塑料薄膜到处可见,例如日常见到的薄膜包装。对于塑料薄膜似乎我们的印象只是一些感性的认识,见到自然认识,但似乎又不那么了解。这里小编整理篇文章扒一扒塑料薄膜。
何为塑料薄膜?
薄膜就是薄膜,如果要一个定义,似乎没那么必要。但塑料薄膜是有定义的,指以高分子合成材料主为要原料,与其他辅助材料按一定比例均匀混合后,在塑料成型机械设备上成型为有一定厚度(厚度为0.01-0.25mm)、宽度和无限长度的、表面平整、光滑而柔软的塑料制品。
塑料薄膜分类
日常生活中会发现塑料薄膜是不同的,例如塑料袋,有些透明柔软,有些硬挺;保鲜膜和塑料袋不一样。其实,这是因为塑料薄膜种类众多的原因,各类薄膜用途各不相同。
塑料薄膜的品种分类没有统一的规定。通常习惯的分类方式有:
(1)按塑料薄膜成型用原料分类:有聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜和聚酯薄膜等。
(2)按塑料薄膜用途分类:有农用薄膜(这里根据农膜的具体用途又可分为地膜和大棚膜);包装薄膜(包装膜按其具体用途又可分为食品包装膜和各种工业制品用包装膜等)及用于特殊环境、具有特殊用途的透气薄膜,水溶薄膜及具有压电性能的薄膜等。
(3)按塑料薄膜的成型方法分类:有挤出塑化、然后吹塑成型的薄膜,称为吹塑薄膜;经挤出塑化,然后熔融料从模具口流延成型的薄膜,称为流延薄膜;在压延机上有几根辊筒辗压塑化原料制成的薄膜,称为压延薄膜。
通常以塑料薄膜的原料分类较多,这里列举一些常用的薄膜及简称:
薄膜简称 |
薄膜名称 |
PE |
聚乙烯吹胀的塑料薄膜 |
CPE |
聚乙烯未拉伸的流延塑料薄膜 |
PP |
聚丙烯吹胀的塑料薄膜 |
CPP |
聚丙烯未拉伸的流延塑料薄膜 |
OPP |
聚丙烯单项拉伸的塑料薄膜 |
BOPP |
聚丙烯双向拉伸的塑料薄膜 |
ZBOPP |
聚丙烯双向拉伸的珠光塑料薄膜 |
XBOPP |
聚丙烯双向拉伸的消光塑料薄膜 |
BOPET |
聚酯双向拉伸的塑料薄膜 |
PA |
尼龙吹胀或者共挤的塑料薄膜 |
BOPA |
尼龙双向拉伸的塑料薄膜 |
KBOPA |
涂敷聚偏二氯乙烯高阻隔的尼龙双向拉伸塑料薄膜 |
PVC |
聚氯乙烯薄膜或PVC热收缩塑料薄膜 |
OPVC |
聚氯乙烯单向拉伸扭结薄膜或撕裂薄膜 |
PVA |
聚乙烯醇塑料薄膜 |
PVDC |
聚偏二氯乙烯高阻隔的塑料薄膜 |
PT |
玻璃纸塑料薄膜 |
EVA |
醋酸乙烯塑料薄膜 |
DAl |
真空蒸渡铝塑料薄膜 |
可能看到这些缩写简称会没有直观的了解,下面针对几个常用塑料薄膜实例介绍:
PVA涂布高阻隔薄膜
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,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。
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。
双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)
上图一定很熟悉,包装胶带,为BOPP薄膜材料。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。
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 μm,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。
镀铝薄膜
目前应用最多的镀铝薄膜主要有聚酯镀铝膜(VMPET)和CPP 镀铝膜(VMCPP)。镀铝膜既有塑料薄膜的特性,又具有金属的特性。薄膜表面镀铝的作用是遮光、防紫外线照射,既延长了内容物的保质期,又提高了薄膜的亮度,从一定程度上代替了铝箔,也具有价廉、美观及较好的阻隔性能,因此,镀铝膜在复合包装中的应用十分广泛。
常用塑料薄膜各有优缺点,列个简单表格做个说明,如下:
薄膜 |
优势 |
劣势 |
工艺 |
BOPP |
高透明和光泽度;优异的油墨和涂层附着力;优异的水蒸汽和油脂阻隔性;低静电性 |
热封性差 |
双向拉伸 |
CPP |
热封性好;可作为复合材料基膜;抗撕裂程度强;抗蒸煮性好 |
低温情况下容易变脆 |
流延 |
BOPET |
拉伸强度大;抗静电性好;透明度好;刚性、硬度、韧性高;耐高低温;耐化学药品性;气密性和保香性良好 |
热封性差;收缩性小 |
双向拉伸 |
BOPA |
好的耐破裂;耐冲击性;其拉伸强度及抗穿刺性突出;柔韧性优良;耐温范围广;对油脂和气体的阻透性强 |
易吸水;稳定性较差 |
双向拉伸 |
PE |
防潮性,透湿性小;PE膜的透气性较大,且随密度的增加,其透气性是下降的;低密度聚乙烯薄膜透明度与热封性好;能防水、防潮;高密度聚乙烯薄膜的耐热性、机械强度比低密度聚乙烯薄膜好 |
挺度欠佳;抗张强度低,拉伸伸长率大,容易皱;受热较容易变形,套色困难;密度越高透明度越差;抗撕裂性差;阻隔性较小 |
吹塑、拉伸、流延、低发泡 |
料薄膜品种繁多,且各有所长,正因如此薄膜家族能量不断增强,在农业、日用品行业、药品行业、建筑行业等使用已较为普遍,高端领域如水处理、太阳能发电、电池隔膜、防弹玻璃等制造方面也均占有一席之地。
塑料薄膜成型方法
塑料薄膜成型方法有很多,其中流延、挤出、吹塑这三种工艺较为常见。流延法产膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。不存在明显的取向结构。挤出法产膜常见的有单向拉伸和双向拉伸法,其中双向拉伸为近几年颇为关注的生产方法。双向拉伸技术基本原理为高聚物原料先通过挤出机被加热熔融挤出成厚片,再在玻璃化温度以上熔点以下的适当温度范围内,通过拉伸机先后沿纵向和横向进行一定倍数的拉伸,使分子链在平行于薄膜的平面上进行取向而有序的排列,然后在拉紧状态下进行热定型,使取向的大分子结构固定,最后经冷却及后续处理成膜。吹塑法产膜通常是挤出吹塑法制造,物料塑化挤出,形成管坯吹胀成型,再冷却、牵引、卷取。吹塑膜是有取向的。吹塑成膜工艺简单,最常用的成膜工艺。
塑料薄膜的成型方法不同,制备出来的薄膜性能也不同的,例如薄膜导电性;拉伸薄膜与未拉伸薄膜相比阻隔性能提高,对气体等渗透性降低,光学性能、透明度和表面光泽度提高,尺寸温度性好,厚度均匀性能好。
细心的朋友会发现一个问题,为什么同原料的薄膜有好几种呢,例如CPP、BOPP和普通PP膜?这主要是成型方法不同得到的薄膜性能有差异,应用也不同。这里就CPP、BOPP、普通PP膜三者进行对比,也从另一方面说明成型工艺的重要性。
CPP,流延PP薄膜,产品具有透明、柔软、阻隔性和机械适应性好,耐高温蒸煮(蒸煮温度在120℃以上)低温热封(热封温度小于125℃)等特点。主要用作食品、糖果、土特产、熟食品(可适用于杀菌包装)、冷冻制品、调味品、汤料等复合包装的内层基材,可延长食品保质期,增加美观度。还可用于文具产品表层、隔层,也可以做辅助薄膜,如照片及收藏品的活页、标签等。BOPP,双向拉伸PP薄膜,具有优异的印刷性能,能与纸、PET及其他基材复合,具有高清晰度和光泽度、优异的吸墨和涂层粘附力、高拉伸强度、优异的油脂阻隔性能、低静电特性等。在印刷复合领域应用较广,同时在烟草等方面作为包装材料。普通PP膜,吹塑成型,工艺简单,成本低,但光学性能略低于CPP和BOPP。主要用于点心、面包、纺织品、文件夹、唱片套、运动鞋等的外包装。其中BOPP与CPP复合性能提高,应用更广,复合后具有防潮性、透明性、挺括性,可用于干性食品如花生米、快餐食品、巧克力、糕点类等的包装。
塑料薄膜应用
塑料薄膜应用很广泛,相信都能理解。前文的介绍中也阐述了一些应用。这里制作个简单介绍:农业生产中用来作地膜、大棚膜和各种农产品的包装;工业生产中用来作各种工业制品(机械零件、仪器仪表,家用电器等)的包装;人们日常生活中用作服装和食品的包装及防雨用具、玩具和装饰品等;还有各种材料(木材、钢材、纸等)表面用复合薄膜及具有特殊功能用途的透气膜、水溶膜、绝缘膜、压电薄膜和防辐射薄膜等。