關(guān)于熱封薄膜的調(diào)研

1、關(guān)于熱封薄膜的調(diào)研熱封是利用外界加熱（電加熱、高頻感應(yīng)加熱、超聲波等）使塑料基材薄膜的封口變成粘流狀態(tài)，并借助于熱封刀具的壓力，使上下兩層薄膜彼此融合為一體，冷卻后保持一定的強(qiáng)度。1.熱封薄膜熱封性能的影響因素1）熔點(diǎn)：低熔點(diǎn)，熱封薄膜一般熔點(diǎn)較低。2）熱穩(wěn)定性：具有必要的較高聚合物的熱分解性和較低的薄膜的熱收縮性等熱穩(wěn)定性。3）熱流動(dòng)性：根據(jù)使用要求，適當(dāng)選擇其相對(duì)分子質(zhì)量、密度和結(jié)晶度。4）熱間封合性（熱粘性）：熱封時(shí)，一經(jīng)粘合，在取出熱板的瞬間，由于余熱的影響，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生剝離現(xiàn)象。此現(xiàn)象多與塑料的結(jié)晶速度和密度有關(guān)，此現(xiàn)象的測(cè)定方法是通過(guò)薄膜從熱封板上取出時(shí)測(cè)定其熱間剝離距離來(lái)實(shí)現(xiàn)，其值

2、越小越好。在幾種常見(jiàn)的熱封薄膜中，EVA,LDPE的的熱間剝離距離大，不太好，而LLDPE和離子型集合物（IO）的薄膜剝離距離小，熱間封合性能優(yōu)異。5）夾雜物熱封性：所謂夾雜物熱封性”的熱封方式是指一面要入夾雜物，一面熱封的方式。因內(nèi)裝物的不用其熱封溫度和熱封強(qiáng)度不用。6）低溫?zé)岱庑裕合Ｍ染垡蚁└偷臏囟葻岱鈺r(shí)，可使用EVA、離子型聚合物等薄膜或熱熔蠟。2 .熱封薄膜的種類2.1 低密度聚乙烯薄膜LDPE薄膜是最通用的熱封膜，可用于軟包裝、含水包裝、制品包裝、抗靜電包裝等。它具有以下特點(diǎn)：熱封強(qiáng)度高，熱封許可的溫度范圍廣，容易熱封；可以在較低的溫度下熱封；夾雜物的熱封性也可以；防濕性、防水性

3、能優(yōu)，含水食品對(duì)熱封面也不影響；耐寒性優(yōu)，也充分耐冷凍食品，而不影響熱封面；化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿。2.2 線性低密度聚乙烯薄膜LLDPE薄膜的特點(diǎn)是熱封強(qiáng)度高，熱粘性優(yōu)。其性能又依共聚單體、聚合催化劑方法和工藝條件不同而異。共聚單體有丁烯-1、乙烯-1、辛烯-1等烯煌中選擇，與乙烯共聚制成LLDPE未拉伸薄膜，比之以往的PE薄膜耐熱性、耐油性、熱粘性、夾雜物熱封性和耐沖擊強(qiáng)度均有。在國(guó)外，聚乙烯系列熱封薄膜已占主流。2.3 聚丙烯薄膜流延聚丙烯（CPP）可分為通用CPP（GeneralCPP,簡(jiǎn)稱GCPP）薄膜、鍍鋁級(jí)CPP（MetalizeCPP,簡(jiǎn)稱MCPP）薄膜和蒸煮級(jí)CPP（Retor

4、tCPP,簡(jiǎn)稱RCPP）薄膜，透明度極好，厚度均勻，且縱橫向的性能均勻，一般用做復(fù)合薄膜的內(nèi)層材料。普通CPP薄膜的厚度一般在2550科m之間，與OPP復(fù)合后透明度較好，表面光亮，手感堅(jiān)挺，一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(jí)CPP薄膜的厚度一般在6080科m之間，能耐121C、30min的高溫蒸煮，耐油性、氣密性較好，且熱封強(qiáng)度較高，一般的肉類包裝內(nèi)層均采用蒸煮級(jí)的CPP薄膜。2.4 EVA薄膜EVA薄膜作為熱封薄膜主要以低溫?zé)岱庑詢?yōu)，夾雜物熱封性較好，耐寒性好，耐沖擊、耐穿刺、耐彎曲、耐環(huán)境、耐油性、柔軟未特點(diǎn)，一般使用VA含量約5%、MFR為1.05.0g/

5、10mm的EVA。EVA薄膜一般按VA含量選擇用途，VA含量為3%的EVA薄膜，主要用于水產(chǎn)品、肉制品、熟食、含水、油高的包裝，VA含量為5%的EVA薄膜用于含水物，如咸菜、熟食品、冷凍食品、沙司、湯等液體調(diào)味品的包裝。EVA膜有酸臭味，不適合于作為芳香性制品的復(fù)合熱封膜。2.5 離子型聚合物薄膜IO薄膜的熱封性，耐寒性優(yōu)，此外深度拉伸成型性好?？勺鳛橐后w類、細(xì)微粉類、含油食品類的熱封膜和火腿、香腸、培根、奶酪等包裝的深度拉伸成型用熱封膜。3 .常用熱封性的材料及溫度比較3.1 常用熱封性材料1、LDPE:最常用，其熔點(diǎn)在105C120c之間，熱封性、透明性、無(wú)毒性良好。2、MDPE和HDPE

6、:熔點(diǎn)在120C135c之間，也有良好的熱封性，透明性不如LDPE,結(jié)晶度比LDPE高，薄膜強(qiáng)度比LDPE大，熱封溫度比LDPE高，一般來(lái)講，PE的最佳熱封溫度在150C160C,這時(shí)有最高的熱封強(qiáng)度。3、PE的共聚物，如：PE同其它“高碳原子的烯煌，如：辛烯、戊烯等的共聚物，茂金屬PE（MPE）、LLDPE、VLDPE等，還有乙烯同丙烯酸酯、乙烯同醋酸乙烯酯、乙烯同馬來(lái)酸酊等的共聚物，這些樹(shù)脂的共同特點(diǎn)是有良好的低溫?zé)岱庑?、高度的熱封?qiáng)度和良好的熱粘合性。4、CPP:熱封強(qiáng)度較LDPE大，耐油脂。3.2 耐溫比較各種熱封薄膜的起始溫度如下：LDPE135C,LLDPE148C,EVA（VA含

7、量7.5%）107C,EVA（VA含量12%）93C,EMA（乙烯丙烯酸甲酯）79C,EMAA（乙烯甲基丙烯酸）93C,Surlyn121C,EAA（乙烯丙烯酸）93C。耐高溫性如下：EVA、EAA、EMAA可長(zhǎng)期耐55c85C,LDPE耐85c100C,MDPE耐95c105C,HDPE耐115c120C,Surlyn耐70c85C,LLDPE而t95c115C,PS耐85C,HPP耐140C,共聚丙烯（B-CPP）130c135C,PA66耐160c165Co在需要耐溫性的熱封薄膜時(shí)，一般可直接使用HPP膜或B-CPP膜。只有以乙烯同丙烯酸及其酯的材料為主要熱封材料時(shí)，才使用PP來(lái)共混改性

8、，提高耐熱性。4 .三種常用聚乙烯性能比較4.1 低密度聚乙烯性能1）低密度聚乙烯呈乳白色半透明蠟狀固體顆粒，無(wú)毒無(wú)味。薄膜的透明度較好，密度低,由于分子鏈上有部分長(zhǎng)、短支鏈，故是典型的結(jié)晶度型聚合物，熔點(diǎn)為105126C。2）有良好的韌性、耐低溫性，脆化溫度-60-80C,連續(xù)使用溫度為82700c.其剛性小，蠕變性、熱膨脹性大。3）電性能優(yōu)，特別是高頻絕緣性能優(yōu)異。4）吸水性極低，具有良好的陰濕性，但對(duì)CO2、有機(jī)性臭氣滲透性大，對(duì)水蒸氣、空氣的滲透性差。5）粘附性、粘合性、印刷性差，需經(jīng)表面處理（化學(xué)侵蝕、電暈處理等）方可改善。36）易燃，且有燒滴現(xiàn)象，燃燒溫度為625650C,在空氣中

9、的燃燒濃度為85370g/m。燃燒時(shí)有石蠟味，火焰無(wú)煙無(wú)色。在日光、熱作用下易老化降解而變色（由白變黃直至變成褐色）,且性能變壞，甚至龜裂，但可添加抗氧劑或紫外線吸收劑加以改善。7）易加工成型，在化學(xué)交聯(lián)劑或高能輻射下可部分交聯(lián)，以提高剛度、耐熱性和耐溶劑性8）化學(xué)穩(wěn)定性較好，對(duì)酸、堿、鹽和60c以下的一般有機(jī)溶劑都很穩(wěn)定。9）易帶靜電，高速生產(chǎn)裝置上需安裝靜電去除器。4.2 高密度聚乙烯性能1）高密度聚乙烯與低密度聚乙烯一樣，是無(wú)臭、無(wú)味、白色粉末或白色半透明顆粒狀固體。2）高密度聚乙烯均聚物密度為0.9410.967g/cm3。含少量丙烯、己烯1、丁烯1的共聚物密度為0.9500.959g

10、/cm3。3）高密度聚乙烯是結(jié)晶狀熱塑性塑料，結(jié)晶度比LDPE高，可達(dá)75%90%。4）高密度聚乙烯的性能與密度、分子量及分子量分布有關(guān)，隨密度的提高，HDPE的抗張強(qiáng)度、韌性、軟化溫度、耐化學(xué)性提高，而低溫沖擊強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、滲透性、耐應(yīng)力開(kāi)裂性降低。分子量提高，機(jī)械強(qiáng)度提高，熔點(diǎn)提高，而柔軟性下降。通常所指高密度聚乙烯，實(shí)際上是指MMW-HDPE。5）剛度、拉伸強(qiáng)度、抗蠕變性等優(yōu)于低密度聚乙烯，伸長(zhǎng)率、韌性、沖擊強(qiáng)度、電絕緣性能和耐寒性雖很好，但不如低密度聚乙烯。6）HDPE的透明性、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性不如LDPE。耐化學(xué)性能優(yōu)良，與大部分有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸不反應(yīng)。在室溫下不溶于任何已知的有機(jī)溶劑

11、，但在溫度高于80700c時(shí)，大部分HDPE可溶解在一些芳煌、脂肪煌和鹵代煌中。7）具有優(yōu)良的陰濕性，流動(dòng)性好，易加工成型。8）電絕緣性能好，易帶靜電。表面涂覆和印刷應(yīng)預(yù)先進(jìn)行表面處理，使表面能由31M0-5N/cm提高到40X10-5N/cm,才能有較好的粘附力。HDPE的電阻率為1017Q?cm9）易燃燒，且有燒滴現(xiàn)象，火焰中有蠟燭味，幾乎無(wú)煙塵、無(wú)色。10）高密度聚乙烯長(zhǎng)期使用溫度在80C，其耐低溫性能好，可在-40C的低溫下而不脆裂，脆化溫度為-65C。熔點(diǎn)為126-136Co4.3 線性低密度聚乙烯性能1）線性低密度聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)為線型、分支少、支鏈短，其分子結(jié)構(gòu)與高密度聚乙烯相似

12、，但其密度又與低密度聚乙烯相似。2） LLDPE平衡熔點(diǎn)是136147C,均勻的LLDPE熔點(diǎn)通常為125128C。對(duì)于組成均勻分布的乙烯共聚物，其熔點(diǎn)幾乎隨共聚物的組成變化呈線性下降。LLDPE的脆化溫度很低，在相同MI下，是LDPE的3倍，其脆化溫度為-100140C,比LDPE低2030C;耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性比LDPE好1000倍。3） LLDPE透明性、熱封性、粘彈性、表面光澤性等比LDPE好。易燃燒，有蠟燭味，火焰無(wú)色且有燒滴現(xiàn)象，與其他PE一樣，都具有良好的電絕緣性。4） LLDPE的熔點(diǎn)比LDPE高1020C,熔體粘度比較高，在相同熔體溫度下，LLDPE的熔體粘度是LDPE熔體粘度

13、的10倍以上。其剪切粘度隨速度增加而下降，在中等剪切力速率下，LLDPE的剪切粘度是LDPE的2.5倍。而隨著剪切速度的降低，兩種樹(shù)脂剪切粘度的差別越來(lái)越明顯，在低剪切速率范圍內(nèi)，LLDPE的剪切粘度是LDPE的45倍。為此，LLDPE適宜于高速生產(chǎn)、快速擠出和注射成型。5） LLDPE的密度0.9180.936g/cm3,結(jié)晶介于HDPE與LDPE之間，是熱塑性結(jié)晶型聚合物，可直接用于同食品、藥品的接觸場(chǎng)合。其剛性和強(qiáng)度均高于LDPE,如在同一密度情況下，抗張力能高出LDPE樹(shù)脂50%75%,彈性率比LDPE高出40%80%。6） LLDPE不與無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸反應(yīng)，在室溫下不溶解于常用溶劑，

14、但在加熱時(shí)，在70%濃硫酸溶液中生成碘化物，被濃硝酸硝化；在溫度高于80700c時(shí)，可溶解在二甲苯、四氫化秦、十氫化蔡及氯苯等芳燒、脂肪和鹵代燒溶劑中。7） LLDPE對(duì)熱比較穩(wěn)定，在250c以上開(kāi)始發(fā)生熱降解反應(yīng)，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸降低，并在聚合物鏈中形成雙鏈。高于450C,LLDPE被裂解，形成異構(gòu)烷煌和烯煌。8） LLDPE韌性、耐寒、耐低溫沖擊性良好，柔軟性耐針刺性優(yōu)異，是良好的包裝材料。5 .小結(jié)通過(guò)對(duì)熱封薄膜種類和常用材料進(jìn)行介紹，了解了當(dāng)前各熱封薄膜的特性及用途，針對(duì)自動(dòng)薄膜熱封機(jī)對(duì)薄膜的要求（包括耐溫范圍、透明性、熱封溫度及熱封強(qiáng)度等），提出使用LLDPE作為熱封機(jī)薄膜。6 .參

15、考文獻(xiàn)1孫智慧等.包裝塑料薄膜熱封參數(shù)及強(qiáng)度的研究S.2005全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品加工食品和包裝工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.2005年.2趙漫漫.軟塑復(fù)合包裝材料熱封工藝及其機(jī)理研究D.江蘇:江南大學(xué).2008年.3安濤塑料的熱封性及熱封用樹(shù)脂的特性概述S.廣東包裝.2002年.LDPE原料物性參數(shù)http:原料描述部分規(guī)格級(jí)別薄膜級(jí)外觀顏色該料用途食品包裝袋，熱封薄膜等備注說(shuō)明加工條件加工條件原料技術(shù)數(shù)據(jù)性能項(xiàng)目+態(tài)L測(cè)試方法測(cè)試數(shù)據(jù)位熔體流動(dòng)速ASTM基本性上率能、密度1.0D-1238g/10minASTMD-7920.9135g/cm3耐穿刺強(qiáng)度DOW法14J/cm3Drat沖擊強(qiáng)ASTM670g度D

16、-1709撕裂強(qiáng)度ASTMTDMDgD-192212651024機(jī)械性屈服拉伸強(qiáng)TDMD臺(tái)匕目匕度ASTMD-882910MPa最終拉伸強(qiáng)TDMD度ASTMD-882MPa3944TDMD最終延伸率ASTMD-882%691617熔點(diǎn)DOW法122CASTM熱性能維卡軟化點(diǎn)95CD-1525熱封溫度DOW法94CMDTD韌性ASTMD-8823J/cm139162其它性ASTM能氧氣透過(guò)率725cc-milD-3985水蒸汽透過(guò)ASTM1.39g-mil率F-1249ASTM透明度91D-1746光學(xué)性、ASTM及光澤度56能D-2457ASTM霧度14%D-1003PP原料技術(shù)參數(shù)原料描述部

17、分規(guī)格級(jí)別均聚注塑級(jí)外觀顏色、業(yè)I中八注塑成型，抗靜電，具有高剛性和流動(dòng)性，應(yīng)用于圓柱體容器，隔板和家用該科用途門口、人人j徐F皿，適合食口口接觸。備注說(shuō)明注塑級(jí)加工條件加工條件原料技術(shù)數(shù)據(jù)性能項(xiàng)目測(cè)試方法測(cè)試數(shù)數(shù)據(jù)單試驗(yàn)條件狀態(tài)據(jù)位基本性密度ISO11830.9g/cm3能熔體流動(dòng)速率230C,2.16kgISO113311g/10min斷裂伸長(zhǎng)率ISO527-1，-2>50%機(jī)械性Charpy缺口沖擊強(qiáng)23C,Type1,Edgewise,Notch2.52能度AISO179kj/m彎曲模量ISO527-1，-21450MPaLLDPE1M料物性參數(shù)原料描述部分規(guī)格級(jí)別薄膜級(jí)外觀顏色

18、該料用途手包、承運(yùn)人和垃圾袋、在LDPE共混備注說(shuō)明良好的力學(xué)性能加工條件加工條件原料技術(shù)數(shù)據(jù)性能項(xiàng)目試驗(yàn)條件態(tài)狀，、，測(cè)試方法測(cè)試數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)單位基本性熔體流動(dòng)速率190C/2.16kgASTMD-1238-981.9g/10min能密度ASTMD-1505-980.920g/cm3落鏢沖擊強(qiáng)度ISO6603/1-1985125gMDTD拉伸屈服應(yīng)力ISO1184-1983MPa1011MDTD拉伸斷裂強(qiáng)度ISO1184-1983MPa機(jī)械性3325臺(tái)匕目匕MDTD斷裂伸長(zhǎng)率ISO1184-1983%750870埃爾曼多夫撕MDTDISO6383/2-1983N裂強(qiáng)度1.84.9摩擦系數(shù)ISO8295-19860.10熱性能熔點(diǎn)ASTMD-2117122CASTM，、1霧度15%光學(xué)性D-1003-1991能、ASTM光澤度45o50%D-2457-1990以透明的BOP明基材雙面涂布PVDC（PVDC/BOP火PVDC,涂布面可以直接印刷和復(fù)合主要特性a.極