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薄膜具有(yǒu)良好的韧性、防潮性和热封性能(néng),应用(yòng)非常广泛;PVDC薄膜适合包装食品,并能(néng)長(cháng)时间保鲜;而水溶性PVA薄膜不必开封直接投入水中即可(kě)使用(yòng);PC薄膜无味、无毒,有(yǒu)类似玻璃纸的透明度和光泽,可(kě)在高温高压下蒸煮杀菌。本文(wén)将主要介绍几种塑料薄膜的性能(néng)及其使用(yòng)。
从商(shāng)品生产到销售,再到使用(yòng),包装件要经过储存、装卸、运输、货架陈列以及在消费者手中存放,这个过程中即可(kě)能(néng)遇到严寒、酷暑、干燥、潮湿等恶劣的自然气候条件,也要遭受振动、冲击和挤压等各种机械破坏,甚至还有(yǒu)微生物(wù)和虫类的侵害。要保证商(shāng)品的质量,主要依靠包装材料来保护,所以包装材料非常重要。
塑料薄膜是主要的软包装材料之一,塑料薄膜的种类繁多(duō),特性各异,根据薄膜的不同特性,其用(yòng)处也不同,下面介绍几种常见的塑料薄膜:
一、聚乙烯薄膜
PE薄膜是使用(yòng)量大的塑料包装薄膜,约占塑料薄膜总耗用(yòng)量的40%以上。PE薄膜虽然在外观、强度等方面并不十分(fēn)理(lǐ)想,但它具有(yǒu)良好的韧性、防潮性和热封性能(néng),且加工成型方便,价格便宜,所以应用(yòng)非常广泛。
1、低密度聚乙烯薄膜。LDPE薄膜主要采用(yòng)挤出吹塑法和T模法生产的LDPE薄膜是一种柔韧而透明的薄膜,无毒、无嗅,厚度一般在0.02~0.1㎜之间。具有(yǒu)良好的耐水性、防潮性、耐旱性和化學(xué)稳定性。大量用(yòng)于食品、药品、日用(yòng)品及金属制品的一般防潮包装和冷冻食品的包装。但对于吸湿性大,防潮性要求较高的物(wù)品,则需要采用(yòng)防潮性更好的薄膜和复合薄膜包装。LDPE薄膜的透气率大、无保香性且耐油性差,不能(néng)用(yòng)于易氧化食品、风味食品和含油食品的包装。但透气性好使它能(néng)用(yòng)于水果、蔬菜等新(xīn)鲜物(wù)品的保鲜包装。LDPE薄膜的热粘合性和低温热封性好,因此常用(yòng)作复合薄膜的粘合层和热封层等,但由于其耐热性差,故不能(néng)用(yòng)作蒸煮袋的热封层。
2、高密度聚乙烯薄膜。HDPE薄膜是一种韧性的半透明薄膜,其外观為(wèi)乳白色,表面光泽度较差。HDPE薄膜的抗张强度、防潮性、耐热性、耐油性和化學(xué)稳定性均优于LDPE薄膜,也可(kě)以热封合,但透明性不如LDPE。HDPE可(kě)制成厚度為(wèi)0.01㎜的為(wèi)薄薄膜,其外观与薄绢纸很(hěn)相似,手感舒服,又(yòu)称拟纸膜。它具有(yǒu)良好的强度、韧性和开口性,為(wèi)增强拟纸感和降低成本,可(kě)加入少量的轻质碳酸钙。HDPE拟纸膜主要用(yòng)于制作各种購(gòu)物(wù)袋、垃圾袋,水果包装袋和各种食品包装袋等。因其气密性差,不具有(yǒu)保香性,因此包装食品的贮藏期不長(cháng)。另外,HDPE薄膜因耐热性好,可(kě)用(yòng)作蒸煮袋的热封层。
3、線(xiàn)型低密度聚乙烯薄膜。LLDPE薄膜是近来发展的聚乙烯薄膜新(xīn)品种,与LDPE薄膜相比,LLDPE薄膜具有(yǒu)更高的抗拉、抗冲击强度,乃撕裂强度和耐穿刺性。在与LDPE薄膜具有(yǒu)同等强度和使用(yòng)性能(néng)的情况下,LLDPE薄膜的厚度可(kě)减至LDPE薄膜的20~25%,因而使成本大幅度降低。即使用(yòng)作重包装袋其厚度也只需0.1㎜就能(néng)满足要求,可(kě)代替价格较贵的高分(fēn)子两高密度聚乙烯。因此,LLDPE很(hěn)适合日用(yòng)品包装、冷冻食品包装,也大量用(yòng)作重包装袋和垃圾袋。
二、聚丙烯薄膜
PP薄膜分(fēn)為(wèi)未拉伸薄膜和双向拉伸薄膜,两种薄膜在性能(néng)上相差很(hěn)大,故应作為(wèi)不同的两种薄膜考虑。
1、未拉伸聚丙烯薄膜。
未拉伸聚丙烯薄膜有(yǒu)挤出吹塑法生产的吹塑聚丙烯薄膜(IPP)和T模法生产的挤出流延聚丙烯薄膜(CPP)。PP薄膜的透明性以及韧性较差;而透明度高,且韧性好。CPP薄膜具有(yǒu)更好的透明度和光泽度,其外观接近于玻璃纸。与PE薄膜相比,未拉伸聚丙烯薄膜具有(yǒu)更好的透明度、光泽度、防潮性、耐热性和耐油性;机械强度大,耐撕裂、耐穿刺和耐磨性好;且无毒、无嗅。因此广泛用(yòng)于食品、医药品、纺织品等物(wù)品的包装。但其耐旱性差,在0~10℃时发脆,故不能(néng)用(yòng)于冷冻食品的包装。未拉伸聚丙烯薄膜的耐热温度高,并具有(yǒu)较好的热封性能(néng),因此常用(yòng)作蒸煮袋的热封层。
2、双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)。与未拉伸聚丙烯薄膜相比,BOPP薄膜主要有(yǒu)以下特点:
①透明度、光泽度提高,可(kě)于玻璃纸相媲美;
②机械强度提高,但伸長(cháng)率降低;
③耐寒性提高,在-30~-50℃使用(yòng)也不变脆;
④透湿率、透气率约降低一半,对有(yǒu)机蒸汽透过率也有(yǒu)不同程度的降低;
⑤单膜不能(néng)直接热封合,但可(kě)通过涂布粘合剂与其它塑料薄膜复合来改善其热封合性。
BOPP薄膜是以代替玻璃纸為(wèi)目的而发展起来的一种新(xīn)型包装薄膜,它具有(yǒu)机械强度高、韧性好,透明度和光泽度较好等特点。其价格比玻璃纸低20%左右。所以在食品、药品、香烟、纺织品等包装中已取代或部分(fēn)取代了玻璃纸。但其回弹性大,不能(néng)用(yòng)于糖果的扭结包装。BOPP薄膜广泛用(yòng)作复合薄膜基材,它与铝箔、其它塑料薄膜制成的复合薄膜能(néng)满足多(duō)种物(wù)品的包装要求,并得到了广泛的应用(yòng)。
三、聚氯乙烯薄膜
PVC薄膜分(fēn)软质薄膜和硬质薄膜。软质PVC薄膜的伸長(cháng)率、抗撕裂强度和耐寒性较好;易于印刷和热封合;可(kě)制成透明薄膜。由于软质PVC薄膜带有(yǒu)增塑剂的异味,并存在增塑剂外迁等问题,所以一般不能(néng)用(yòng)于食品包装。但采用(yòng)内增塑法生产的软质PVC薄膜可(kě)用(yòng)于包装食品。一般来说PVC软质薄膜主要用(yòng)于工业产品以及非食品包装。
硬质PVC薄膜,俗称PVC玻璃纸。透明度高、挺括、韧性好、扭结稳定;有(yǒu)良好的气密性、保香性和较好的防潮性;印刷性能(néng)优良,可(kě)制得无毒薄膜。它主要用(yòng)于糖果的扭结包装,纺织品、服装的包装,以及香烟和食品包装盒的外包薄膜。但硬质PVC的耐寒性较差,低温时发脆,故不适合于作冷冻食品包装材料。
四、聚苯乙烯薄膜
PS薄膜具有(yǒu)很(hěn)高的透明度和光泽度,美观,印刷性能(néng)好;吸水率低,对气體(tǐ)和水蒸气的透过率大。未拉伸的聚苯乙烯薄膜硬而脆,其延伸性、抗拉强度和抗冲击强度较低,所以很(hěn)少用(yòng)作软包装材料。在包装上使用(yòng)的主要是双向拉伸聚苯乙烯(BOPS)薄膜以及热吸收薄膜。
经双向拉伸制得的BOPS薄膜,其物(wù)理(lǐ)机械性能(néng),尤其是伸長(cháng)率、抗冲击强度和韧性等得到了显著提高,并仍保持了原有(yǒu)的透明性和光泽度。BOPS薄膜的良好透气性使它很(hěn)适合包装水果、蔬菜、肉鱼等新(xīn)鲜食品以及鲜花(huā)等。
五、聚偏二氯乙烯薄膜
PVDC薄膜是一种柔韧、透明的高阻隔性薄膜。它具有(yǒu)防潮性、气密性和保香性;并有(yǒu)优良的耐强酸、强碱、化學(xué)药品和耐油性;未拉伸的PVDC薄膜可(kě)以热封合,它很(hěn)适合包装食品,并能(néng)長(cháng)期保持食品的风味不变。
PVDC薄膜虽然具有(yǒu)较好的机械强度,但其挺力差,过于柔软并易粘连,操作性不良。此外,PVDC的结晶性强,其薄膜易穿孔或产生微裂纹,加之其价格也较高。所以目前PVDC薄膜以单膜形式使用(yòng)较少,而主要用(yòng)于制作复合薄膜。
六、乙烯-醋酸乙烯共聚物(wù)薄膜
EVA薄膜的性能(néng)与醋酸乙烯(VA)的含量有(yǒu)关。VA含量越高,薄膜的弹性、耐应力开裂性、耐低温性以及热封性越好。当VA含量达到15%~20%时,薄膜的性能(néng)接近软质PVC薄膜。VA含量越低,薄膜的弹性越小(xiǎo),其性能(néng)越接近LDPE薄膜。一般EVA薄膜中VA的含量為(wèi)10%~20%。
EVA薄膜的低温热封性和夹杂物(wù)密封性好,是优良的密封膜,常用(yòng)作复合薄膜的热封层。EVA薄膜的耐热性差,使用(yòng)温度為(wèi)60℃,其气密性不良,且易粘连,有(yǒu)异味等。所以单层EVA薄膜一般不直接用(yòng)于包装食品。
七、聚乙烯醇薄膜
PVA薄膜分(fēn)耐水性薄膜和水溶性薄膜。用(yòng)聚合度在1000以上并完全皂化的PVA制成的是耐水性薄膜。而由低聚合度部分(fēn)皂化的PVA制成的是水溶性薄膜。在包装上使用(yòng)的主要是耐水PVA薄膜。
PVA薄膜具有(yǒu)良好的透明度和光泽度,不易积累静電(diàn),不易吸附灰尘,印刷性能(néng)好。在干燥状态下具有(yǒu)气密性和保香性,耐油性好;有(yǒu)较好的机械强度、韧性和耐应力开裂性;可(kě)以热封合;PVA薄膜的透湿率大,吸收性强,尺寸不稳定。所以通常采用(yòng)聚偏二氯乙烯涂布,又(yòu)称K涂布。这种涂布后的PVA薄膜在高湿度下亦能(néng)保持非常好的气密性、保香性和防潮性,很(hěn)适合于包装食品。PVA薄膜常用(yòng)作复合薄膜的阻隔层,其复合薄膜主要用(yòng)于快餐食品、肉制品、奶油制品等食品的包装。PVA单膜还大量用(yòng)于纺织品、服装的包装。
水溶性PVA薄膜可(kě)用(yòng)于消毒药品、洗涤剂、漂白剂、染料、农药等化工产品的计量包装及病人衣物(wù)洗涤袋等,不必开封直接投入水中即可(kě)使用(yòng)。
八、尼龙薄膜
尼龙薄膜主要有(yǒu)双向拉伸薄膜和未拉伸薄膜两种,其中以双向拉伸尼龙薄膜(BOPA)使用(yòng)较多(duō)。未拉伸尼龙薄膜具有(yǒu)突出的伸長(cháng)率,主要用(yòng)于深拉伸真空包装。
尼龙薄膜是一种非常坚韧的薄膜,无毒无味,透明性好,有(yǒu)光泽,不易积累静電(diàn),印刷性能(néng)好。其机械强度高,抗张强度是PE薄膜的三倍,耐磨性、耐戳穿性优良。尼龙薄膜的耐热、耐汗性以及耐油性好,但热封较困难。在干燥状态下尼龙薄膜具有(yǒu)良好的气密性,但它的透湿率大,吸水性强。在高湿度的环境中,尺寸稳定性差,气密性急剧下降。因此,常采用(yòng)聚偏二氯乙烯涂布(称KNY)或与PE薄膜复合,以改善其耐水性、阻湿性和热封性能(néng)等。这种NY/PE复合薄膜广泛用(yòng)于食品包装。尼龙包装大量用(yòng)于制作复合薄膜,也用(yòng)作镀铝薄膜的基材。
尼龙薄膜及其复合薄膜主要用(yòng)于油腻性食品、一般食品、冷冻食品以及蒸煮食品的包装。未拉伸尼龙薄膜因伸長(cháng)率大,可(kě)用(yòng)于风味肉类、多(duō)骨肉等食品的真空包装。
九、乙烯-乙烯醇共聚物(wù)薄膜
EVAL薄膜是近年来发展的一种新(xīn)型高阻隔性薄膜,它透明性好,有(yǒu)隔氧、保香性和耐油性。但它的吸湿性强,吸湿后使其阻隔性降低。
EVAL薄膜通常是与阻湿性材料一起制成复合薄膜,用(yòng)于香肠、火腿等肉制品、快餐食品的包装。EVAL单膜还可(kě)以用(yòng)于纤维制品以及毛纺制品的包装。
十、聚酯薄膜
聚酯薄膜中以双向拉伸聚酯薄膜(BOPET)应用(yòng)广。
PET薄膜是一种性能(néng)比较好的包装薄膜。其透明性好,有(yǒu)光泽;具有(yǒu)良好的气密性和保香性;防潮性中等,在低温下透湿率下降。PET薄膜的机械性能(néng)优良,其强韧性是所有(yǒu)热塑性塑料中好的,抗张强度和抗冲击强度比一般薄膜高得多(duō);且挺力好,尺寸稳定,适于印刷、纸袋等二次加工。PET薄膜还具有(yǒu)优良的耐热、耐寒性和良好的耐化學(xué)药品性和耐油性。但其不耐强碱;易带静電(diàn),尚没有(yǒu)适当的防静電(diàn)的方法,因此在包装粉状物(wù)品时应引起注意。
PET薄膜的热封极难,目前价格也较高,所以它很(hěn)少以单膜的形式使用(yòng),大多(duō)是与热封性好的PE或PP薄膜复合或采用(yòng)聚偏二氯乙烯涂布。这种以PET薄膜為(wèi)基材的复合薄膜是机械化包装操作理(lǐ)想的材料,广泛用(yòng)于蒸煮、烘烤和冷冻等食品包装。
十一、聚碳酸酯薄膜
PC薄膜无味、无毒,有(yǒu)类似玻璃纸的透明度和光泽,而强度又(yòu)与PET薄膜和BONY薄膜相当,尤其是抗冲击强度非常突出。PC薄膜具有(yǒu)优良的保香性、良好的气密性和防潮性,并有(yǒu)较好的阻止紫外線(xiàn)透过性。其耐油性好;耐热性和耐寒性也很(hěn)好。可(kě)在高温高压下蒸煮杀菌;耐低温、耐冷冻性比PET薄膜还好。但其热封性较差。
PC薄膜是理(lǐ)想的食品包装材料,可(kě)用(yòng)于蒸煮食品、冷冻食品、风味食品的包装。目前由于其价格较高,主要用(yòng)于药品片剂的包装以及无菌包装等。
十二、醋酸纤维素薄膜
CA薄膜透明、有(yǒu)光泽、表面平滑。其硬挺、尺寸稳定、不易积累電(diàn)、加工性好;易粘合、印刷性也很(hěn)好。并具有(yǒu)耐水、耐折性和耐久性。CA薄膜的透气率、透湿率较大,利用(yòng)这一特点可(kě)用(yòng)于蔬菜、水果等“呼吸”型包装。
CA薄膜因外观好,并易于印刷,所以常用(yòng)作复合薄膜的外层。其复合薄膜大量用(yòng)于药品、食品、化妆品等物(wù)品的包装。
十三、离子键聚合物(wù)薄膜
离子键聚合物(wù)薄膜的透明度和光泽度均较PE膜好,且无毒。其气密性好、柔软耐折、耐戳穿、耐油性好。适用(yòng)于带棱角物(wù)品的包装以及食品的热收缩包装。其低温热封性能(néng)好,热封温度范围宽,且带夹杂物(wù)时热封性仍很(hěn)好,因此常用(yòng)作复合薄膜的热封层。另外,离子键聚合物(wù)具有(yǒu)很(hěn)好的热粘合性,可(kě)与其它塑料进行共挤出制得复合薄膜。