本文介绍了各种塑料薄膜材料的性能、选用及检测方法,包括PE、PP、PS、PVC、PVDC、NY、PET等常用塑料薄膜,以及E/VAC、E/EAC、PVA、EVOH等特种塑料薄膜。本文还介绍了国磨质···
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塑料薄膜材料性能测试
本文重点介绍各种塑料薄膜材料的性能、选用及检测方法,使大家对日常生活、工作中接触到的塑料薄膜材料有所了解,为合理选用提供参考。
常用塑料薄膜性能及选用
塑料是一种用天然的或合成的高分子化合物为主要原料,并与填料、色料和各种辅助剂(如增塑剂、稳定剂、发泡剂、耐老化剂)混合,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子材料。一般将厚度在0.25mm以下的片状塑料称为薄膜。
塑料薄膜的品种很多,通常可以按化学成分、成型方法、包装功能、结构等几种方法进行分类。
表1 塑料薄膜分类
分类 | |
化学成分 | PE、PP、PS、PVC、PVDC、NY、PET、EVA、PVA |
成型方法 | 挤出吹塑薄膜、挤出流延薄膜、压延薄膜、溶液流延薄膜、单向或多项拉伸薄膜、共挤出复合薄膜、涂布薄膜 |
包装功能 | 防潮膜、保鲜膜、防锈膜、热收缩膜、弹性膜、扭结膜、隔氧膜、耐蒸煮膜 |
结构 | 单层薄膜、复合薄膜 |
1、聚乙烯薄膜(PE)
聚乙烯为无臭、无毒、外观呈乳白色的蜡状固体,化学稳定性好,常温下几乎不与任何物质反应,具有一定的透气性,热封性能好。
聚乙烯薄膜有低密度聚乙烯(LDPE)薄膜和高密度聚乙烯(HDPE)薄膜之分,LDPE薄膜的透气率大,无保香性、且耐油性差,不能用于易氧化食品、风味食品和含有食品的包装。但透气性好使它能用于水果、蔬菜等新鲜物品的保鲜包装。LDPE薄膜的热粘合性和低温热封性好,因此常用作复合薄膜的粘合层或热封层等,但由于其耐热性差,故不能用作蒸煮袋的热封层。
高密度聚乙烯(HDPE)薄膜的抗张强度、防潮性、耐热性、耐油性和化学稳定性均优于LDPE薄膜,也可以热封合,但透明性不如LDPE。HDPE可制成厚度为0.01mm的微薄薄膜,其外观与薄绢纸相似,手感舒适,又称拟纸膜。HDPE拟纸膜主要用于制作各种购物袋、垃圾袋,水果包装袋和各种食品包装袋等。因其气密性差,不具有保香性,因此包装食品的贮藏期不长。另外HDPE薄膜因耐热性好,可用作蒸煮袋的热封层。
2、聚丙烯薄膜(PP)
聚丙烯是一种热塑性树脂,具有良好的耐热性、电绝缘性且耐腐蚀、密度低,透明性和气密性较聚乙烯好,表面光滑,吸水性低。
双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)具有质轻、机械强度高、尺寸稳定好等特点,广泛应用于包装领域,特别是食品包装领域,按用途分为光膜、烟膜、电工膜、珠光膜。
流延聚丙烯(CPP)薄膜具有阻隔性好、热封温度低、印刷和复合适应性强、耐蒸煮等特点,可分为通用型、蒸煮型和镀铝型三种,其中通用性CPP膜是良好的热封基材,主要用于干燥类食品及服装等产品的包装。蒸煮型CPP膜可耐120℃高温蒸煮,主要用于熟食及药品等需高温杀菌处理的包装。镀铝型CPP膜对铝等蒸煮金属具有极佳的附着强度,应用于各类精美食品包装。
3、聚苯乙烯薄膜(PS)
聚苯乙烯是质硬、脆、透明、无定型的热塑性塑料,易于染色和加工,吸湿性低,尺寸稳定性、电绝缘性能和热绝缘性能极好。
聚苯乙烯薄膜具有极高的透明度和光泽度,美观,印刷性能好,吸水率低,对气体和水蒸气的透过率大,在包装上使用的主要是双向拉伸聚苯乙烯(BOPS)薄膜以及热收缩薄膜。聚苯乙烯薄膜的良好透气性使它很适合包装水果、蔬菜、肉色等新鲜食品以及鲜花。BOPS热收缩薄膜是今年来迅速发展的一种符合环保要求的新型贴体商标材料,其制成的标签,被公认为环保型标签。
4、聚氯乙烯薄膜(PVC)
聚氯乙烯是由聚乙烯单体聚合而成,化学稳定性好,在常温下一般不受无机酸、碱的侵蚀,耐热性极差,受热易变形,光学性能好,可制成透光性、光泽度皆好的制品。
聚氯乙烯薄膜分软质薄膜和硬质薄膜,可采用压延法、挤出吹塑法和T模法生产。软质聚氯乙烯薄膜因增塑剂含量较多(25%以上),所以薄膜的伸长率、抗撕裂强度和耐寒性较好,易于印刷和热封合,可制成透明薄膜,因存在增塑剂外迁等问题,主要用于工业产品以及非食品包装。
硬质聚氯乙烯薄膜是一种不含增塑剂或者增塑剂含量很少的薄膜,其透明度高,俗称PVC玻璃纸。硬质聚氯乙烯薄膜挺括、韧性好、扭结稳定,有良好的气密性、保香性和较好的防潮性,印刷性能优良,可制得无毒薄膜。它主要用于糖果得扭结包装,纺织品、服装的包装,以及香烟和食品包装盒的外包覆膜。
5、聚偏氯乙烯共聚物薄膜(PVDC)
聚偏氯乙烯是偏氯乙烯的共聚物,具有高度的结晶性和较高的软化温度。工业上采用结构与其相似的氯乙烯共聚,起到内增塑的作用,从而达到适当降低其软化温度,提高与增塑剂相容性的目的,又不失PVDC固有的高结晶特征。
PVDC薄膜是一种柔韧、透明的高阻隔性薄膜,具有极佳的防潮性、气密性和保香性;并具有优良的耐强酸、强碱、化学药品和耐油性。未拉伸的PVDC薄膜可以热封合,很适合包装食品,并能长期保持食品的风味不变。PVDC热收缩薄膜具有较好的热收缩性,包装物品后,只要在热水中浸泡几分钟即可收紧包好,很适合用于香肠、火腿等肉类食品的热收缩包装。
6、聚酰胺薄膜(PA)
聚酰胺的商品名叫尼龙,是一种线形的、具有热塑性的聚酰胺。聚酰胺具有透明性、热成型、高强度及在交款的温度范围内保持很高的挺度,但是由于其结构组成的原因,尼龙表现出很强的水蒸气敏感性。
尼龙薄膜是一种非常坚韧的薄膜,无毒无味,透明性好,有光泽,不易积累经典,印刷性能好,机械强度高,抗张强度是PE薄膜的三倍,耐磨性、耐戳穿性优良。尼龙薄膜的耐热、耐寒性以及耐油性好,但热封较困难。尼龙薄膜及其复合薄膜主要用于油腻性食品、一般食品、冷冻食品以及蒸煮食品的包装。未拉伸尼龙薄膜因伸长率大,可用于风味肉类、多骨肉等食品的真空包装。
7、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)
聚对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇直接酯化后缩聚而得。聚酯树脂具有优良的性能,力学性能好,其韧性在常用的热塑性塑料中是最大的,薄膜的拉伸强度可与铝箔相媲美,冲击强度为其它薄膜的3~5倍,耐折性好,但撕裂度差。
PET薄膜是一种性能比较全面的包装薄膜。其透明性好,有光泽,具有良好的气密性和保香性,防潮性中等,在低温下透湿率下降。PET薄膜的热封极难,大多是与热封性好的PE或PP薄膜复合或采用聚偏二氯乙烯涂布。这种以PET薄膜为基材的复合薄膜是机械化包装操作最理想的材料,广泛用于蒸煮、烘烤和冷冻等食品包装。PET薄膜因强度高、耐热性好,还大量用作真空镀铝薄膜的基材。
8、聚碳酸脂薄膜(PC)
聚碳酸脂是在分子链中含有碳酸脂的一类高分子化合物的总称。聚碳酸脂为一种线型聚酯,是一种无色或呈为黄色透明的无定形塑料。聚碳酸脂具有优越的耐高温性能及在高温下的高强度,且耐低温性能也好,脆化温度低于-100℃,可在130℃下长期使用,耐稀酸、耐脂肪烃、醇、油脂和洗涤剂,溶于卤代烃,易于碱作用;对水、蒸汽和空气的渗透率高,若需阻隔性时,必须进行涂覆处理;无毒、无味、无臭具有透明性;耐侯性较好,对热、辐射、空气、臭氧有良好的稳定性。聚碳酸脂在包装上主要以薄膜形式用于蔬菜、肉类等需要呼吸及氧气的食品。
9、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜(E/VAC)
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物是乙烯和醋酸乙烯酯共聚而得。E/VAC的特性主要取决于醋酸乙烯的含量,相对LDPE来说,E/VAC树脂具有更好的柔软性、韧性和热封性。
在包装应用中,E/VAC薄膜常用于挤出涂布,作为热封层与PET、OPP挤出复合,用来包装奶酪和药品。在低温下有很好的柔韧性,这种低温可用于冰淇淋、冷冻肉的包装。
10、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物薄膜(E/EAC)
E/EAC是乙烯和丙烯酸乙酯的共聚物,为柔软的橡胶状半透明固体,其主要有点是加工热稳定性好,耐低温性能优良,脆折温度可低至-100℃,优良的耐弯曲开裂性及耐环境应力开裂性,而且弹性较大,有优秀的热黏强度和黏结强度,E/EAC可用于铝箔和其它树脂的黏结层。
在包装上E/EAC具有广泛的用途,可以作为包装材料中的黏结层,也可以作为薄膜或容器的形式用于食品软包装、快餐食品、药品包装,挤出薄膜可用于无菌纸盒包装、复合罐、牙膏管和食品包装。
11、聚乙烯醇薄膜(PVA)
聚乙烯醇是一种耐热、高强度、柔韧、耐溶剂、介电性能好的材料。聚乙烯醇薄膜的机械性能好,耐折、耐磨、无毒、无臭、无味,化学稳定性好,阻气性和阻香性极好,因分子内含有羟基,具有较大的吸水性,故阻湿性差,且随着吸湿量的增加,其阻气性能急剧下降。
聚乙烯醇薄膜常与高阻湿性薄膜复合,用作高阻隔性食品包装材料。PVA薄膜具有优异的阻氧性、阻油性、耐磨性、抗撕裂性、透明性、抗静电性、印刷性、耐化学腐蚀性等,并在一定条件下具有水溶性和可生物降解性,在薄膜材料中占有独特的、十分重要的地位。
12、乙烯-乙烯醇共聚物薄膜(EVOH)
乙烯-乙烯醇共聚物是乙烯和乙烯醇的水解共聚产物,乙烯-乙烯醇共聚物树脂最突出的特性就是能提高对O2、CO2或N2等气体的高阻隔性能,使其在包装中能充分提高保香和保质的作用。
EVOH在包装上应用越来越广泛,在食品业中用于无菌包装、热罐装和蒸煮袋,包装奶制品、肉类、果汁罐头和调味品,在非食品方面用于包装溶剂、化学药品。
13、离子交换聚合物薄膜
离子交换聚合物又称离子型聚合物,是以乙烯为主体,加入1%~10%的丙烯酸(或甲基丙烯酸)等单体进行高压共聚并在共聚物主链上引入金属离子(如钠、钾、锌、镁等)进行交联而得的产品。目前常用的离子交联聚合物是由乙烯和甲基丙烯酸的共聚物引入钠或锌离子进行交联而成的产品,商品名为萨林。离子交联聚合物在包装行业中以薄膜形式存在时,可用于包装形状复杂的或带棱角的物品、食品,特别是高油脂的食品,还可做普通裹包、弹性裹包及收缩包装,以及复合才来哦的中间黏合层或热封层。
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