軟包裝材料及復合技術

1、軟包裝材料及復合技術內(nèi)容提要 本書以生產(chǎn)工藝為主線，全面、系統(tǒng)的闡述了軟包裝的生產(chǎn)技術，主要介紹軟包裝的基礎材料，包裝通用材料，各種高性能、高阻隔材料，以及近年來不斷擴大使用的特種功能材料。另外，還詳細介紹了各種復合工藝，如干式復合、濕式復合、無溶劑復合、擠出復合等。前言 20世紀80年代以來，軟包裝在國內(nèi)從無到有、從簡單到復雜多樣，得到了迅猛的發(fā)展，尤其是近10年來，軟包裝的內(nèi)涵不斷擴大，所應用的材料從普通塑料薄膜擴展到各種復合型薄膜、功能性薄膜等。軟包裝產(chǎn)品的范疇也從單一的包裝袋擴大到集合包裝、軟管、標簽、保護膜、液體無菌包材、轉(zhuǎn)印膜等。軟包裝的應用從食品、日化擴大到電子、郵政、工業(yè)零件、

2、建材、農(nóng)產(chǎn)品、化工、醫(yī)藥等領域，成為了包裝工藝中品種最多、形式最多樣、功能最豐富的包裝方式。 通過一片繁榮的景象，我們也深深地體會到，目前的軟包裝工業(yè)存在很多問題。第一，許多企業(yè)的管理技術人員具有豐富的經(jīng)驗，能分析解決許多生產(chǎn)中的問題，但由于工作繁忙，未能將經(jīng)驗知識上升歸納為系統(tǒng)的理論。第二，軟包裝行業(yè)所依賴的基材品種單調(diào)、性能單一，無法同國外復合型、功能型系列化、個性化的基材相比較。第三，企業(yè)的創(chuàng)新能力普遍較低，模仿是主流，知其然不知其所以然，未能系統(tǒng)考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟性、功能性、適用性、展示性。第四，企業(yè)的技術工作粗糙，未能上升到數(shù)據(jù)化、曲線化、精確化的程度。第五，行業(yè)內(nèi)缺乏深入的研討和交流，

3、大量精力放在摸索上，水平參差不齊。 本書以生產(chǎn)工藝為主線，力爭全面實用，系統(tǒng)闡述軟包裝的生產(chǎn)技術，書的前半部分介紹了軟包裝的基礎材料、包裝通用材料、各種高性能、高阻隔材料，以及近年來不斷擴大使用的特種功能材料，對軟包裝基材作了一個全面概括。書的后半部分為軟包裝生產(chǎn)工藝，重點是稿件與制版，凹印印刷工藝，各種復合工藝，分切制袋成型工藝等。目錄1. 包裝及軟包裝1.1包裝的發(fā)展1.2復合軟包裝材料第一篇 軟包裝基材2. 通用塑料薄膜2.1 聚乙烯薄膜2.2 聚丙烯薄膜2.3 聚氯乙烯薄膜2.4 聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜2.5 聚酰胺薄膜2.6 聚苯乙烯薄膜2.7 聚乙烯醇薄膜2.8 纖維素塑料薄膜3

4、.高性能塑料薄膜3.1 聚酰亞胺薄膜3.2 聚碳酸酯薄膜3.3 聚氨酯薄膜3.4 聚芳酯薄膜3.5 聚苯硫醚薄膜3.6 TPX薄膜3.7 聚甲基丙烯酸甲脂薄膜3.8 聚氟乙烯薄膜3.9 環(huán)烯烴薄膜3.10 聚乙烯醇縮丁醛薄膜311 液晶聚合物薄膜3.12 聚對苯二甲酸丁二醇酯薄膜3.13 聚對苯二甲酸丙二醇酯薄膜3.14 聚丙烯腈薄膜3.15 聚丁烯薄膜4.高阻隔塑料薄膜 4.1 聚偏二乙烯薄膜 4.2 乙烯-乙烯醇共聚物薄膜 4.3 聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜 4.4 芳香尼龍MXD6薄膜5.真空蒸煮薄膜 5.1 鍍鋁薄膜 5.2 陶瓷蒸鍍薄膜5.3 鍍鋁紙6.彩虹膜、非織造布及塑料織物 6.1

5、 彩虹膜 6.2 非織造布 6.3 塑料織物7.功能薄膜 7.1 熱收縮薄膜 7.2 抗靜電薄膜 7.3 抗菌薄膜 7.4 氣相防銹薄膜 7.5 微孔薄膜 7.6 高吸水薄膜 7.7 高吸油樹脂 7.8 水溶性薄膜7.9 除臭薄膜7.10 防霧薄膜7.11 激光全息薄膜7.12 保鮮薄膜7.13 拉伸纏繞型薄膜7.14 氣墊薄膜7.15 變色薄膜7.16 發(fā)光薄膜7.17 合成紙7.18 保護膜7.19 智能材料薄膜7.20 防偽材料第2篇 軟包裝復合工藝8.復合概論9干式復合 9.1 干式復合概述 9.2 干式復合黏合劑 9.3 干式復合工藝 9.4 干復中的主要問題 9.5 干式復合生產(chǎn)操

6、作及設備維護、10.擠出復合 10.1 擠出復合概述 10.2 擠出復合及涂布樹脂 10.3 擠出復合用AC劑 10.4 擠出復合的機理及設備 10.5 擠出復合工藝 10.6 擠出機的原料轉(zhuǎn)換和清洗 10.7 擠復機的操作與維護10.8 擠出復合中的主要問題及對策10.9 共擠復合10.10 聚丙烯擠出復合工藝11.無溶劑復合 11.1 無溶劑復合概述 11.2 無溶劑復合的黏合劑 11.3 無溶劑復合設備 11.4 無溶劑復合的工藝控制12.濕式復合 12.1 濕式復合概述 12.2 濕式復合黏合劑 12.3 濕式復合的生產(chǎn)加工13.涂布復合工藝 13.1 涂布方式 13.2 PVDC涂布

7、 13.3 冷封膠涂布 13.4 熱熔膠涂布包裝及軟包裝1.1包裝的發(fā)展 包裝是現(xiàn)代社會的特征之一，隨著生產(chǎn)流通的日益社會化，國內(nèi)外市場的一體化，任何產(chǎn)品、任何商品的流通都要經(jīng)過包裝后才能實現(xiàn)。包裝的影響之廣、之深達到了空前的程度，可以說，沒有現(xiàn)代包裝就沒有現(xiàn)代生活方式。目前，幾乎所有的行業(yè)，如食品、輕工、化工、電子、儀表、軍官、醫(yī)藥等生產(chǎn)部門，都形成由原料處理、生產(chǎn)加工、產(chǎn)品包裝三大基本環(huán)節(jié)所組成的連續(xù)化、自動化生產(chǎn)過程，包裝是其密不可分的一個重要環(huán)節(jié)。 廣義上說，對產(chǎn)品所作的任何包扎都是包裝，通俗地講包裝就是裝進去、放進去、捆起來、包起來、纏繞上、保護起來。隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，包裝的內(nèi)容

8、和意義也在不斷變化。現(xiàn)代包裝的基本含義是：對各種產(chǎn)品使用適當?shù)牟牧?、容器和所施加的技術和形式，實行包裝、貼標、裝箱、捆扎、堆垛等處理，以改善其外部結構及使用價值，從而在儲存至消費的整個過程中達到容易搬運，延長存放期限，防止產(chǎn)品破損、變質(zhì)、變味、走味，廣開銷路，便利應用的目的。包裝都是為了保護內(nèi)容物、維持內(nèi)容物的價值，這是包裝的核心價值所在。 包裝的歷史非常悠久。我們的祖先很早就利用自然地樹葉、荷葉、竹筒、羊皮口袋等包裝食品或其他物品，也正因為如此才流傳下香噴噴的粽子和叫花雞。18世紀產(chǎn)業(yè)革命后，社會走向大生產(chǎn)、大流通，隨著科學技術的發(fā)展，種類眾多、性能各異的包裝材料被研制出來以后，現(xiàn)代包裝才能

9、得以迅猛發(fā)展。如今，包裝支撐起了現(xiàn)代飲食生活方式、現(xiàn)代商品銷售及運輸倉儲系統(tǒng)。1.2復合軟包裝材料 軟包裝是包裝產(chǎn)業(yè)中的一朵奇葩，以其色彩絢麗、功能豐富、形式多樣的獨特表現(xiàn)力和特征，當之無愧地成為商品的“時裝”，成為貨架銷售最主要的包裝形態(tài)。軟包裝具有相對的經(jīng)濟性優(yōu)勢：消耗的材料軟瓶類、桶類少，節(jié)約了資源。20世紀50年代以來，各種薄膜基材被不斷開發(fā)出來，特別是塑料加工技術的進步使塑料薄膜的品種迅速增加，各種蒸鍍、涂布技術的發(fā)展進一步擴大了薄膜基材的種類。與此同時，干式復合技術、多層共擠技術等不斷被開發(fā)出來，相應得油墨、黏合劑、粘結性樹脂、封口材料也迅猛發(fā)展，使得復合軟包裝異軍突起，成為商品包

10、裝，特別是銷售包裝中最重要的包裝形式?，F(xiàn)代超市中琳瑯滿目、五光十色、形態(tài)各異的包裝大都是軟包裝。1.2.1復合軟包裝的特征 1.功能豐富。由于采用多層復合結構，復合軟包裝材料可以根據(jù)不同內(nèi)容物的包裝要求設計出合理的包裝，充分利用各種包裝基材的特性，取長補短。如耐溫性好、印刷性好的材料作為外層材料，阻隔性好的材料放在中間層，熱封性好的材料則放在內(nèi)層。 商品對軟包裝的性能要求如下：l 功能及保存要求：防潮、阻氧、保香、耐化性、防紫外線等。l 包裝工藝要求及儲運要求：抽真空、摩擦低、耐跌落、易堆放、易封口等。l 外觀要求：透明、開啟方便、新穎等。l 其他要求：環(huán)保、安全、衛(wèi)生。 這些要求都可以通過軟

11、包裝的結構設計達到，從而使復合軟包裝具有極強的適應性和廣泛的應用性，適應了各種商品的包裝要求。2.軟包裝技術含量高，生產(chǎn)工藝復雜，基材繁多，包裝內(nèi)容物千變外化。軟包裝產(chǎn)品的的生產(chǎn)涉及多種學科和多種專業(yè)，是技術交叉的邊緣產(chǎn)業(yè)。 3.軟包裝是最具有親和力的包裝方式之一，是銷售包裝中最主要的包裝形式，與現(xiàn)代超市業(yè)互動發(fā)展，豐富了超市貨架上的商品包裝形式。 4.貨架展示效果極佳。復合軟包裝主要采用多色凹版印刷及柔性版印刷技術，可里印也可表印，特別是凹版印刷，色彩層次豐富、畫面表現(xiàn)力強、顏色鮮艷、光澤度高，具有極佳的表現(xiàn)力，細膩、醒目、鮮艷的軟包裝是商品增色很多，增加了對消費者的吸引力。 5.包裝形態(tài)、

12、包裝方式多種多樣，可適應自動包裝機、貼標以及作蓋材，特別是制袋的產(chǎn)品，形態(tài)各異，如三邊封袋、背封袋、立體袋、裝嘴袋、熔斷袋等，適應了多種需要。另外，包裝上通過設計撕裂口、拎環(huán)、拉鏈等，使消費者感到使用方便，易攜帶。 6.經(jīng)濟性，由于復合軟包裝使用的材料較少，節(jié)約了資源，可作為瓶類、桶類包裝的補充包裝使用。1.2.2復合軟包裝材料及產(chǎn)品的分類 1按材料分類：紙復合材料、鋁箔復合材料、塑膜復合材料、織物復合材料等。 2按包裝的形式分類：三邊封袋、背封袋、直立袋、拉鏈袋、裝嘴袋、軟管、蓋材、標簽等。 3.按生產(chǎn)工藝分類：干式復合膜、擠出（共擠出）復合膜、無溶劑復合膜、涂覆膜等。 4.按功能分類：高阻

13、隔膜（袋）、蒸煮膜（袋）、抗靜電膜（袋）、抗菌膜（袋）、真空包裝膜（袋）、抗化學品膜（袋）、除氧包裝膜（袋）、氣調(diào)節(jié)包裝膜（袋）等。 歐美的包裝體系，按功能分為10類：增強型復合包裝；高阻隔型復合包裝；防腐型復合包裝；防電磁復合包裝；抗靜電復合包裝；生物復合包裝；保鮮復合包裝；烹調(diào)用復合包裝；智能型復合包裝；納米復合包裝。第1篇 軟包裝基材通用塑料薄膜2.1聚乙烯薄膜2.1.1聚乙烯樹脂 1.聚乙烯分類 聚乙烯是使用歷史較長，使用量最大的通用型熱塑性塑料，在塑料包裝材料中占有最重要的地位。從20世紀30年代至今，聚乙烯塑料一路發(fā)展，已成為品種繁多、性能各異的一大塑料。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中獲

14、得了極廣泛的應用。 根據(jù)聚乙烯工業(yè)化生產(chǎn)的年代，聚乙烯可分為：第一代，高壓法低密度聚乙烯（LDPE）；第二代，低壓法高密度聚乙烯（HDPE）；第三代，線性低密度聚乙烯（VLDPE）;第四代，超低密度聚乙烯（VLDPE）;第五代，茂金屬聚乙烯（mPE）。聚乙烯（PE）按分子量的大小分類見表2-1.表2-1 PE按分子量的大小分類相對分子質(zhì)量類別1.5萬聚乙烯蠟1.5萬10萬PE10萬50萬高分子量聚乙烯80萬超高分子量聚乙烯聚乙烯通常按密度分類，聚乙烯以密度為指標的分類見表2-2.表2-2 PE按密度分類相對密度類別0.880.910V(U)LDPEmPE0.9100.925LDPELDPE(包

15、括LLDPE)0.9250.940MDPE0.9410.965HDPEHDPE0.965VHDPE 2.影響聚乙烯性能的因素聚乙烯是由乙烯單體加聚而成的高分子鏈狀化合物，其分子量大小、分子量分布、鏈段結構、支鏈形態(tài)、聚集態(tài)結構等均對聚乙烯的性能產(chǎn)生影響。（1） 分子量及分布。當聚乙烯的分子量增加時，分子間內(nèi)聚力增大，分子間引力增強，聚乙烯的整體物理機械性能提高，拉伸強度、撕裂強度、沖擊強度、耐磨性等均提高，耐熱性、耐化性、耐環(huán)境應力開裂性均提高。如果分子量分布變大，一般情況下，聚乙烯性能變差，特別是沖擊強度、耐磨性、脆性、耐環(huán)境應力開裂性均下降，對部分性能影響不大。 不同類型聚乙烯的比較見表2

16、-3表2-3 不同類型聚乙烯的比較性能LDPEHDPEUHMWPE相對分子質(zhì)量300 000120 0001 500 000密度/（g/cm³）0.920.960.945熔點/113136135缺口沖擊強度/(J/m)16420拉伸模量/Mpa14 000150 000910 000拉伸強度/Mpa1 6004 4005 400熱變形溫度（0.45Mpa下）/48.9 71.168.9 樣品彎曲但不斷裂。（2） 密度。聚乙烯密度對機械性能及熱性能等影響很大。密度增大時，其拉伸強度、屈服應力、耐磨性、硬度、耐溫性、耐化性均提高，但抗沖擊性、耐環(huán)境應力開裂性、伸長率、透明度等均下降。（3

17、） 結晶度。一般情況下，結晶度與密度成正比，結晶度對聚乙烯性能的影響見表2-4表2-4 結晶度對聚乙烯性能的影響提高結晶度時被提高的性能熔點、軟化點、脆化點、熱變形溫度、硬度、拉伸強度、濁度、不透氣性、耐化性提高結晶度時被降低的性能彈性、伸長率、沖擊強度、蠕變性、耐磨性、透氣性、透明性、耐環(huán)境應力開裂性（4） 共聚（表2-5）表2-5 聚乙烯共聚物的（ASTM1248-48）性能共聚物英文縮寫烯烴（摩爾分數(shù)）/%結晶度/%密度/（g/cm³）中密度聚乙烯MDPE1245550.9260.940線型低密度聚乙烯LLDPE2.53.530450.9150.925超低密度聚乙烯VLDPE4

18、250.915注：工業(yè)用4種烯烴：1-丁烯、1-乙烯、1-辛烯和4-甲基-1戊烯3. 聚乙烯性能比較各種聚乙烯綜合性能比較見表2-6、表2-7、表2-8表2-6 聚乙烯綜合性能比較性能LDPELLDPEHDPEmPE拉伸強度低高高高伸長率一般高一般高沖擊強度一般高一般高耐環(huán)境應力開裂性差較好差好耐熱性較差一般高一般剛性差一般好一般加工型好較差差較差霧度較好差差好光澤較高低低高熔體強度較高低低高熔點范圍寬窄較寬寬表 2-7 薄膜生產(chǎn)用聚烯烴的結構和性能聚烯烴共聚單位相對密度制備方法力學性能備注高密度聚乙烯、線型聚乙烯（HDPE/LPE）無支鏈0.940.96齊格勒-納塔工藝拉伸強度高、沖擊強度低

19、脆性薄膜，且有良好的氣體阻透性能低密度聚乙烯（LDPE）無規(guī)短支鏈和長支鏈0.91自由基聚合，采用高壓釜或管狀反應釜非牛頓熔體，具有良好的沖擊強度具有良好的吹塑擠出特性，適用于軟質(zhì)薄膜的生產(chǎn)線型低密度聚乙烯（LLDPE）1- 丁烯2- 已烯3- 辛烯0.910.93齊格勒-納塔工藝強度適中，有彈性，熔體比LDPE更具有牛頓性薄膜透明度高和光澤度高，難以擠出超低密度聚乙烯（VLDPE）1-丁烯2-已烯3-辛烯單點茂金屬催化有韌性、彈性、強度適中薄膜的透明度和光澤度高可以生產(chǎn)極薄的薄膜長支鏈(VLDPE)1-丁烯2-已烯3-辛烯限定結構（geometry）單點催化有韌性、彈性、強度適中，非牛頓熔體

20、易于加工，熔體強度高超低密度聚乙烯（VLDPE）S塑料體1-丁烯2-已烯3-辛烯0.89單點茂金屬催化有彈性。拉伸強度和模量低熱塑體彈性體，熔融溫度低且范圍窄，適于熱封聚丙烯無支鏈0.90齊格勒-納塔工藝拉伸強度高，脆性，耐高溫薄膜透明，強度高，耐高溫，有光澤嵌段或無規(guī)乙丙烯共聚物乙烯0.90齊格勒-納塔工藝有韌性（嵌段），熔融溫度高；柔軟（無規(guī)）熔融溫度低韌性薄膜，更具牛乳色乙烯-丙烯共聚乙烯0.90單點茂金屬催化摩爾質(zhì)量分布、無規(guī)共聚單體分布窄，全同立構性高薄膜柔軟，透明，有彈性表2-8 聚乙烯薄膜種類和特性項目LDPEMDPEHDPELLDPE防潮性氣體阻隔性××耐油

21、性耐藥品性挺括性透明性耐寒性耐熱性拉伸強度熱封性熱黏性-注：-優(yōu)；-良；-稍差；×-差。2.1.2 LDPE 薄膜 LDPE 薄膜的主要特性如下。1. LDPE 薄膜機械強度較低，具有良好的柔軟性，延伸率高，表面硬度低。典型機械性能數(shù)據(jù)見表2-9表 2-9 LDPE 薄膜機械性能數(shù)據(jù)性能規(guī)格/mm數(shù)值拉伸強度（MD/TD）/MPa0.0619.6/20.5伸長率（MD/TD）/%380/560撕裂強度（MD/TD）/(N/mm)1050/8502. LDPE薄膜耐低溫性優(yōu)良，脆化溫度為-70，低溫下有良好耐沖擊性。應用溫度范圍較廣，使用溫度在-6060之間。3. LDPE薄膜有較好的

22、透明性。LDPE薄膜中透明性的品種，其透光率可達80%或更高，霧度可達5%左右，LDPE薄膜是聚乙烯薄膜中透明度最好的品種，可用于商品的銷售包裝，為提供甚佳的展示效果；在需要較高透明性的農(nóng)用薄膜等方面的應用，LDPE薄膜也是比較有利的。4. LDPE薄膜有較好的熱封合性能。用普通加熱組件，通過熱焊即能方便而可靠地制袋，因此它除單獨作為包裝薄膜使用之外，更常作為復合薄膜的熱封層使用。但需要主要的是在有夾雜物存在時，LDPE薄膜的熱封性較差。5. LDPE吸水率低，阻水防潮性極佳，但透氣性大，保香性差。6. LDPE薄膜耐化學性良好，可耐各種濃度的鹽酸、50%以下的硫酸、40%以下的硝酸，耐堿性好

23、，60以下耐一般有機溶劑。LDPE薄膜主要應用于包裝，如食品包裝、工業(yè)零件、鞋類、衣物等，還用于自動包裝和砂糖、鹽等。在農(nóng)業(yè)、線纜工業(yè)領域均大量使用。 2.1.3 LLDPE薄膜1.熱封性。LLDPE薄膜熱封性好，只要達到最低的起封溫度就具有良好熱封強度，封口抗污染性也較強。2.熔融性能。熔融性能決定相對分子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量分布、長支鏈等因素。同樣熔體流動速度的LLDPE及LDPE與剪切速率的關系：LLDPE的行為與相對分子質(zhì)量分布窄的HDPE相似，比LDPE的熔融黏度高，所以擠出成型時擠出的載荷增大，發(fā)熱量也增大。LLDPE的熔融張力比LDPE低，且熔融應力的松弛時間短。可以觀察到從“T”

24、型機頭擠出的熔膜縮頸大，中空成型時型坯的垂伸度大。由于熔融應力松弛時間短，注射成型品內(nèi)殘留內(nèi)應力小，因此收縮率小，翹曲也少。3.熱性能。聚乙烯的熔點與結晶的完全程度、晶粒大小成比例，因此LLDPE的熔點比LDPE高1015，此處即使同樣的LLDPE，共聚物單體的碳數(shù)越多，其熔點越高。此規(guī)律同樣適于維卡軟化點。薄膜的熱封性能與完全熔著的熱封溫度相應，LLDPE熱封溫度比LDPE高1015，而且LLDPE比LDPE熔點范圍更窄，所以薄膜的熱封性能良好。LLDPE的耐寒性，就脆化溫度與熔體流動速率的關系來看，LLDPE脆化溫度比LDPE/HDPE都低，著表明LLDPE可耐更低的溫度。4. 物理力學性

25、能。LLDPE的拉伸性能與LDPE相比，拉伸數(shù)量、拉伸屈服強度大，特別是拉伸斷裂強度和斷裂伸長率大，一般可從應力-應變曲線面積求出斷裂時所需要的能量，以此作為樹脂剛性的指標。很明顯，LLDPE的剛性好，這可認為是由于LLDPE分子中系鏈分子多的緣故。剛性與密度的關系：密度越低，剛性越差（即更柔軟）。就同一密度來說，LLDPE的剛性比LDPE大，此規(guī)則同樣適用于薄膜，使用LLDPE可以得到剛性好的薄膜。LLDPE薄膜的沖擊強度受共聚單位影響大，C4共聚單體的共聚物與LDPE分子中的沖擊強度相當，比C4更多的的C6、C8共聚單體聚合物沖擊強度更高。LLDPE薄膜的物理機械性能明顯高于LDPE，其柔

26、軟性、韌性、耐寒性、耐穿刺性均優(yōu)于LDPE。 LLDPE薄膜的物理性能見表2-10表 2-10 LLDPE薄膜的物理性能性能數(shù)值拉伸強度/MPa25.5伸長率/%800硬度（邵氏）56撕裂強度/(N/)980維卡軟化點/107脆化溫度/752.1.4 HDPE薄膜1.使用溫度范圍廣。HDPE既可作冷凍食品包裝，又能應用于需要承受煮沸滅菌處理（耐100沸騰處理）的包裝袋。2.具有較高的力學強度。HDPE薄膜是聚乙烯類包裝薄膜中強度最好的一種，其拉伸強度可達LDPE包裝薄膜的二倍以上，（20MPa以上），因此采用HDPE制作包裝薄膜可降低厚度，從而減少單耗，降低成本。其物理機械性能見表2-11表2

27、-11 HDPE薄膜的物理機械性能性能規(guī)格/mm數(shù)值拉伸強度（MD/TD）/MPa0.02545.245.4伸長率(MD/TD)/%318378撕裂強度(MD/TD)/(N/)21001400硬度（邵氏）6070缺口沖擊強度/(J/m)27110024h吸水率/%0.013.具有記號的防潮性及較好的耐油性。HDPE薄膜是常用包裝薄膜中阻水性最好的品種；其耐油性雖不及尼龍等阻隔型薄膜。但在聚乙烯類薄膜中屬最佳品種。 4.熱封合容易，能重復熱封。 5.伸長率、撕裂強度、耐沖擊強度等都很高，是非常強韌的薄膜，但感覺稍硬。 6.耐水性、耐潮性、耐化學性能優(yōu)越。 7.無色、無味、無臭。 8.質(zhì)輕，但相對

28、于LDPE和LLDPE則偏重。 9.在低溫情況下，表現(xiàn)出相當強的剛性。 10.耐熱性、熱穩(wěn)定性較LDPE好。 11.一般隨密度的增大，力學性能增強，但沖擊強度反而變小，耐濕性、耐化學性，耐熱性、耐粘連性，滑爽性均提高。另外，透氧性、散味性、有機溶劑蒸氣透過性等降低，耐應力開裂提高，這些對包裝材料來說，是很有利的。而相反的，透明性變差，伸長率與耐沖擊強度變低，成型加工性能變差，熱封性也變壞。 12. HDPE包裝薄膜的透明性明顯低于LDPE包裝薄膜。由于HDPE包裝薄膜的透明性較差，影響了它在許多包裝領域的應用，然而當需要薄膜具有遮光性（不具透明性）時，則在HDPE中家督較少的遮光劑（如二氧化鈦

29、、炭黑）而得到半透明或不透明薄膜。 13. HDPE包裝薄膜的剛性較好，柔然性較差。由于柔軟性較差，薄膜厚度就受到限制，HDPE包裝薄膜的最大厚度（極限值）為0.10mm。 14.與氧接觸易發(fā)生氧化反應，從而變脆、老化。 15.抗紫外線性較差。 16.膠黏劑接性差。 HDPE的用提主要用于一些成型加工制品，其中擠塑成型的吹塑薄膜，又用于食品包裝，雜貨購物袋、化肥內(nèi)村薄膜、袋，食用菌用薄膜、袋，一般工業(yè)用吹塑薄膜的垃圾袋。除此以外，還有復合薄膜，可用于食品的防滲透和保溫包裝膜。2.1.5 HDPE單向拉伸膜1. HDPE單向拉伸膜特性HDPE單向拉伸膜是HDPE普通平膜和吹塑膜經(jīng)單向高倍率拉伸后

30、的具有獨特性能的HDPE膜。其最大特征是單向機械強度高，有優(yōu)良的扭結性。（1） 物理力學性能物理力學性能應符合表2-12的規(guī)定。表 2-12 單向拉伸高密度聚乙烯薄膜物理力學性能項目指標優(yōu)等品一等品合格品扭捻性殘留角度（°）250250540縱向撕裂長度/mm14.016.016.0表面濕潤張力/（mN/m）393939霧度/%4.567表面電阻率/101410131011注：表面是考核電暈面。（2） 扭捻特性。接近幅寬單向拉伸高密度聚乙烯薄膜的最大特點是扭結性好，與玻璃紙相近。 各種塑料薄膜的扭捻特性比較如表2-13所示。從表中看出，F(xiàn)VA、軟質(zhì)PVC等無扭結性，HDPE、PVA、

31、尼龍（未拉伸）有點扭結性，但殘留扭結轉(zhuǎn)數(shù)達不到1，無實用價值。表 2-13 各種博得扭結特性比較（扭結2轉(zhuǎn)）薄膜名稱厚度殘留扭捻轉(zhuǎn)數(shù)/r扭捻殘留率/%防潮玻璃紙（MST#300）MD221.400.7TD1.450.73HDPE單向拉伸薄膜MD251.260.67TD1.310.66CPPMD300.520.26TD0.700.350PPMD300.380.38TDHDPEMD250.580.26TD0.700.40LDPEMD2500TD0EVA2500軟質(zhì)PVA2500PVAMD300.490.25TD0.470.24尼龍（未拉伸）MD390.440.22TD0.570.29正是由于獨特的

32、扭結性，HDPE單向拉伸膜主要用于糖果、煙酒、糕點、水果、醫(yī)藥等包裝。2.生產(chǎn)工藝 （1）平膜法。HDPE塑化擠出，由T型模頭擠出后冷卻，再進一步單向拉伸，經(jīng)電學處理后切邊收卷，經(jīng)過一段時間時效處理后分切為合乎規(guī)格的成品。 （2）泡管法。HDPE塑化擠出，從圓形模頭擠出吹脹，冷卻定型，筒狀膜割成單片，再展平，進一步預熱進行單向拉伸，拉伸后的薄膜冷卻后再熱處理，最后冷卻定型。2.1.6 mPE薄膜mPE薄膜具有各種突出的優(yōu)異的特性，使PE得綜合性能達到前所未有的高度。1. mPE薄膜具有優(yōu)異的光澤度和低霧度、透明性極好、樹脂清潔度高、晶點極少。優(yōu)異的光澤度和低霧度，使薄膜的外觀更好，可大大提高包

33、裝薄膜的透明度，而且具有良好的印刷性。2. mPE薄膜的分子規(guī)整性極好，因而結晶度高、強度高、韌性好、剛性好。剛性與沖擊強度兼而有之，通過分子設計的mPE在模量比一般的LLDPE提高的情況下，沖擊強度也有極大的提高。高拉伸強度和耐穿刺性兼而有之，超越了LLDPE.3. 熱封性能優(yōu)異，起封溫度低，熱封強度高，抗封口污染能極好。mPE不僅做到EVA或ULDPE的低溫熱封性，EAA、沙林的抗封口污染性，而且還具有堅挺性和耐熱性。起封溫度低、熱封平臺寬和熱黏著強度高，為了各種制袋工序提高了更大的靈活性，滿足了一些特殊制品熱灌裝和蒸煮的要求。尤其是它優(yōu)異的抗污染熱封性能，提高了罐裝線的速度和降低了破損率

34、，減少了損失。作為酵母粉、農(nóng)藥、安全套的包裝可實現(xiàn)抗污染熱封。ELITEmLLDPE吹塑薄膜的性能見表2-14表 2-14 ELITEmLLDPE吹塑薄膜的性能性能510051005400密度/（g/cm³）0.9200.92550.916M/（g/cm³）0.850.851厚度/mm0.02 0.050.02 0.050.05落標沖擊強度/N8.50 8.502.10 4.008.50穿刺強度/J5.2 8.362.4 6.110.2Eimendorf撕裂強度/N縱向3.60 9.072.00 7.506.3橫向5.40 11.055.75 11.507.70拉伸屈服qi

35、angdu/GPa縱向1.125 1.1671.265 1.4241.167橫向1.174 1.1771.366 1.5291.146拉伸斷裂強度/GPa縱向4.324 5.7493.023 5.2375.536橫向3.657 4.5053.163 4.5345.308極限伸長率/%縱向630 645560 615635橫向720 655710 6406622%正割模量/GPa縱向22.5 20.425.3 23.217.6橫向23.2 23.929.5 27.420光澤度（20）/%60 6565 6277霧度/%13 1114 139.54. 高剛性與沖擊強度。對包裝薄膜的應用來說；高落標

36、沖擊強度和高模量是一種重要的特殊性組合。一般來說，同過茂金屬聚乙烯共混改性，可使模量高出20%25%，同時使落標沖擊強度增加48%，或在模量保持不變的情況下，使沖擊強度增至三倍。因此它可以在與普通PE薄膜保持同等強度的前提下減小薄膜的厚度，大幅度節(jié)省材料而降低成本。5. 高拉伸強度與耐穿刺力。例如纏繞膜應具備極限拉伸性能和托板上的伸長和強固的保護力，同時具有較高的耐穿刺能力，防止邊角和銳角不被刺穿，確保托板上的物品在運輸中的安全。6. 低的可萃取物含量、催化劑殘留和不飽和物，使得在衛(wèi)生和食品包裝用途方面更顯優(yōu)勢。低可萃取物含量還使袋子開口容易，從而減少開口劑用量。7. 有利于環(huán)保。其本身均為聚

37、乙烯類原料，因此邊角料和廢棄物料能高度循環(huán)使用，最大限度地減少對環(huán)境的污染。2.1.7超低密度（U/VLDPE）薄膜U/VLDPE的聚合機理與LLDPE相似，都是線型結構，沒有長鏈分支，所以又稱第二代LLDPE。U/VLDPE的短支鏈數(shù)量高于LLDPE,而支鏈分支比LDPE短而且較規(guī)整，不存在長鏈分支。其分子量分布較窄，晶相結構和纏繞程度與LDPE不同，U/VLDPE中大量短鏈分支的存在，削弱了聚合物主鏈上結晶相同的形成，且當形成結晶區(qū)時，結晶區(qū)會變形從而產(chǎn)生缺陷，在結晶相同的情況下，其結晶結構明顯不用，這導致制品的物理力學性能截然不同。 U/VLDPE的性能如下：1. 具有優(yōu)異的拉伸強度、沖

38、擊強度、撕裂強度、耐穿刺強度等。2. 熱性能。由于VLDPE、ULDPE為短鏈分支的線型結晶，相比長鏈分支的LDPE，其晶體結構的缺陷沒有那么明顯，故其熔點較高，約比EVA共聚物高20，這樣制品的使用溫度也較高。3. 模量。U/VLDPE的模量較小，比LDPE、LLDPE、HDPE都低，其薄膜韌性好，柔軟、手感好。4. 相容性能。U/VLDPE與其他聚烯烴混合，有良好的相容性。此外，因結晶度很低，因而有類似于EVA和增塑PVC的容納無機填料及有機填料的性能，當與無機填料相混合時，它具有較高的剛性及耐磨能力，而耐沖擊性不會降低，若使用合適的混煉設備，像白堊和云母樣的填料可加至70%，而分散不存在

39、的問題。5. 其他性能。U/VLDPE具有優(yōu)秀的減薄性能(達1012.7m)良好的絕緣性、較好的光學性能、耐化學腐蝕性、耐油性、密封性等。U/VLDPE薄膜應用面很廣。U/VLDPE可代替EVA共聚物，生產(chǎn)各種食品及飲料包裝膜，還可替PVC及其他PE樹脂生產(chǎn)收縮薄膜、拉伸薄膜及微薄薄膜。在塑料包裝薄膜領域，還可作為軟化改性劑、撕裂強度改性劑、沖擊改性劑與其他PE、PP、EVC及某些EPR混合，與PP和PE混合可改善強度、性能。柔軟性和低溫熱合性能。由于封合強度可通過改變U/VLDPE的含量來控制，故可生產(chǎn)易剝離的薄膜。低結晶度的U/VLDPE可作多層薄膜的熱封材料，與HMW-HDPE共混生產(chǎn)糖

40、果包裝薄膜，可減少薄膜被扭結后的扭捻回復及增強撕裂強度。 2.1.8 雙峰拘役徐薄膜雙峰聚乙烯是北歐化工采用特定的催化劑、利用特殊工藝開發(fā)出的一種新型聚乙烯樹脂，其可能的密度范圍較大，涵蓋了高、中、低密度的整個區(qū)間，雙峰聚乙烯的最大特點是分子量的分布有兩個面向的峰值，故稱之為雙峰聚乙烯樹脂。雙峰聚乙烯表現(xiàn)出許多與其他聚乙烯不同的特點，加工性能極佳、耐應力開裂性能突出、機械強度高等，此外還具有氣味低、衛(wèi)生性能佳的優(yōu)點。利用雙峰聚乙烯強度高的特點，可以將薄膜做的很薄，因此它在薄膜類產(chǎn)品中的應用具有極大的意義，我們可以在保持原有的使用功能的前提下，節(jié)約15%20的原料耗用量。2.1.9 共擠聚乙烯薄

41、膜 多層共擠技術采用兩種以上的塑料作為原料，通過幾臺擠出機分別使每種塑料熔融塑化后，供入一副口模中（或者通過分配器，將各擠出機所供給的塑料匯合以后供入口模），然后經(jīng)過進一步的加工處理，制得多層復合薄膜。多層共擠塑料薄膜的種類及特性見表2-16、表2-17及表2-18. PA五層共擠膜特性見表2-19表2-16樹脂組合特性LDPE/LLDPE/LDPE彈性大，表面附著力強LDPE/HDPE/LLDPE剛性大，雙面熱封，防卷曲LDPE/HDPE/EVA良好熱封性及剛性EVA/LDPE/EVA熱封性良好，可蒸發(fā)EVA/HDPE/EVA可蒸煮EVA/LLDPE/EVA彈性大，表面附著力強PE/EVOH

42、/PE阻氣性PE/PA/PE透明性PP/EVOH/PE耐撕裂性PA/EVOH/PE耐穿刺性PA/EVOH/PP吸塑拉伸加工性表 2-17 二層共擠塑料薄膜編號樹脂組合特性1LDPE/LDPE熱封、可著色2LDPE/EVA良好熱封性，可蒸煮3LDPE/HDPE剛性大4LDPE/LLDPE彈性大，表面附著力強5EVA/HDPE可消毒6EVA/LLDPE彈性大，表面附著力強7EVA/PP剛性大表 2-18 五層共擠塑料薄膜PP/PP/PP/PP/PP可減少30%厚度，高強度PE/PE/PE/PE/PEPP/PE/PP/PE/PE表2-19 PA五層共擠膜特性項目單位數(shù)值拉伸強度MPa25/20斷裂伸

43、長率%250直角撕裂強度（N/m）750剝離強度N5熱合強度N/15mm20透氧量ml/·24h·atm40水蒸氣透過率g/·24h57層EVOH/PA共擠膜如下：真空包裝結構PA/TIE/PE/TIE/PA/TIE/PEPA/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PE熱成型薄膜結構PA/TIE/PE/TIE/PA/TIE/PEPA/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PEPE/PE/TIE/PA/TIE/PE/PEPE/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PE工業(yè)包裝產(chǎn)品結構PE/PE/TIE/PA/TIE/PE/PEPE/PE/TIE/EVOH/TIE/P

44、E/PE2.1.10 聚乙烯流延膜 聚乙烯流延膜簡稱CPE，CPE薄膜是采用流延法加工的聚乙烯薄膜，一般采用LDPE樹脂，與吹塑法聚乙烯薄膜相比，具有以下優(yōu)點：1. CPE薄膜的透明度高、霧度低。2. CPE薄膜的柔韌性好，耐寒性好，特備適合冷凍包裝。3. CPE薄膜由于取向度低，熱封性能好。4. CPE薄膜由于是外拉伸薄膜，強度比拉伸薄膜低，但茂金屬CPE有很高的強度。東賽璐流延LLDPE薄膜有三個型號：FCS-標準型，TCS-低溫熱封型，HC-耐熱型。2.1.11 聚乙烯專用膜1.FFS袋用吹塑膜連續(xù)性以此“成型-充填-封口(Form-Fill-Seal，簡稱FFS)袋用吹塑薄膜，是一種重

45、包裝膜產(chǎn)品，主要用于大型聚乙烯、聚丙烯等合成樹脂產(chǎn)品的自動包裝線。由于在包裝作業(yè)過程中，實現(xiàn)了多道工序和作業(yè)過程中連續(xù)自動一次完成，使包裝能力通?？蛇_到1700-1900袋/小時，因而滿足了超大型合成樹脂裝置高速包裝的需要。 FFS袋用吹塑薄膜產(chǎn)品的主要原料為LLDPE和LDPE。LLDPE一般約占原料總量的75%，熔融指數(shù)在0.31.0/10min，密度在0.910.95g/cm³，LDPE約占22%，熔融指數(shù)在0.21.0/10/min密度在0.910.94g/cm³. 由于合成樹脂產(chǎn)品的包裝，不僅需要包裝強度，同時需要綜合考慮熱封、印刷、挺括及碼垛等性能，故一般選用三

46、層共擠膜。在外層選擇黏性好、抗靜電、印刷著色性能好的配方；中層選擇強度高、挺度好的配方；內(nèi)層選擇熱封性好、密封性好的配方等，來滿足不同的需求。 在合成樹脂的重包裝膜方面，國際上的通用包裝標準為25千克/袋，袋子的厚度一般選用160180m，并在袋子的正反面分別壓花，以增加摩擦系數(shù)，防止在碼垛和運輸過程中滑落。FFS袋用吹塑薄膜茶農(nóng)的主要性能指標測試。是根據(jù)包裝物的特點及運輸和貯存等要求而制定的。主要測試項目有落標沖擊強度、拉伸斷裂強度、斷裂伸長率、屈服強度、摩擦系數(shù)等。具體指標可由用戶和生產(chǎn)商根據(jù)運輸和貯存環(huán)境協(xié)商規(guī)定。 2.液體包裝膜 液體包裝膜已廣泛應用于醬油、醋、飲料、牛奶等產(chǎn)品包裝，并

47、需在自動灌裝機上使用，用液體包裝膜生產(chǎn)的膜袋，要求在生產(chǎn)、貯藏、搬運及長途運輸過程中能承受沖擊、沖壓、靜壓的影響，以及低溫或高溫循環(huán)變化下的影響。在常溫下，包容物為500g的膜袋能承受700KN的靜壓力不破、不滲透，則證明該膜力學強度、熱封強度達到要求。(1) 原材料選擇：LDPE MFR0.52.5g/10min,LLDPE MFR0.52.5g/10min,HDPE MFR0.066g/10min。(2) 高強度超薄液體包裝膜采用了三層共擠的結構，中間層為高強度乳白層，內(nèi)層及外層為熱封層。此三層的厚度比對制品的強度及熱封性能具有較大的影響。配方和厚度比例見表2-24表2-24 各層主要厚度

48、比例內(nèi)層配方中間層配方外層配方三層厚度比例外層：中間層：內(nèi)層原料質(zhì)量份原料質(zhì)量份原料質(zhì)量份LDPE30HDPE50LDPE404:3:3LLDPE60LLDPE40LLDPE59.95其他10白母料9.95增容劑0.05增容劑0053.牛乳膜 簡易牛乳膜是使用各種聚乙烯材料添加白色母料后經(jīng)擠出吹塑的方法生產(chǎn)的，厚度在5080m之間，85、30min的巴氏法，淺冷下（-50）保存和銷售有2-3天的保質(zhì)期。液體包裝膜的參考配方如下：（1） LDPE (MI:6g/10min) 50份重LDPE (MI:2g/10min) 50份重油酸酰胺或芥酸酰胺 0.60.8 PHR白色母料 45 PHR（2）

49、 HDPE (MI1g/10min) 70份重LLDPE (MI:24g/10min) 30份重油酸酰胺 適量白色母料 45 PHR（3） LLDPE (MI:24g/10min) 100份重油酸酰胺 0.60.8 PHR白色母料 45 PHR2.1.12 乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜 乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜(EVA)是最主要的乙烯共聚物之一。從1960年開始工業(yè)化生產(chǎn)；至今已獲得了廣泛的應用。1. EVA的分類 在乙烯-醋酸乙烯共聚物中，由于乙烯與醋酸乙烯（VA）含量比例不同，則產(chǎn)品性能也有比較大的差異，用途也有所不同。通?？砂碫A含量范圍將其分為下列三類。（1） EVA樹脂。VA含量低于40

50、%的乙烯-醋酸乙烯共聚物。它可用高壓聚乙烯裝置進行生產(chǎn)，主要用于聚乙烯（PE）改性、制造電線電纜料、薄膜以及其他成型品和共混改性料等。（2） EVA彈性體。VA含量在40%70%的乙烯-醋酸乙烯共聚物。它柔韌。、富有橡膠特性、剛性模量和拉伸強度較小、伸長率大，多數(shù)采用中等壓力下的溶液聚合工藝制造，主要用于橡膠彈性體、聚氯乙烯(PVC)改性劑及汽車工業(yè)部件等。（3） EVA乳液（或稱VA乳液）。VA含量為7095%的乙烯-醋酸乙烯共聚物，其實質(zhì)是改性的PVA（聚醋酸乙烯）乳液。一般采用乳液聚合法生產(chǎn)，產(chǎn)品為乳液狀態(tài)，主要用作黏合劑及涂層、涂料。2. EVA的性能EVA是由無極性、結晶性的乙烯單位

51、和強極性、非結晶性的醋酸乙烯單位在引發(fā)劑存在下經(jīng)高壓本體聚合而成的熱塑性樹脂，是一種高支化度下的無規(guī)共聚物。與PE相比，由于EVA主鏈分子上引入了極性的VA作為側(cè)基，打亂了原有的結晶狀態(tài)，致使EVA趨向“塑化效應”，從而使結晶度降低，極性增強。EVA的性能主要取決于共聚物中VA的含量和熔體流動速度(MFR)。由于VA含量和MFR的不同，EVA的物理性能、化學性能和加工性能也不同。VA的含量越少，EVA越似LDPE，VA的含量越多，EVA越似橡膠。在一定的MFR值條件下，VA含量的增加可提高EVA在寒冷狀態(tài)下的韌性、耐沖擊性、柔軟性、耐環(huán)境應力開裂性、光澤度、密度、耐候性、黏性、與填料的相容能力

52、、熱封性、焊接性、輻射、交聯(lián)性、反復彎曲性等，而強度、硬度、熔點、耐化學性和屈服應力、熱變形及隔聲性能等有所降低。耐MFR決定EVA熔融時的不流動性，它和分子量升高時，其熔融黏度、熱熔接強度、剛度、撓度、耐應力斷裂 性能和熱合強度等也都提高。在VA含量恒定時，MFR值的增加可提高EVA的熔融性，而分子量、熔融黏度、韌性、拉伸強度、耐環(huán)境應力開裂性等都會降低，屈服應力、斷裂伸長率、強度、硬度等性能則不受影響。EVA的生產(chǎn)工藝也影響著其他性能與用途。管式法工藝的產(chǎn)品，因長支鏈較少，廣泛用于薄膜生產(chǎn)，特別是高透明度薄膜。釜式法工藝能生產(chǎn)較高VA含量的產(chǎn)品，許多產(chǎn)品用于熱熔膠、擠出、涂覆和聚合物摻混。不同VA含量MFR的EVA,性能有所差別，用途也不同。VA含量低的EVA，柔軟且耐沖擊強度好，宜制造重負荷包裝