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正文內(nèi)容

塑料薄膜基本知識(shí)(專業(yè)版)

  

【正文】 按照技術(shù)難度和重要程度來(lái)分,歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家將機(jī)頭和收卷的技術(shù)就放在首要位置,另外在吹膜工藝上也力求改進(jìn),使制品的質(zhì)量不斷提高,然而,中國(guó)與其他國(guó)家在國(guó)情上有很大的不同點(diǎn),改進(jìn)的項(xiàng)目太多了,會(huì)使生產(chǎn)成本增加很多,但是制品的質(zhì)量提高不大,我們應(yīng)當(dāng)針對(duì)中國(guó)的國(guó)情進(jìn)行必要的改進(jìn),同時(shí)又要保證逐漸降低成本,擴(kuò)大銷路。實(shí)例②:PA/EVAIJPA/Bynel/Surlyn用于包裝漢堡牛排、熱狗腸、咸肉的真空包裝。溫度的設(shè)置:酸酐改性的HDEP粘合樹(shù)脂的加工溫度不得超過(guò)235度。在和EVA或EVOH這類樹(shù)脂熱敏樹(shù)脂材料共擠出時(shí),為了防止EVA和EVOH的溫度過(guò)高,酸酐改性的LLDPE粘合樹(shù)脂的加工溫度不得超過(guò)235度。但是過(guò)高的溫度或擠出機(jī)中死角造成滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能會(huì)引起樹(shù)脂老化。粘合樹(shù)脂的介紹(常用粘合性聚合物)在多層共擠復(fù)合技術(shù)和涂布復(fù)合等技術(shù)中經(jīng)常要用到粘合樹(shù)脂,杜美國(guó)邦公司稱為TIE,日本三井公司稱為ADMER,以及日本三菱公司,韓國(guó)SK公司和阿托非納公司的產(chǎn)品,還有南京奧光和南京六合公司的相關(guān)產(chǎn)品。包括多層涂層或共擠出涂層的涂層技術(shù)也可以用來(lái)生產(chǎn)多層結(jié)構(gòu)物,最后得到的結(jié)構(gòu)非常類似于共擠出結(jié)構(gòu)。當(dāng)吸附濕氣后,氣體的阻隔性能會(huì)受到影響。(二)用途 聚碳酸酯的用途十分廣泛,可用作機(jī)械零件,能耐油酸可作食品和醫(yī)藥包裝薄膜,能經(jīng)受高溫消毒,可作外科醫(yī)療器械。這就使EVA比聚乙烯更富有柔韌性和彈性。(二)用途 聚偏二氯乙烯除作纖維用外,主要用作包裝薄膜。 聚酰胺的耐溶劑性優(yōu)良。此外,還大量用于吹塑瓶子,如用于調(diào)味品、食用油、飲料、化妝用品瓶子?!子谌旧图庸?,吸濕性低,尺寸穩(wěn)定性、電絕緣和熱絕緣性能極好。三、聚氯乙烯(PVC)(一)性能 聚氯乙烯是無(wú)毒、無(wú)臭的白色粉末,~。低溫甚至室溫下的抗沖擊性能不佳,低溫下易脆裂是聚丙烯的主要缺點(diǎn)。此外,還可用于制造電線電纜的包覆材料和合成紙;加入大量無(wú)機(jī)鈣鹽以后,還可以制造鈣塑包裝箱和家具、門窗等。由于低密度聚乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)與石蠟烴類似,不含極性基團(tuán),所以具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,對(duì)酸、堿和鹽類水溶液具有耐腐蝕作用。夾雜物、熱封性在充灌液體、粉米食品或者農(nóng)藥時(shí)尤為重要,夾雜物熱封性較好的樹(shù)脂在SurlYN(離子型樹(shù)脂)、LLDPE及EMAA、EEA等樹(shù)脂。薄膜在擠出收卷過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生靜電在印刷過(guò)程中使靜電進(jìn)一步產(chǎn)生和積累,并不易釋放,使薄膜表面聚積大量的靜電荷。故在印刷或復(fù)合加工前,應(yīng)視不同塑料的表面性質(zhì),適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行表面處理,以求獲得優(yōu)良的加工適性。用多層的概念制作更經(jīng)濟(jì)的復(fù)合薄膜。因此,多層共擠出復(fù)合薄膜在包裝上得到了廣泛應(yīng)用。八、 應(yīng)用實(shí)例一般推薦使用5層、7層共擠設(shè)備,其中5層結(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣,如ABCBD、ABCBA。在國(guó)際食品包裝行業(yè)中,越來(lái)越強(qiáng)調(diào)阻隔性塑料在包裝中的應(yīng)用。例如,利用附加粘合層可以通過(guò)增加薄膜的水蒸汽阻隔作用,提高薄膜的阻隔性能。而從功能需求分析,由五種聚合物形成的組合已足矣。生產(chǎn)企業(yè)為此付出了生產(chǎn)成本增加、利潤(rùn)下降、產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力減弱的沉重代價(jià)。用它們可制造下列各類復(fù)合包裝材料: ?、偌埮c紙;②紙與金屬箔; ?、奂埮c塑料膜;  ④塑料膜與塑料膜; ?、菟芰夏づc金屬箔;  ⑥塑料膜與金屬膜; ?、咚芰夏づc基體材料; ?、嗨芰夏づc無(wú)機(jī)化合物膜; ?、崴芰夏づc有機(jī)化合物膜; ?、夥蔷芰夏づc塑料膜; ?。?1)基材與納米類超微粒復(fù)合; ?。?2)基材涂覆或浸漬專用添加劑; ?。?3)復(fù)合材料的多層復(fù)合等。其阻隔性能主要與阻隔膜和膠粘劑有關(guān)。其結(jié)構(gòu)可以為:PET/PE/HM、BOPA/PE/HM、PET/VMPET/PE/HM、PET/AL/PE/HM、紙/PE/AL/PE/HM。美國(guó)的DOW化學(xué)公司用茂金屬催化法聚合生產(chǎn)了茂金屬聚乙烯MLLDPE。復(fù)合膜能使包裝內(nèi)含物具有保濕、保香、美觀、保鮮、避光、防滲透、延長(zhǎng)貨架期等特點(diǎn),因而得到迅猛發(fā)展。定義: 一定厚度(1mm)的塑料制品,在一定的壓力(1Mpa),一定的溫度(23度),一定的濕度(65%)下,單位時(shí)間(1day=24小時(shí)),單位面積(1m2),通過(guò)小分子物質(zhì)(OCOH2O)的體積或重量。它能滿足各種物品的包裝要求,是用于包裝易存、易放的方便食品,生活用品,超級(jí)市場(chǎng)的小包裝商品的理想材料。國(guó)內(nèi)外較普遍的阻透復(fù)合方式? 國(guó)外: PE//TIE//EVOH//TIE//PE PE(EVA)//TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PE 國(guó)內(nèi): PP/TIE/PA/TIE/PP, LLDPE/TIE/PA/TIE/LDPE, MLLDPE/TIE/EVOH/TIE/MLLDPE, MLLDPE/TIE/PA/TIE/MLLDPE等等。用流延法生產(chǎn)的具有良好熱封性。此包裝的蓋膜,既要考慮保質(zhì)期限,又要考慮蓋膜與杯子間的熱封強(qiáng)度,還要考慮消費(fèi)者使用方便——易撕性。例如環(huán)保安全、降解徹底、又有良好的熱封性能的水溶性聚乙烯醇薄膜,除了作為單層包裝材料外,作為內(nèi)層膜的應(yīng)用也正在開(kāi)發(fā)。但共擠復(fù)合法對(duì)工藝和設(shè)備要求都非常嚴(yán)格,需要較高的工人素質(zhì)和較為精密的機(jī)器設(shè)備,設(shè)備昂貴,廢料回收率低等缺點(diǎn),因此大大限制了它的大規(guī)模使用。  除日新月異的樹(shù)脂開(kāi)發(fā)以外,迭加式多層共擠出模頭的技術(shù)進(jìn)步以及不斷完善的塑料成型加工工藝,加速了塑料復(fù)合薄膜加工業(yè)為適應(yīng)社會(huì)環(huán)境以及技術(shù)的變化而不斷發(fā)展的步伐?! ∨c單層塑料基材薄膜相比較,多層共擠復(fù)合薄膜大大簡(jiǎn)化了干式復(fù)合薄膜的生產(chǎn)工藝,增加了功能,并且可通過(guò)厚度的有效調(diào)整使功能得到量化,結(jié)構(gòu)組合方便靈活、選用材料范圍廣。2]、其他(1)將熱封層和復(fù)合層各分為兩組,其中一組采用價(jià)格較便宜的聚合物替代價(jià)格較高的聚合物,以減少薄膜的成本,同時(shí)又保持了薄膜的強(qiáng)度。用于軟包裝的塑料主要是聚乙烯,約占軟包裝市場(chǎng)用塑料的80%;HDPE占塑料硬包裝市場(chǎng)的最大份額,約占硬包裝用樹(shù)脂的45%,%的年均增長(zhǎng)率;PET是需求增長(zhǎng)速度最快的包裝材料,主要得宜于價(jià)格的降低和需求的增長(zhǎng)。 1,3PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)PEN與PET分子結(jié)構(gòu)的不同之處在于用萘環(huán)代替了PET分子中的苯環(huán),聚合物的原料單體用2,6萘二甲酸代替對(duì)苯二甲酸,其構(gòu)成與PET類似。應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇適宜的牌號(hào),厚度一般為515g/m2?! 。?)在阻隔層中用兩種不同的聚合物替代單一品種的聚合物,可明顯提高其薄膜的阻隔性。但是科學(xué)地運(yùn)用原料,設(shè)計(jì)合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及與加工工藝的緊密配合,則是擺在我們每一個(gè)復(fù)合薄膜生產(chǎn)商面前永無(wú)止境的挑戰(zhàn)性課題?! 、酃饣瘜W(xué)處理法?! 。ǘ┑蜏?zé)岱庑裕◤?qiáng)度)  所謂低溫?zé)岱鈴?qiáng)度是表示該樹(shù)脂具有較低的熱封溫度,可以在較低的熱封溫度下得到可靠的熱封強(qiáng)度,適宜于高速自動(dòng)充灌成型設(shè)備的要求。因?yàn)樗欠墙^緣材料,其介電常教及介電損耗幾乎與溫度、頻率無(wú)關(guān);高頻性能很好,適于制造各種高頻電纜和海底電纜的絕緣層。分子結(jié)構(gòu)為線型結(jié)構(gòu),支鏈少,平均每1000個(gè)碳原子僅含有幾個(gè)支鏈。制得的產(chǎn)品的機(jī)械性能比低密度聚乙烯好。薄膜主要用于包裝服裝、針織品、食品、香煙等。聚氯乙烯具有較好的典型能,其電絕緣性可與硬橡膠媲美。 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂在較寬的溫度范圍內(nèi),保持其優(yōu)良的物理機(jī)械性能,20?~80C?內(nèi)溫度的影響很小,長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)120?C,能在150?C使用一段時(shí)間。如果在聚酰胺中添加二流化鉬、石墨等填料或聚四氟乙烯粉末,可進(jìn)一步提高其耐磨性。純聚偏二氯乙烯由于難以制得適當(dāng)?shù)臏y(cè)試樣品,因而很少獲知其機(jī)械性能。在250?C,有氧存在分解時(shí),產(chǎn)生自然。聚碳酸酯既有良好的耐寒性,又有良好的耐熱性。一般地說(shuō),當(dāng)乙烯含量增加時(shí),氣體阻隔性能下降,防潮性能改進(jìn),且樹(shù)脂更易于加工。用EVOH樹(shù)脂作各種基質(zhì)或單層容器的涂層。應(yīng)用含有EVOH樹(shù)脂的阻隔層結(jié)構(gòu)用在所有硬和軟包裝和包括無(wú)菌、熱注入和壓煮的所有類型的食品加工中。因此溫度的設(shè)置非常重要。用LLDPE粘合樹(shù)脂生產(chǎn)聚乙烯阻隔結(jié)構(gòu)的共擠出薄膜比用EVA粘合樹(shù)脂為基材的生產(chǎn)薄膜有更好的耐熱性能。為了確保粘合強(qiáng)度,在粘合樹(shù)脂接觸其他被粘合材料前,應(yīng)使粘合樹(shù)脂的熔體保持在210攝氏度以上的熔體溫度數(shù)分鐘,從而確保其在共擠出加工時(shí)的粘合性能。用于擠出吹膜的牌號(hào)為13141430上述所有牌號(hào)的丙烯酸含量為3%9.7 %。實(shí)例③:PA/UBEBondFll00/PE UBEBondFll00是日本宇部興產(chǎn)生產(chǎn)的粘結(jié)性樹(shù)脂、同尼龍和PO(聚烯烴)均有良好粘結(jié)性,高強(qiáng)度,高阻隔,易熱封、用于真空食品包裝。 與錐形疊加機(jī)頭相比,在相同條件下,平面疊加式機(jī)頭結(jié)構(gòu)緊湊,它的實(shí)際高度只有錐形疊加機(jī)頭的60%,提高了塔架的有效。4.其它共擠復(fù)合膜的生產(chǎn)例子實(shí)例①:PA/Surlyn 1652/PE,有高度的阻隔性和良好的強(qiáng)韌性,用于真空食品包裝。Primacor可以用于擠出涂布、共擠出復(fù)合或單獨(dú)吹塑成膜,吹膜可應(yīng)用于干式復(fù)合內(nèi)封層用,熱封可靠、無(wú)滲漏??捎糜诖的?,流延薄膜/片材等共擠出工藝。具有和LLDPE樹(shù)脂有相似的物理性能。比如:PE,EVA,PA6,沙林。在塑料回收領(lǐng)域,EVOH樹(shù)脂更具有優(yōu)越性。EVOH樹(shù)脂同聚烯烴或聚酚胺結(jié)合形成構(gòu)架。因此,仍然保留了高度的阻隔作用,而且在防潮和加工性能方面有明顯改善。,%,透明率為75%~90%,折光指數(shù)(25?C),可制成透明、半透明,不透明的各種制品。玻璃化溫度為85?C?!?,吸水性% 。而沖擊強(qiáng)度則隨溫度和吸水率的增大而明顯提高。(二)用途聚苯乙烯由于具有高透明度、廉價(jià)、剛性、絕緣、印刷性好、易成型等優(yōu)點(diǎn),使它在青工制品,裝潢和包裝等方面有一定的使用價(jià)值。由于聚氯乙烯含氯量達(dá)65%,因而具有阻燃性和自熄性。在這些用途中用于注射成型制品居首位,包括日用器具、娛樂(lè)和體育用品、玩具等;汽車部件,如蓄電池殼體、空調(diào)零件、散熱器葉片等;硬包裝,如醫(yī)療洗滌器、蓋罩、化妝品盒;機(jī)械零件,如洗衣機(jī)洗槽、攪拌器、空氣管。在物理性能方面,在相同密度情況下,線型低密度聚乙烯的熔點(diǎn)比低密度聚乙烯高,使用溫度范圍寬,允許使用溫度比低密度聚乙烯高10?C~15?C。與高密度聚乙烯摻混后經(jīng)注射成型和中空成型可制管道及容器等。聚乙烯的伸長(zhǎng)率主要取決于密度,密度大,結(jié)晶度高,其蔓延性就差。由此可知熱封強(qiáng)度隨MI的提高,而顯著增加。 ?、诨瘜W(xué)處理法。多層共擠復(fù)合基材薄膜的功能及結(jié)構(gòu)將具有更大的靈活性和經(jīng)濟(jì)性。而當(dāng)我們采用多層相同的聚合物替代時(shí),其厚度的設(shè)備負(fù)誤差值明顯下降,安全系數(shù)明顯提高?! ≌硨樱ˋD):尼龍、EVOH雖然具有良好的擠出成型性,但在共擠出時(shí)與其它層(LDPE、PP、EVA)無(wú)結(jié)能力,必須采用專門的結(jié)樹(shù)脂作為結(jié)層,以達(dá)到層間較高的剝離強(qiáng)度。如單層PVDC薄膜采用雙抽拉伸吹塑制取,具有收縮性、阻隔性,在微波加熱條件下不分解,廣泛用于家用保鮮。因?yàn)橹挥挟?dāng)加工設(shè)備、加工原料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(加工藝)三者的技術(shù)資源得到充分利用,并達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí),才能使包裝基材在其最終產(chǎn)品上以最經(jīng)濟(jì)、最合理、最充分、最廉價(jià)的形式出現(xiàn),并滿足市場(chǎng)的需求。例如,將EVOH層與典型的PA層結(jié)合在一起,既能保護(hù)PA的抗穿刺性,又增加了EVOH的強(qiáng)度,提高了EVOH的防裂性。共擠出多層復(fù)合薄膜的發(fā)展離不開(kāi)設(shè)備、原料、加工工藝的緊密配合和互動(dòng)。五、多層共擠復(fù)合高阻隔薄膜目前,由PA、EVOH、PVDC與PE、EVA、PP等樹(shù)脂多層組合的共擠出高阻隔吹塑薄膜因其合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的性能而風(fēng)靡功能性包裝薄膜市場(chǎng)。而且阻隔效果十分理想,并隨著復(fù)合層數(shù)的增加,效果越好。隨著新材料的不斷推出,內(nèi)層膜生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的提高,復(fù)合軟包裝材料內(nèi)層膜必將得到飛速發(fā)展,并推動(dòng)食品。瓶,其主要材料是HDPE。一般涂布級(jí)的LDPE樹(shù)脂有;IC7A、L419N47500等;吹膜級(jí)的LDPE樹(shù)脂有:Q200、Q28F2100274等;LLDPE樹(shù)脂有:218w、218F、FD21H等。 4]、一般性樹(shù)脂與高阻透樹(shù)脂的復(fù)合成型******** 一般外層為:LDPE,HDPE,PP,PS,LLDPE,等 內(nèi)層為:EVOH,MXD6,PVDC等,需要加黏結(jié)樹(shù)脂。 多層復(fù)合材料的阻透性公式: 1/P = T1/P1 + T2/P2 +T3/P3。一般可分為基層、功能層和熱封層。接著美國(guó)的??松H鏗DPE杯,其蓋膜內(nèi)層材料為:LDPE或EAA;PP杯,其蓋膜的內(nèi)層為CPP膜;PET瓶,我們已找到一種經(jīng)過(guò)涂布改性的PET膜作熱封層,封蓋裝農(nóng)藥PET瓶,取得了滿意的結(jié)果。但由于需要二次成型,而且所用的膠粘劑較貴,人們逐漸趨于應(yīng)用多層共擠復(fù)合。一般而言,材料復(fù)合大多是在全表面均勻地進(jìn)行。1)、包裝功能的多樣化  隨著市場(chǎng)對(duì)包裝功能需求的不斷增加,多層復(fù)合薄膜的功能更趨綜合性,非對(duì)稱多層共擠出吹塑薄膜因其致命的應(yīng)力翹曲及難以提高的薄膜光學(xué)性能,因而影響了進(jìn)一步開(kāi)拓其多樣化的功能。共擠出復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正逐步要求能系統(tǒng)地達(dá)到集功能、技術(shù)、成本、環(huán)保、安全、二次加工于一體的理想境界?! 。?)利用層數(shù)更多的共擠出薄膜可改善五層以下PA共擠出薄膜的耐應(yīng)力翹曲?! ∧壳埃压I(yè)化的阻隔性塑料包裝材料主要有EVOH、腈基樹(shù)脂、PVDC和PEN。尼龍耐沖擊性差,容易劃傷、漏氣,又有親水性,容易吸濕氣,氧氣阻透性降低。在滿足工藝要求的前提下,通過(guò)不同聚合物的組合,滿足包裝材料的阻隔、熱封、本體強(qiáng)度、抗穿刺、耐環(huán)境適性、二次加工特性、延長(zhǎng)儲(chǔ)藏和貨架期限等功能需求?! 。?)利用層數(shù)更多的共擠出薄膜可改良五層以下PA共擠出薄膜的性能。PP、PE膜系非極性高分子材料,化學(xué)性能穩(wěn)定,表面張力小,加之合成樹(shù)脂時(shí)添加的開(kāi)口劑、抗靜電劑、耐老化劑等影響,難與油墨黏結(jié)。由于靜電黏連,薄膜問(wèn)處于缺氧狀態(tài),會(huì)阻礙塑料表面里層的固化過(guò)程;若遇高溫、高濕環(huán)境,更易形成墨層黏連,輕則使印墨移染,增加印刷、分切、整理等工序的難度,重則薄膜互相部連,撕不開(kāi),造成印品報(bào)廢。成型用的聚乙烯樹(shù)脂均為經(jīng)擠出造粒的蠟狀顆粒料,外觀呈乳白色。但低密度聚乙烯的耐熱
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