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薄膜具(jù)有(yǒu)良好的韌性、防潮性和熱封性能(néng),應用(yòng)非常廣泛;PVDC薄膜适合包裝(zhuāng)食品,并能(néng)長(cháng)時間保鮮;而水溶性PVA薄膜不必開封直接投入水中(zhōng)即可(kě)使用(yòng);PC薄膜無味、無毒,有(yǒu)類似玻璃紙的透明度和光澤,可(kě)在高溫高壓下蒸煮殺菌。本文(wén)将主要介紹幾種塑料薄膜的性能(néng)及其使用(yòng)。
從商(shāng)品生産(chǎn)到銷售,再到使用(yòng),包裝(zhuāng)件要經過儲存、裝(zhuāng)卸、運輸、貨架陳列以及在消費者手中(zhōng)存放,這個過程中(zhōng)即可(kě)能(néng)遇到嚴寒、酷暑、幹燥、潮濕等惡劣的自然氣候條件,也要遭受振動、沖擊和擠壓等各種機械破壞,甚至還有(yǒu)微生物(wù)和蟲類的侵害。要保證商(shāng)品的質(zhì)量,主要依靠包裝(zhuāng)材料來保護,所以包裝(zhuāng)材料非常重要。
塑料薄膜是主要的軟包裝(zhuāng)材料之一,塑料薄膜的種類繁多(duō),特性各異,根據薄膜的不同特性,其用(yòng)處也不同,下面介紹幾種常見的塑料薄膜:
一、聚乙烯薄膜
PE薄膜是使用(yòng)量大的塑料包裝(zhuāng)薄膜,約占塑料薄膜總耗用(yòng)量的40%以上。PE薄膜雖然在外觀、強度等方面并不十分(fēn)理(lǐ)想,但它具(jù)有(yǒu)良好的韌性、防潮性和熱封性能(néng),且加工(gōng)成型方便,價格便宜,所以應用(yòng)非常廣泛。
1、低密度聚乙烯薄膜。LDPE薄膜主要采用(yòng)擠出吹塑法和T模法生産(chǎn)的LDPE薄膜是一種柔韌而透明的薄膜,無毒、無嗅,厚度一般在0.02~0.1㎜之間。具(jù)有(yǒu)良好的耐水性、防潮性、耐旱性和化學(xué)穩定性。大量用(yòng)于食品、藥品、日用(yòng)品及金屬制品的一般防潮包裝(zhuāng)和冷凍食品的包裝(zhuāng)。但對于吸濕性大,防潮性要求較高的物(wù)品,則需要采用(yòng)防潮性更好的薄膜和複合薄膜包裝(zhuāng)。LDPE薄膜的透氣率大、無保香性且耐油性差,不能(néng)用(yòng)于易氧化食品、風味食品和含油食品的包裝(zhuāng)。但透氣性好使它能(néng)用(yòng)于水果、蔬菜等新(xīn)鮮物(wù)品的保鮮包裝(zhuāng)。LDPE薄膜的熱粘合性和低溫熱封性好,因此常用(yòng)作(zuò)複合薄膜的粘合層和熱封層等,但由于其耐熱性差,故不能(néng)用(yòng)作(zuò)蒸煮袋的熱封層。
2、高密度聚乙烯薄膜。HDPE薄膜是一種韌性的半透明薄膜,其外觀為(wèi)乳白色,表面光澤度較差。HDPE薄膜的抗張強度、防潮性、耐熱性、耐油性和化學(xué)穩定性均優于LDPE薄膜,也可(kě)以熱封合,但透明性不如LDPE。HDPE可(kě)制成厚度為(wèi)0.01㎜的為(wèi)薄薄膜,其外觀與薄絹紙很(hěn)相似,手感舒服,又(yòu)稱拟紙膜。它具(jù)有(yǒu)良好的強度、韌性和開口性,為(wèi)增強拟紙感和降低成本,可(kě)加入少量的輕質(zhì)碳酸鈣。HDPE拟紙膜主要用(yòng)于制作(zuò)各種購(gòu)物(wù)袋、垃圾袋,水果包裝(zhuāng)袋和各種食品包裝(zhuāng)袋等。因其氣密性差,不具(jù)有(yǒu)保香性,因此包裝(zhuāng)食品的貯藏期不長(cháng)。另外,HDPE薄膜因耐熱性好,可(kě)用(yòng)作(zuò)蒸煮袋的熱封層。
3、線(xiàn)型低密度聚乙烯薄膜。LLDPE薄膜是近來發展的聚乙烯薄膜新(xīn)品種,與LDPE薄膜相比,LLDPE薄膜具(jù)有(yǒu)更高的抗拉、抗沖擊強度,乃撕裂強度和耐穿刺性。在與LDPE薄膜具(jù)有(yǒu)同等強度和使用(yòng)性能(néng)的情況下,LLDPE薄膜的厚度可(kě)減至LDPE薄膜的20~25%,因而使成本大幅度降低。即使用(yòng)作(zuò)重包裝(zhuāng)袋其厚度也隻需0.1㎜就能(néng)滿足要求,可(kě)代替價格較貴的高分(fēn)子兩高密度聚乙烯。因此,LLDPE很(hěn)适合日用(yòng)品包裝(zhuāng)、冷凍食品包裝(zhuāng),也大量用(yòng)作(zuò)重包裝(zhuāng)袋和垃圾袋。
二、聚丙烯薄膜
PP薄膜分(fēn)為(wèi)未拉伸薄膜和雙向拉伸薄膜,兩種薄膜在性能(néng)上相差很(hěn)大,故應作(zuò)為(wèi)不同的兩種薄膜考慮。
1、未拉伸聚丙烯薄膜。
未拉伸聚丙烯薄膜有(yǒu)擠出吹塑法生産(chǎn)的吹塑聚丙烯薄膜(IPP)和T模法生産(chǎn)的擠出流延聚丙烯薄膜(CPP)。PP薄膜的透明性以及韌性較差;而透明度高,且韌性好。CPP薄膜具(jù)有(yǒu)更好的透明度和光澤度,其外觀接近于玻璃紙。與PE薄膜相比,未拉伸聚丙烯薄膜具(jù)有(yǒu)更好的透明度、光澤度、防潮性、耐熱性和耐油性;機械強度大,耐撕裂、耐穿刺和耐磨性好;且無毒、無嗅。因此廣泛用(yòng)于食品、醫(yī)藥品、紡織品等物(wù)品的包裝(zhuāng)。但其耐旱性差,在0~10℃時發脆,故不能(néng)用(yòng)于冷凍食品的包裝(zhuāng)。未拉伸聚丙烯薄膜的耐熱溫度高,并具(jù)有(yǒu)較好的熱封性能(néng),因此常用(yòng)作(zuò)蒸煮袋的熱封層。
2、雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)。與未拉伸聚丙烯薄膜相比,BOPP薄膜主要有(yǒu)以下特點:
①透明度、光澤度提高,可(kě)于玻璃紙相媲美;
②機械強度提高,但伸長(cháng)率降低;
③耐寒性提高,在-30~-50℃使用(yòng)也不變脆;
④透濕率、透氣率約降低一半,對有(yǒu)機蒸汽透過率也有(yǒu)不同程度的降低;
⑤單膜不能(néng)直接熱封合,但可(kě)通過塗布粘合劑與其它塑料薄膜複合來改善其熱封合性。
BOPP薄膜是以代替玻璃紙為(wèi)目的而發展起來的一種新(xīn)型包裝(zhuāng)薄膜,它具(jù)有(yǒu)機械強度高、韌性好,透明度和光澤度較好等特點。其價格比玻璃紙低20%左右。所以在食品、藥品、香煙、紡織品等包裝(zhuāng)中(zhōng)已取代或部分(fēn)取代了玻璃紙。但其回彈性大,不能(néng)用(yòng)于糖果的扭結包裝(zhuāng)。BOPP薄膜廣泛用(yòng)作(zuò)複合薄膜基材,它與鋁箔、其它塑料薄膜制成的複合薄膜能(néng)滿足多(duō)種物(wù)品的包裝(zhuāng)要求,并得到了廣泛的應用(yòng)。
三、聚氯乙烯薄膜
PVC薄膜分(fēn)軟質(zhì)薄膜和硬質(zhì)薄膜。軟質(zhì)PVC薄膜的伸長(cháng)率、抗撕裂強度和耐寒性較好;易于印刷和熱封合;可(kě)制成透明薄膜。由于軟質(zhì)PVC薄膜帶有(yǒu)增塑劑的異味,并存在增塑劑外遷等問題,所以一般不能(néng)用(yòng)于食品包裝(zhuāng)。但采用(yòng)内增塑法生産(chǎn)的軟質(zhì)PVC薄膜可(kě)用(yòng)于包裝(zhuāng)食品。一般來說PVC軟質(zhì)薄膜主要用(yòng)于工(gōng)業産(chǎn)品以及非食品包裝(zhuāng)。
硬質(zhì)PVC薄膜,俗稱PVC玻璃紙。透明度高、挺括、韌性好、扭結穩定;有(yǒu)良好的氣密性、保香性和較好的防潮性;印刷性能(néng)優良,可(kě)制得無毒薄膜。它主要用(yòng)于糖果的扭結包裝(zhuāng),紡織品、服裝(zhuāng)的包裝(zhuāng),以及香煙和食品包裝(zhuāng)盒的外包薄膜。但硬質(zhì)PVC的耐寒性較差,低溫時發脆,故不适合于作(zuò)冷凍食品包裝(zhuāng)材料。
四、聚苯乙烯薄膜
PS薄膜具(jù)有(yǒu)很(hěn)高的透明度和光澤度,美觀,印刷性能(néng)好;吸水率低,對氣體(tǐ)和水蒸氣的透過率大。未拉伸的聚苯乙烯薄膜硬而脆,其延伸性、抗拉強度和抗沖擊強度較低,所以很(hěn)少用(yòng)作(zuò)軟包裝(zhuāng)材料。在包裝(zhuāng)上使用(yòng)的主要是雙向拉伸聚苯乙烯(BOPS)薄膜以及熱吸收薄膜。
經雙向拉伸制得的BOPS薄膜,其物(wù)理(lǐ)機械性能(néng),尤其是伸長(cháng)率、抗沖擊強度和韌性等得到了顯著提高,并仍保持了原有(yǒu)的透明性和光澤度。BOPS薄膜的良好透氣性使它很(hěn)适合包裝(zhuāng)水果、蔬菜、肉魚等新(xīn)鮮食品以及鮮花(huā)等。
五、聚偏二氯乙烯薄膜
PVDC薄膜是一種柔韌、透明的高阻隔性薄膜。它具(jù)有(yǒu)防潮性、氣密性和保香性;并有(yǒu)優良的耐強酸、強堿、化學(xué)藥品和耐油性;未拉伸的PVDC薄膜可(kě)以熱封合,它很(hěn)适合包裝(zhuāng)食品,并能(néng)長(cháng)期保持食品的風味不變。
PVDC薄膜雖然具(jù)有(yǒu)較好的機械強度,但其挺力差,過于柔軟并易粘連,操作(zuò)性不良。此外,PVDC的結晶性強,其薄膜易穿孔或産(chǎn)生微裂紋,加之其價格也較高。所以目前PVDC薄膜以單膜形式使用(yòng)較少,而主要用(yòng)于制作(zuò)複合薄膜。
六、乙烯-醋酸乙烯共聚物(wù)薄膜
EVA薄膜的性能(néng)與醋酸乙烯(VA)的含量有(yǒu)關。VA含量越高,薄膜的彈性、耐應力開裂性、耐低溫性以及熱封性越好。當VA含量達到15%~20%時,薄膜的性能(néng)接近軟質(zhì)PVC薄膜。VA含量越低,薄膜的彈性越小(xiǎo),其性能(néng)越接近LDPE薄膜。一般EVA薄膜中(zhōng)VA的含量為(wèi)10%~20%。
EVA薄膜的低溫熱封性和夾雜物(wù)密封性好,是優良的密封膜,常用(yòng)作(zuò)複合薄膜的熱封層。EVA薄膜的耐熱性差,使用(yòng)溫度為(wèi)60℃,其氣密性不良,且易粘連,有(yǒu)異味等。所以單層EVA薄膜一般不直接用(yòng)于包裝(zhuāng)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。在包裝(zhuāng)上使用(yòng)的主要是耐水PVA薄膜。
PVA薄膜具(jù)有(yǒu)良好的透明度和光澤度,不易積累靜電(diàn),不易吸附灰塵,印刷性能(néng)好。在幹燥狀态下具(jù)有(yǒu)氣密性和保香性,耐油性好;有(yǒu)較好的機械強度、韌性和耐應力開裂性;可(kě)以熱封合;PVA薄膜的透濕率大,吸收性強,尺寸不穩定。所以通常采用(yòng)聚偏二氯乙烯塗布,又(yòu)稱K塗布。這種塗布後的PVA薄膜在高濕度下亦能(néng)保持非常好的氣密性、保香性和防潮性,很(hěn)适合于包裝(zhuāng)食品。PVA薄膜常用(yòng)作(zuò)複合薄膜的阻隔層,其複合薄膜主要用(yòng)于快餐食品、肉制品、奶油制品等食品的包裝(zhuāng)。PVA單膜還大量用(yòng)于紡織品、服裝(zhuāng)的包裝(zhuāng)。
水溶性PVA薄膜可(kě)用(yòng)于消毒藥品、洗滌劑、漂白劑、染料、農藥等化工(gōng)産(chǎn)品的計量包裝(zhuāng)及病人衣物(wù)洗滌袋等,不必開封直接投入水中(zhōng)即可(kě)使用(yòng)。
八、尼龍薄膜
尼龍薄膜主要有(yǒu)雙向拉伸薄膜和未拉伸薄膜兩種,其中(zhōng)以雙向拉伸尼龍薄膜(BOPA)使用(yòng)較多(duō)。未拉伸尼龍薄膜具(jù)有(yǒu)突出的伸長(cháng)率,主要用(yòng)于深拉伸真空包裝(zhuāng)。
尼龍薄膜是一種非常堅韌的薄膜,無毒無味,透明性好,有(yǒu)光澤,不易積累靜電(diàn),印刷性能(néng)好。其機械強度高,抗張強度是PE薄膜的三倍,耐磨性、耐戳穿性優良。尼龍薄膜的耐熱、耐汗性以及耐油性好,但熱封較困難。在幹燥狀态下尼龍薄膜具(jù)有(yǒu)良好的氣密性,但它的透濕率大,吸水性強。在高濕度的環境中(zhōng),尺寸穩定性差,氣密性急劇下降。因此,常采用(yòng)聚偏二氯乙烯塗布(稱KNY)或與PE薄膜複合,以改善其耐水性、阻濕性和熱封性能(néng)等。這種NY/PE複合薄膜廣泛用(yòng)于食品包裝(zhuāng)。尼龍包裝(zhuāng)大量用(yòng)于制作(zuò)複合薄膜,也用(yòng)作(zuò)鍍鋁薄膜的基材。
尼龍薄膜及其複合薄膜主要用(yòng)于油膩性食品、一般食品、冷凍食品以及蒸煮食品的包裝(zhuāng)。未拉伸尼龍薄膜因伸長(cháng)率大,可(kě)用(yòng)于風味肉類、多(duō)骨肉等食品的真空包裝(zhuāng)。
九、乙烯-乙烯醇共聚物(wù)薄膜
EVAL薄膜是近年來發展的一種新(xīn)型高阻隔性薄膜,它透明性好,有(yǒu)隔氧、保香性和耐油性。但它的吸濕性強,吸濕後使其阻隔性降低。
EVAL薄膜通常是與阻濕性材料一起制成複合薄膜,用(yòng)于香腸、火腿等肉制品、快餐食品的包裝(zhuāng)。EVAL單膜還可(kě)以用(yòng)于纖維制品以及毛紡制品的包裝(zhuāng)。
十、聚酯薄膜
聚酯薄膜中(zhōng)以雙向拉伸聚酯薄膜(BOPET)應用(yòng)廣。
PET薄膜是一種性能(néng)比較好的包裝(zhuāng)薄膜。其透明性好,有(yǒu)光澤;具(jù)有(yǒu)良好的氣密性和保香性;防潮性中(zhōng)等,在低溫下透濕率下降。PET薄膜的機械性能(néng)優良,其強韌性是所有(yǒu)熱塑性塑料中(zhōng)好的,抗張強度和抗沖擊強度比一般薄膜高得多(duō);且挺力好,尺寸穩定,适于印刷、紙袋等二次加工(gōng)。PET薄膜還具(jù)有(yǒu)優良的耐熱、耐寒性和良好的耐化學(xué)藥品性和耐油性。但其不耐強堿;易帶靜電(diàn),尚沒有(yǒu)适當的防靜電(diàn)的方法,因此在包裝(zhuāng)粉狀物(wù)品時應引起注意。
PET薄膜的熱封極難,目前價格也較高,所以它很(hěn)少以單膜的形式使用(yòng),大多(duō)是與熱封性好的PE或PP薄膜複合或采用(yòng)聚偏二氯乙烯塗布。這種以PET薄膜為(wèi)基材的複合薄膜是機械化包裝(zhuāng)操作(zuò)理(lǐ)想的材料,廣泛用(yòng)于蒸煮、烘烤和冷凍等食品包裝(zhuāng)。
十一、聚碳酸酯薄膜
PC薄膜無味、無毒,有(yǒu)類似玻璃紙的透明度和光澤,而強度又(yòu)與PET薄膜和BONY薄膜相當,尤其是抗沖擊強度非常突出。PC薄膜具(jù)有(yǒu)優良的保香性、良好的氣密性和防潮性,并有(yǒu)較好的阻止紫外線(xiàn)透過性。其耐油性好;耐熱性和耐寒性也很(hěn)好。可(kě)在高溫高壓下蒸煮殺菌;耐低溫、耐冷凍性比PET薄膜還好。但其熱封性較差。
PC薄膜是理(lǐ)想的食品包裝(zhuāng)材料,可(kě)用(yòng)于蒸煮食品、冷凍食品、風味食品的包裝(zhuāng)。目前由于其價格較高,主要用(yòng)于藥品片劑的包裝(zhuāng)以及無菌包裝(zhuāng)等。
十二、醋酸纖維素薄膜
CA薄膜透明、有(yǒu)光澤、表面平滑。其硬挺、尺寸穩定、不易積累電(diàn)、加工(gōng)性好;易粘合、印刷性也很(hěn)好。并具(jù)有(yǒu)耐水、耐折性和耐久性。CA薄膜的透氣率、透濕率較大,利用(yòng)這一特點可(kě)用(yòng)于蔬菜、水果等“呼吸”型包裝(zhuāng)。
CA薄膜因外觀好,并易于印刷,所以常用(yòng)作(zuò)複合薄膜的外層。其複合薄膜大量用(yòng)于藥品、食品、化妝品等物(wù)品的包裝(zhuāng)。
十三、離子鍵聚合物(wù)薄膜
離子鍵聚合物(wù)薄膜的透明度和光澤度均較PE膜好,且無毒。其氣密性好、柔軟耐折、耐戳穿、耐油性好。适用(yòng)于帶棱角物(wù)品的包裝(zhuāng)以及食品的熱收縮包裝(zhuāng)。其低溫熱封性能(néng)好,熱封溫度範圍寬,且帶夾雜物(wù)時熱封性仍很(hěn)好,因此常用(yòng)作(zuò)複合薄膜的熱封層。另外,離子鍵聚合物(wù)具(jù)有(yǒu)很(hěn)好的熱粘合性,可(kě)與其它塑料進行共擠出制得複合薄膜。