度和 宽度的测定》。该标准规定了卷材和片材的长度和宽度的基准测量方法。 塑料材料的尺寸受环境温度的影响较大，解卷时的操作拉力也会造成材料的尺寸变化。测量器具的精度不同，也会造成测量结果的差异。因此在测量中必须注意每个细节，以求测量的结果接近真值。 标准中规定了卷材在测量前应先将卷材以最小的拉力打开，以不超过5m的长度层层相叠不超过20层作为被测试样，并在这种状 态下保持一定的时间，待尺寸稳定后在进行测量。 3.外观 塑料薄膜的外观检验一般采取在自然光下目测。外观缺陷在GB／T 2035《塑料术语及其定义》中有所规定。缺陷的大小一般需用 通用的量具，如钢板尺、游标卡尺等等进行测量。 物理机械性能 1.塑料力学性能——拉伸性能 塑料的拉伸性能试验包括拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等试验。 塑料拉伸性能试验的方法国家标准有几个，适用于不同的塑料拉伸性能试验。 GB／T 1040－1992《塑料拉伸性能试验方法》一般适用于热塑性、热固性材料，这些材料包括填充和纤维增强的塑料材料以及塑 料制品。适用于厚度大于1mm的材料。 GB／T13022－1991《塑料薄膜拉伸性能试验方法》是等效采用国际标准ISO1184－1983《塑料薄膜拉伸性能的测定》。适用于塑料薄膜和厚度小于1mm的片材，该方法不适用于增强薄膜、微孔片材、微孔膜的拉伸性能测试。 以上两个标准中分别规定了几种不同形状的试样，和拉伸速度，可根据不同产品情况进行选择。如伸长率较大的材料，不宜采用太宽的试样；硬质材料和半硬质材料可选择较低的速度进行拉伸试验，软质材料选用较高的速度进行拉伸试验等等。 2.撕裂性能 撕裂性能一般用来考核塑料薄膜和薄片及其它类似塑料材料抗撕裂的性能。 GB／T 16578－1996《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能试验方法裤形撕裂法》是等效采用国际标准ISO 6383－1：1983《塑料－薄膜和薄片－耐撕裂性能的测定 常用的食品包装复合材料详解 单层塑料薄膜往往不能完全满足保护商品、美化商品以及适应加工的要求。于是人们开发了用两层或三层以上的种类相同或不同的包装材料复合在一起的包装材料。这种复合材料克服了单一材料的缺点，得到单一材料不具备的优良性能。目前，复合材料在食品包装中已占主要地位。 一、复合材料的基本结构 一般来说，复合包装材料的外层材料应当是熔点较高，耐热性能好，不易划伤、磨毛，印刷性能好，光学性能好的材料，常采用的有纸、铝箔、玻璃纸、聚碳酸酯、尼龙、聚酯、聚丙烯等。 内层材料应当具有热封性、粘合性好、无味、无毒、耐油、耐水、耐化学品等性能，如聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氯乙烯等耐热塑料材料。 三层以上复合材料的中层通常采用阻隔气体与水分及遮敝光线等性能好且机械强度高的材料，如铝箔、聚偏二氯乙烯、玻璃纸、纸、聚乙烯等。 层与层之间则涂有粘合剂用于粘合。一般外层与中层材料之间使用溶剂型热固性聚氨酯粘合剂，内层与中层之间使用改性聚丙烯乳液粘合剂或用特殊改性的含羰基丙烯共同树脂等。外层用粘合剂要求粘合强度高、工艺简单、成本低；内层用粘合剂要求耐高温、剥离强度高、无毒、无味，不影响食品的营养成分，能很好保持食品的色香味。 国外近年来开发出在基材薄膜表面上均匀涂布一层涂布剂，以提高包装材料的气密性、耐油性和化学稳定性，使之适用于多种食品包装。常用的涂布剂有聚偏二氯乙烯树脂及聚丙烯-聚偏二氯乙树脂等。涂布的方式有单面涂布和双面涂布。 二、目前常用的食品包装复合材料 双层复合 如玻璃纸/聚乙烯、纸/铝箔、纸/聚乙烯、聚酯/聚乙烯、聚氯乙烯/聚乙烯、尼龙/聚偏二氯乙烯、聚乙烯/聚偏二氯乙烯、聚丙烯/聚偏二氯乙烯等。 三层复合 如拉伸聚丙烯/聚乙烯/未拉伸聚丙烯、聚酯/聚偏二氯乙烯/聚乙烯、聚酯/玻璃纸/聚乙烯、玻璃纸/铝箔/聚乙烯、蜡/纸/聚乙烯等。 薄膜的生产工艺及产品特性对比 塑料薄膜根据生产工艺的不同有：流延膜、吹胀膜。同一种原料，由于生产方法的不同，在薄膜的各种性能上有较大的差别。 流延膜有挤出熔融流延膜的和溶剂流延膜两种。 溶剂法生产的流延膜由于需要使用到大量有机溶剂，加热挥发去除溶剂和回收溶剂需要消耗大量能源，还需要投资一套设备，操作成本和设备成本都比较大，只有像玻璃纸等极少数不能或很难用挤出法生产的薄膜才使用溶剂法生产。溶剂流延膜有以下几个特点： (1) 薄膜的厚度可以很小，一般在5-8um，使用水银为载体的薄膜，称为分子膜，其厚度可以低至3um厚。 (2) 薄膜的透明度高、内应力小，多数用于光学性能要求很高的场合下，例如：电影胶卷、安全玻璃的中间夹层膜等。 (3) 薄膜厚度的均匀性好，不易掺混入杂质，薄膜质量好。 (4) 溶剂流延膜由于没有受到充分的塑化挤压，分子间距离大，结构比较疏松，薄膜的强度较低。 (5) 生产成本高，能耗大、溶剂用量大，生产速度低。 挤出熔融流延法多用流延膜机生产薄膜，是塑料包装用热封用膜的主要生产法，由于流延膜热封性好、纵横向性能平衡一、生产速度快、透明性好等优点，成为软塑包装业的主要生产工艺之一。 挤出流延法薄膜的特点是： (1) 生产速度比吹胀法高，可以高达60~80m/min，最近从国外引进的挤出流延膜生产线，可高达 150~200m/min，而吹胀法由于受到泡膜冷却速度的限制，一般仅30~60m/min，挤出流延工艺中冷却辊辊温可在0~-5℃，直接紧贴在辊筒上，冷却效果好。 (2)挤出流延膜透明性比吹胀膜好，无论是PE或PP均可以用挤出流延法生产出透明性良好的薄膜，而吹胀法风冷却时，PP不能有良好的透明性，要得到良好透明性，必须使用水冷却法。 (3) 挤出流延法薄膜的厚度均匀性比吹胀法好。 (4)挤出流延膜的纵横向性能是均衡的，而吹胀法薄膜的纵横向性能由于牵引辊速度和吹胀比的不同而不同。原则上，挤出流延法生产的薄膜是由一个辊筒传递给另一个辊筒，不应当存在卷取或牵引的拉力，因而挤出流延膜无论纵向或横向都不受到拉伸，性能是均衡的。 (5)正因为挤出流延膜不受到任何方向上的拉伸，其热封性能比吹胀膜好，而双向拉伸膜则没有热封性。挤出流延膜受热时的收缩性最小，有利于热封制袋。 吹胀膜是用挤出吹塑的方法生产的薄膜，及用吹膜机吹出来的薄膜。 吹胀法生产薄膜的特点有： (1) 吹胀膜同流延膜相比较有较高的机械强度，横向的吹胀和牵引辊的快速牵引，是对塑料薄膜的一种双向拉伸，因而力学性能比较大。 (2) 吹胀膜可以作热封材料，事实上大多数热封用膜是使用的吹胀膜，但是其热封性不如流延膜。 (3) 吹胀法生产的速度比流延法要低，薄膜厚度的均匀性不如流延膜好。由于生产生活中用到薄膜的地方 影响塑料薄膜干式符合强度的主要因素 一、塑料薄膜表面特性对复合强度的影响 1.塑料薄膜表面极性的影响 一般情况下, 胶粘剂在塑料薄膜表面的吸附和粘合主要是靠两者分子间的作用力来实现的。大多数塑料薄膜(如PP、PE）的分子结构中基本没有极性基团或只带有弱极性基团, 属于非极性聚合物, 惰性较强, 而胶粘剂多为极性分子结构, 两者分子间的作用力非常弱, 胶粘剂在塑料薄膜表面的润湿性和附着力会比较差。一般来说, 塑料薄膜在复端合前都要进行表面处理, 在非极性的薄膜表面引入极性基团,来增强薄膜表面的极性, 提高薄膜和胶粘剂两者分子间的作用力, 从而提高胶粘剂在薄膜表面的吸附力并保证复合膜的粘接强度。2.塑料薄膜表面自由能的影响 塑料薄膜的表面自由能通常是很低的, 胶粘剂在其表面的润湿性和粘合性比较差, 因此, 必须使塑料薄膜的临界表面张力大于或等于胶粘剂的表面张力, 才能够保证胶粘剂在其表面上得到充分的润湿并保证足够的复合强度。一般来说, 通过对塑料薄膜进行表面处理可以提高其表面能, 大大提高和改进胶粘剂在其表面的润湿性和附着性, 因此, 生产前一定要对薄膜的表面张力进行检测, 一旦发现表面张力太低, 应立即更换薄膜或对薄膜重新进行处理。而且, 经表面处理过的薄膜的表面张力应当是均匀一致的, 否则也会对复合强度产生一定的影响。 3.塑料薄膜中助剂的影响 聚烯烴等薄膜在加工造粒或者制膜的过程中，为了是薄膜具有较好的开口性、抗静电、耐老化、防紫外线照射等性能, 往往要加入一定量的助剂, 如开口剂、抗静电剂、增塑剂、稳定剂等, 而这些助剂又都是低分子物质, 极易析出,随着时间的推移会从薄膜的内部向内外两表面迁移渗出, 形成油污。时间越长, 迁移出来的助剂的量也就越多, 把胶膜跟薄膜隔离开来, 破坏了原有的粘接状态, 从而使复合强度降低。因此, 要特别注意薄膜中助剂(特别是爽滑剂)对复合强度的影响。 二、油墨及印刷工艺对复合强度的影响 1.油里类型的影响 对于塑料凹版里印工艺而言, 由于印刷后还要进行复合, 因此, 必须要采用复合里印油墨, 而决不能用普通的表印油墨。复合里印油墨跟普通表印油墨的区别主要在于前者跟复合用胶粘剂有着良好的粘接性和亲和性,且残留溶剂少, 利于复合并保证复合强度。此外, 如果是生产蒸煮包装膜(袋), 则必须采用耐蒸煮的复合里印油墨, 否则可能会使复合强度大幅度降低, 使有油墨处的两层薄膜发生剥离、脱开。因此, 在实际生产中应当根据承印物材料的类型、内容物的性质、后加工的条件等具体的情况和要求来选择适当类型的复合里印油墨, 这也是保证复合膜粘接强度的一个方面。 2.油墨质最的影响 如果油墨本身质量比较差, 或者油墨已经发生了变质, 这当然会影响到它跟薄膜及复合用胶粘剂的亲和性。比如油墨的附着性比较差, 或者油墨配方中过多地加入了一些有可能会对复合强度产生不利影响的辅料, 致使油墨多的地方粘接牢度低, 而油墨少或无油墨处的粘合牢度反而较好。因此, 在生产中一定要注意对复合油墨各项性能指标的检测, 并保证其在薄膜表面有较强的附着牢度。 3.油墨干燥性能的影响 油墨的干燥性能是油墨的一大主要印刷性能, 在印刷过程中必须保证油墨能够充分干燥。如果油墨干燥不良, 特别是当油墨中大量地使用了甲苯、丁醇等沸点比较高的溶剂, 而且干燥箱温度设置不当的话, 就会有少量或较大量的溶剂残留在油墨层中, 在经过复合工 塑料薄膜的表面性能及其常规处理 塑料薄膜在包装领域的应用最为广泛。塑料薄膜可用於食品包装、电器产品包装、日用品包装、服装包装等等。它们有一个共同点，就是对塑料薄膜都要进行彩色印刷，而作为食品包装还要进行多层复合或真空镀铝等工艺操作。因此，要求塑料薄膜表面自由能要高、湿张力要大，以有利於印刷油墨、粘合剂或镀铝层与塑料薄膜的牢固粘合；在塑料薄膜生产卷取和高速包装过程中，则要求薄膜表面有一定的摩擦性能防止薄膜粘连或打滑；在用於电器、电子产品等包装时，则要求薄膜具有一定的防静电性能等等。（本文已收录入《塑料薄膜行业终极参考资料宝典》） 塑料薄膜的表面张力 塑料薄膜的表面张力取决於塑料薄膜表面自由能大小，而薄膜表面能又取决於薄膜材料本身的分子结构。多数塑料薄膜如聚烯烃薄膜(LDPE、HDPE、LLDPE、PP)属非极性聚合物，其表面自由能小，表面湿张力较低，一般为30达因/厘米左右。理论上讲，若物体的表面张力低於33达因/厘米，普通的油墨或粘合剂就无法附着牢固，因此必须对其表面处理。聚酯类(PET、PBT、PEN、PETG)是属於极性高分子，其表面自由能较高，表面湿张力在40达因/厘米以上。但是对於高速彩色印刷或为增加真空镀铝层与BOPET薄膜表面之间的结合力，也还需要对BOPET薄膜进行表面处理，以进一步提高其表面湿张力。 塑料薄膜表面处理的方法有：电晕处理法、化学处理法、机械打毛法、涂层法等，其中最常采用的是电晕处理法。 电晕处理法的基本原理是：通过在金属电极与电晕处理辊(一般为耐高温、耐臭氧、高绝缘的硅橡胶辊)之间施加高频、高压电源，使之产生放电，於是使空气电离并形成大量臭氧。同时，高能量电火花冲击薄膜表面。在它们的共同作用下，使塑料薄膜表面产生活化、表面能增加。通过电晕处理可使聚烯烃薄膜的湿张力提高到38达因/厘米；可使聚酯薄膜的表面湿张力达到52-56达因/厘米以上。电晕处理塑料薄膜表面湿张力的大小与施加於 电极上的电压高低、电极与电晕处理辊之间的距离等因素有关。当然，电晕处理应当适度，并非电晕处理强度越高越好。这里值得注意的是塑料薄膜与电晕处理辊之间应避免夹入空 气，否则有可能使薄膜的反面也被电晕处理了。反面电晕造成的後果是：1有可能产生油墨薄膜种类及特性
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