用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他樹脂制成的薄膜,用於包裝,以及用作覆膜層。塑料包裝及塑料包裝產品在市場上所占的份額越來越大,特別是復合塑料軟包裝,已經廣泛地應用於食品、醫藥、化工等領域,其中又以食品包裝所占比例最大,比如飲料包裝、速凍食品包裝、蒸煮食品包裝、快餐食品包裝等,這些產品都給人們生活帶來了極大的便利。
薄膜種類
PVA塗布高阻隔薄膜
PVA塗布高阻隔薄膜是將添加了納米無機物的PVA塗布於聚乙烯薄膜後經印刷、復合而成,在不大幅度提高成本的前提下,其阻隔性能不僅明顯優於EVOH五層***擠薄膜,而且包裝成本也大幅度下降,這不僅能確保被包裝物對無菌包裝所有的質量要求,而且大幅度降低了食品加工企業無菌包裝的成本,可用於包裝飲料、果汁、牛奶、醬油醋等。
雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)
雙向拉伸聚丙烯薄膜是由聚丙烯顆粒經***擠形成片材後,再經縱橫兩個方向的拉伸而制得的。由於拉伸分子定向,所以這種薄膜的物理穩定性、機械強度、氣密性較好,透明度和光澤度較高,堅韌耐磨,是應用最廣泛的印刷薄膜,壹般使用厚度為20~40 μ m ,應用最廣泛的為20 μ m 。雙向拉伸聚丙烯薄膜主要缺點是熱封性差,所以壹般用做復合薄膜的外層薄膜,如與聚乙烯薄膜復合後防潮性、透明性、強度、挺度和印刷性均較理想,適用於盛裝幹燥食品。由於雙向拉伸聚丙烯薄膜的表面為非極性,結晶度高,表面自由能低,因此,其印刷性能較差,對油墨和膠黏劑的附著力差,在印刷和復合前需要進行表面處理。
低密度聚乙烯薄膜(LDPE)
低密度聚乙烯薄膜壹般采用吹塑和流延兩種工藝制成。流延聚乙烯薄膜的厚度均勻,但由於價格較高,成本較低,所以應用最為廣泛。低密度聚乙烯薄膜是壹種半透明、有光澤、質地較柔軟的薄膜,具有優良的化學穩定性、熱封性、耐水性和防潮性,耐冷凍,可水煮。其主要缺點是對氧氣的阻隔性較差,常用於復合軟包裝材料的內層薄膜,而且也是應用最廣泛、用量最大的壹種塑料包裝薄膜,約占塑料包裝薄膜耗用量的40%以上。
由於聚乙烯分子中不含極性基團,且結晶度高,表面自由能低,因此,該薄膜的印刷性能較差,對油墨和膠黏劑的附著力差,所以在印刷和復合前需要進行表面處理。
聚酯薄膜(PET)
聚酯薄膜是以聚對苯二甲酸乙二醇酯為原料,采用擠出法制成厚片,再經雙向拉伸制成的薄膜材料。它是壹種無色透明、有光澤的薄膜,機械性能優良,剛性、硬度及韌性高,耐穿刺,耐摩擦,耐高溫和低溫,耐化學藥品性、耐油性、氣密性和保香性良好,是常用的阻透性復合薄膜基材之壹。但聚酯薄膜的價格較高,壹般厚度為12 μ m,常用做蒸煮包裝的外層材料,印刷性較好。
尼龍薄膜(PA)
尼龍薄膜是壹種非常堅韌的薄膜,透明性好,並具有良好的光澤,抗張強度、拉伸強度較高,還具有較好的耐熱性、耐寒性、耐油性和耐有機溶劑性,耐磨性、耐穿刺性優良,且比較柔軟,阻氧性優良,但對水蒸氣的阻隔性較差,吸潮、透濕性較大,熱封性較差,適於包裝硬性物品,例如油膩性食品、肉制品、油炸食品、真空包裝食品、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藝生產的聚丙烯薄膜,又可分為普通CPP和蒸煮級CPP兩種,透明度極好,厚度均勻,且縱橫向的性能均勻,壹般用做復合薄膜的內層材料。普通CPP 薄膜的厚度壹般在25~50μm 之間,與OPP復合後透明度較好,表面光亮,手感堅挺,壹般的禮品包裝袋都采用此種材料。這種薄膜還具有良好的熱封性。蒸煮級CPP 薄膜的厚度壹般在60~80 μ m 之間,能耐121℃、30 min的高溫蒸煮,耐油性、氣密性較好,且熱封強度較高,壹般的肉類包裝內層均采用蒸煮級的CPP薄膜。
鍍鋁薄膜
應用最多的鍍鋁薄膜主要有聚酯鍍鋁膜(VMPET)和CPP鍍鋁膜(VMCPP)。鍍鋁膜既有塑料薄膜的特性,又具有金屬的特性。薄膜表面鍍鋁的作用是遮光、防紫外線照射,既延長了內容物的保質期,又提高了薄膜的亮度,從壹定程度上代替了鋁箔,也具有價廉、美觀及較好的阻隔性能,因此,鍍鋁膜在復合包裝中的應用十分廣泛。
表面性能
塑料薄膜在包裝領域的應用最為廣泛。塑料薄膜可用於食品包裝、電器產品包裝、日用品包裝、服裝包裝等等。它們有壹個***同點,就是對塑料薄膜都要進行彩色印刷,而作為食品包裝還要進行多層復合或真空鍍鋁等工藝操作。因此,要求塑料薄膜表面自由能要高、濕張力要大,以有利於印刷油墨、粘合劑或鍍鋁層與塑料薄膜的牢固粘合;在塑料薄膜生產卷取和高速包裝過程中,則要求薄膜表面有壹定的摩擦性能防止薄膜粘連或打滑;在用於電器、電子產品等包裝時,則要求薄膜具有壹定的防靜電性能等等。
塑料薄膜的表面張力
塑料薄膜的表面張力取決於塑料薄膜表面自由能大小,而薄膜表面能又取決於薄膜材料本身的分子結構。多數塑料薄膜如聚烯烴薄膜(LDPE、HDPE、LLDPE、PP)屬非極性聚合物,其表面自由能小,表面濕張力較低,壹般為30達因/厘米左右。理論上講,若物體的表面張力低於33達因/厘米,普通的油墨或粘合劑就無法附著牢固,因此必須對其表面處理。聚酯類(PET、PBT、PEN、PETG)是屬於極性高分子,其表面自由能較高,表面濕張力在40達因/厘米以上。但是對於高速彩色印刷或為增加真空鍍鋁層與BOPET薄膜表面之間的結合力,也還需要對BOPET薄膜進行表面處理,以進壹步提高其表面濕張力。
塑料薄膜表面處理的方法有:電暈處理法、化學處理法、機械打毛法、塗層法等,其中最常采用的是電暈處理法。
電暈處理法的基本原理是:通過在金屬電極與電暈處理輥(壹般為耐高溫、耐臭氧、高絕緣的矽橡膠輥)之間施加高頻、高壓電源,使之產生放電,於是使空氣電離並形成大量臭氧。同時,高能量電火花沖擊薄膜表面。在它們的***同作用下,使塑料薄膜表面產生活化、表面能增加。通過電暈處理可使聚烯烴薄膜的濕張力提高到38達因/厘米;可使聚酯薄膜的表面濕張力達到52-56達因/厘米以上。電暈處理塑料薄膜表面濕張力的大小與施加於電極上的電壓高低、電極與電暈處理輥之間的距離等因素有關。當然,電暈處理應當適度,並非電暈處理強度越高越好。這裏值得註意的是塑料薄膜與電暈處理輥之間應避免夾入空氣,否則有可能使薄膜的反面也被電暈處理了。反面電暈造成的後果是:1有可能產生油墨印刷的反粘現象;2在鍍鋁時會發生鍍鋁層轉移,在塗膠時會發生塗膠層轉移。防止薄膜反面電暈的主要措施是要調節好電暈處理輥前的橡膠壓緊輥的壓力,壓緊輥兩端壓力既要壹致且壓力大小又要合適。另外,電暈輥和壓緊輥必須進行嚴格的動靜平衡試驗,徑向跳動要求小於0.05毫米,目的是保證塑料薄膜平整地進入電暈輥、防止夾入空氣,從而避免發生反面電暈的現象。