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1、-热封膜简介-第 7 页热封膜简介热封膜：热封膜就是热封用的塑料薄膜。热封用塑料膜的性能要求热封用塑料膜有以下几个重要的性能要求：（1）热封起始温度要低，以适应于高速自动制袋充灌机的使用要求；（2）热封用塑料膜应有良好的耐寒耐热性；（3）热封强度要高；（4）热间剥离强度要大，即：热间剥离距离要小，这就是说在热封时，因机械拉力等的作用，已经热封了的部分，被重新剥离开的部分要很小；（5）要有良好的夹杂物热封性，即：热封面被油污灰尘污染仍有良好的热封强度；（6）动静摩擦系数应在0.20.4之间，以便于粉状和粘性液体的充分足量的灌装；（7）具有良好的耐破包装物。工艺对塑料薄膜的生产工艺而言，共有挤出吹
2、膜法、挤出流涎法、溶剂流涎法、压延法等多种，而这些工艺之中，挤出流涎法生产的薄膜由于纵横向性能平衡、无内应力、热封性优的特点最适宜用于热封。但是挤出流涎设备投资大，限制了实际的使用率，使用面较广的是挤出吹膜法生产的热封膜，应当注意的是挤出吹膜时的拉伸比和牵引比都应当较小一点，且二者应平衡，防止因拉伸比或牵引比过大，引起过多的塑料分子因拉力作用而产生定向结晶，使薄膜丧失热封性。在生产耐热性较好的聚丙烯热封用膜时，应使用水冷却法的下吹法挤吹膜，才能使PP膜有良好的热封和透明性。溶剂流涎法因需要使用到大量的溶剂，成本贵，溶剂回收设备大、投资大、耗费大，一般极少使用，只在生产极薄、高性能电子包装膜时才
3、使用。压延法只使用在PVC薄膜、片材上，对熔体流动性很好的聚烯烃塑料而言，只适用于无机填充量较大时才使用。热封用塑料薄膜配方一、降低热封温度的配方各种热封薄膜的起始温度如下：LDPE 135，LLDPE 148，EVA（VA含量7.5%）107，EVA（VA含量12%）93，EMA（乙烯丙烯酸甲酯）79，EMAA（乙烯甲基丙烯酸）93，Surlyn121，EAA（乙烯丙烯酸）93。上述各种树脂均有良好的相容性，可以互相配混后进行挤出吹膜或挤出流涎，以降低热封温度，例如：LDPE+EVA（50%+50%），其中VA含量提高，熔融温度还可降低，例如：可以用VA含量25%的EVA吹膜级牌号，则混合膜
4、的热封起始温度可降低到90左右，但添加量不宜过高，因为EVA膜拉伸强度较低，过高的VA含量粘度大。降低热封温度的其他配方如下：LDPE（50%）+50%EMA；LDPE70%+30%EAA；LDPE70%+30%EMAA等。乙烯和丙烯酸的共聚物是一种粘结性树脂（ties），又叫相容剂。二、提高热封薄膜耐寒性或耐热性的配方：各种热封用塑料的耐寒性比较如下：EVA、EAA、EMAA可耐-65-73，LLDPE可耐-68-73，PC（聚碳酸酯）可耐-65-75，LDPE可耐-48-50，MDPE可耐-42-45，Surlyn可耐-38-42，HDPE可耐-40，聚苯乙烯可耐0，均聚丙烯可耐5，共聚丙
5、烯（含乙烯5%8%的共聚物）可耐-8。由上可知，聚乙烯及其丙烯酸共聚物均有良好的耐低温性，而均聚聚丙烯的耐寒性差，可用共聚方法将丙烯同乙烯共聚在一块来提高丙烯均聚物的耐寒性，随乙烯单体用量的提高，可提高共聚聚丙烯的耐寒性，如：乙烯含量5%8%为-8，乙烯含量达20%时，耐寒性可达-15，且薄膜柔软性提高，聚丙烯耐寒性也可同乙烯同丙烯酸的共聚物掺混来提高，其配方如：HPP50%+EVA50%，HPP（均聚聚丙烯）70%+30%EAA；HPP70%+30%EMA：HPP70%+30%EMAA。应当指出的是聚乙烯和聚丙烯的相容性不是很好，仅一般，因此PE+PP共混是不可取的。还有一关，PP同Surl
6、yn树脂没有相容性，因此二者不能共混改性。各种塑料的耐高温性如下：EVA、EAA、EMAA可长期耐5585，LDPE耐85100，MDPE耐95105，HDPE耐115120，Surlyn耐7085，LLDPE耐95115，PS耐85，HPP耐140，共聚丙烯（B-CPP）130135，PA66耐160165。在需要耐温性的热封薄膜时，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为主要热封材料时，才使用PP来共混改性，提高耐热性，例如：70%EAA+30%B-CPP，70%EMAA+30%B-CPP。三、提高热封温度的配方在2kg/cm2的压力和0.5s的热封棒热封50
7、8m，即：2.0密耳（mil）厚变下的热封强度如下：LDPE：1800g/25.4mm宽、LLDPE为2500g/25.4mm宽、EVA（VA7.5%）为1800g/25.4mm宽，EVA（12%VA）1700g/25.4mm宽、EMA是1300g/25.4mm宽、EMAA1800g/25.4mm宽，Surlyn2000g/25.4mm宽、EAA是1700g/25.4mm宽。由上可见，LLPE是热封强度较高的。最为普通的是使用LDPE50%+LLDPE50%的混合料来作为热封薄膜，有良好的热封强度。四、夹杂物热封性夹杂物热封性的性能比较如下：离子型聚合物（Surlyn）MPELLDPEHDPE
8、MDPELDPEEVA。包装用聚烯烃热封塑料薄膜的其他配方、性能特点配方一：HDPE70%+LDPE30%+白色原料，挤出吹膜，可用于巴氏杀菌简易包装牛奶膜，浅冷保藏和销售，有3天的适用期。配方二：HDPE/LDPE或HDPE/EVA共挤，特点是该共挤膜内层有较低的熔点而外层有高强度，适用于内封层和简易牛奶膜，热封时不会有粘液沾在封切刀上。配方三：HDPE MI1g/10min+0.30.7%的硬酯酸钙成核剂用于挤吹，其薄膜有高强度和改善了的透明性，透明度由67%提高到73.5%。可用于垃圾袋、手袋、购物袋，还可使用苯甲酸0.4%、苯甲酸钠0.25%、碳酸钠0.2%、滑石粉0.05%，均有同样
9、的提高透明度的作用。配方四：LDPE或者LDPE50%+LLDPE50%或其他聚烯烃符合用热封层薄膜添加600PPM以上的芥酸酰胺挤出吹膜或挤出流涎，做成干式复合薄膜后，在35下，一个星期熟化后可以有0.20.4的动静摩擦系数，适用于粉状、高粘度液状物的包装，关键是熟化温度在35左右，不能太高。配方五：LDPE7085%+MPE515%，价格适中，而有良好夹杂物热封性，高度的热封强度，吹膜时，膜泡稳定，厚薄的均匀度较好。配方六：HDPE（MI 20g/10min）,90份重+LLDPE（MI 2g/10min）, 10份重。混合后挤出吹膜，有良好强度和热粘合性，良好夹杂物热封性。配方七：乙烯-
10、丙烯嵌段共聚物（MI 0.5g/10min），30%；HPP（MI 0.5g/10min），30%；HDPE（MI 0.3g/10min），40%混合挤出吹膜，有良好耐撕裂强度，耐115的高温蒸煮，高度的耐应力开裂性。挤出片材可用于真空吸塑成型各种器皿。配方八：美国Dow Chemical公司生产的LLDPE（Dowlex 2045）98.5%，美国Eastman公司生产的低分子量聚乙烯Epolene N 1.8%，共混后在130安培80rpm的转速下，用普通挤出机挤出吹膜，可以有74kg/h的生产量。挤膜可用于热封膜或单膜包装用。塑料薄膜用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的
11、薄膜，用于包装,以及用作覆膜层。 塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大，特别是复合塑料软包装，已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域，其中又以食品包装所占比例最大，比如饮料包装、速冻食品包装、蒸煮食品包装、快餐食品包装等，这些产品都给人们生活带来了极大的便利。薄膜分类PVA涂布高阻隔薄膜PVA涂布高阻隔薄膜是将添加了纳米无机物的PVA涂布于聚乙烯薄膜后经印刷、复合而成，在不大幅度提高成本的前提下，解决了目前三层聚乙烯共挤包装薄膜阻隔性能差的技术瓶颈。2008年，沧州金龙塑料有限公司科研人员经过3年的艰苦奋斗、自主创新，终于率先在国内将拥有国家专利的产品，PVA涂布高阻隔牛奶膜全面推
12、向了市场。两年来，国内一些乳制品加工企业在无菌包装上用的奶膜由于采用了该公司生产的高阻隔薄膜，阻氧率小于2cm3/(m224h0.1MPa)。其阻隔性能不仅明显优于EVOH五层共挤薄膜，而且包装成本也大幅度下降，这不仅能确保被包装物对无菌包装所有的质量要求，而且大幅度降低了食品加工企业无菌包装的成本，可用于包装饮料、果汁、牛奶、酱油醋等。双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）双向拉伸聚丙烯薄膜是由聚丙烯颗粒经共挤形成片材后，再经纵横两个方向的拉伸而制得的。由于拉伸分子定向，所以这种薄膜的物理稳定性、机械强度、气密性较好，透明度和光泽度较高，坚韧耐磨，是目前应用最广泛的印刷薄膜，一般使用厚度为2040
13、m ，应用最广泛的为20 m 。双向拉伸聚丙烯薄膜主要缺点是热封性差，所以一般用做复合薄膜的外层薄膜，如与聚乙烯薄膜复合后防潮性、透明性、强度、挺度和印刷性均较理想，适用于盛装干燥食品。由于双向拉伸聚丙烯薄膜的表面为非极性，结晶度高，表面自由能低，因此，其印刷性能较差，对油墨和胶黏剂的附着力差，在印刷和复合前需要进行表面处理。低密度聚乙烯薄膜（LDPE）低密度聚乙烯薄膜一般采用吹塑和流延两种工艺制成。流延聚乙烯薄膜的厚度均匀，但由于价格较高，目前很少使用。吹塑聚乙烯薄膜是由吹塑级PE颗粒经吹塑机吹制而成的，成本较低，所以应用最为广泛。低密度聚乙烯薄膜是一种半透明、有光泽、质地较柔软的薄膜，具有
14、优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性，耐冷冻，可水煮。其主要缺点是对氧气的阻隔性较差，常用于复合软包装材料的内层薄膜，而且也是目前应用最广泛、用量最大的一种塑料包装薄膜，约占塑料包装薄膜耗用量的40%以上。由于聚乙烯分子中不含极性基团，且结晶度高，表面自由能低，因此，该薄膜的印刷性能较差，对油墨和胶黏剂的附着力差，所以在印刷和复合前需要进行表面处理。聚酯薄膜（PET）聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，采用挤出法制成厚片，再经双向拉伸制成的薄膜材料。它是一种无色透明、有光泽的薄膜，机械性能优良，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高温和低温，耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好，
15、是常用的阻透性复合薄膜基材之一。但聚酯薄膜的价格较高，一般厚度为12 m，常用做蒸煮包装的外层材料，印刷性较好。尼龙薄膜（PA）尼龙薄膜是一种非常坚韧的薄膜，透明性好，并具有良好的光泽，抗张强度、拉伸强度较高，还具有较好的耐热性、耐寒性、耐油性和耐有机溶剂性，耐磨性、耐穿刺性优良，且比较柔软，阻氧性优良，但对水蒸气的阻隔性较差，吸潮、透湿性较大，热封性较差，适于包装硬性物品，例如油腻性食品、肉制品、油炸食品、真空包装食品、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艺生产的聚丙烯薄膜，又可分为普通CPP和蒸煮级CPP两种，透明度极好，厚度均匀，且纵横向的性能均匀，一般用做复合
16、薄膜的内层材料。普通CPP 薄膜的厚度一般在2550m 之间，与OPP复合后透明度较好，表面光亮，手感坚挺，一般的礼品包装袋都采用此种材料。这种薄膜还具有良好的热封性。蒸煮级CPP 薄膜的厚度一般在6080 m 之间，能耐121、30 min的高温蒸煮，耐油性、气密性较好，且热封强度较高，一般的肉类包装内层均采用蒸煮级的CPP薄膜。镀铝薄膜目前应用最多的镀铝薄膜主要有聚酯镀铝膜（VMPET）和CPP 镀铝膜（VMCPP）。镀铝膜既有塑料薄膜的特性，又具有金属的特性。薄膜表面镀铝的作用是遮光、防紫外线照射，既延长了内容物的保质期，又提高了薄膜的亮度，从一定程度上代替了铝箔，也具有价廉、美观及较好
17、的阻隔性能，因此，镀铝膜在复合包装中的应用十分广泛，目前主要应用于饼干等干燥、膨化食品包装以及一些医药、化妆品的外包装上。塑料薄膜行业发展现状随着经济的发展以及农村产业结构的调整，中国各行各业对塑料薄膜的市场需求不断上升。2005年全年全国全部塑料薄膜生产和供应企业累计工业总产值达到79，910，504千元，比上年增长29%，累计企业单位数1223个，全年累计产品销售收入77，417，653千元，比上年同期增长25.89%，累计利润总额达到2，384，871千元。全行业人均销售率为488，266.94元。2006年上半年全国全部塑料薄膜生产和供应企业累计工业总产值达到43，959，811千元，
18、比上年同期增长17.31%，累计企业单位数1299个，累计产品销售收入44，040，148千元，比上年同期增长22.11%，累计利润总额达到1，213，127千元。全行业的人均销售率为889，069.85元。总体来看，全国塑料薄膜生产和供应企业的经营状况良好。中国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的20%，是塑料制品中产量增长较快的类别之一。从中国塑料薄膜（厚度为0.06mm0.26mm）的应用领域看，用量最大、品种最多、应用最广的是包装工业，其消费约占2/3，其次是农业约占30%，再有就是功能膜，如微孔膜、屏蔽膜、土工膜等。理论上几乎所有合成树脂都可能成膜，但是具有经济意义、成为商品、用量最大
19、的是聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯（PS）、乙烯/乙酸乙烯（EVA）、聚酰胺（PA）等树脂。若在树脂基体中添加适宜的塑料助剂，就可以制备出所需的各种功能性薄膜。塑料薄膜工业上的生产方法有压延法和挤出法，其中挤出法又分为挤出吹膜、挤出流延、挤出拉伸（又称二次成型）等，目前挤出法应用最广泛，尤其是对于聚烯烃薄膜的加工，而压延法主要用于一些聚氯乙烯薄膜的生产。中国塑料薄膜行业正处于一个蓬勃发展的阶段，据悉，中国塑料薄膜的需求量每年将以9%以上的速度增长。而且随着各种新材料、新设备和新工艺不断地涌现，将促使中国的塑料薄膜朝着品种多样化、专用
20、化以及具备多功能的复合膜方向发展。随着中国经济的发展以及农村产业结构的调整，中国各行各业对塑料薄膜的市场需求不断上升。目前中国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的20%，是塑料制品中产量增长较快的类别之一。预测2015年全球塑料薄膜和板材市场消费量有望达到5070万吨，其中亚太地区预计将成为增长最快的区域市场。中国塑料薄膜产业当前正处于一个蓬勃发展的阶段，2001-2011年市场规模年均增速达到18%以上，预计2012年将达到3500亿元。伴随着行业的发展，塑料薄膜制造行业的竞争不断加剧，国内优秀的塑料薄膜生产企业越来越重视对行业市场的研究，特别是对行业发展环境和产品购买者的深入研究。也正因为如
21、此，一大批国内优秀的塑料薄膜制造品牌迅速崛起，逐渐成为中国乃至世界塑料薄膜制造行业中的翘楚!塑料薄膜表面性能塑料薄膜在包装领域的应用最为广泛。塑料薄膜可用于食品包装、电器产品包装、日用品包装、服装包装等等。它们有一个共同点，就是对塑料薄膜都要进行彩色印刷，而作为食品包装还要进行多层复合或真空镀铝等工艺操作。因此，要求塑料薄膜表面自由能要高、湿张力要大，以有利于印刷油墨、粘合剂或镀铝层与塑料薄膜的牢固粘合；在塑料薄膜生产卷取和高速包装过程中，则要求薄膜表面有一定的摩擦性能防止薄膜粘连或打滑；在用于电器、电子产品等包装时，则要求薄膜具有一定的防静电性能等等。塑料薄膜的表面张力塑料薄膜的表面张力取决
22、于塑料薄膜表面自由能大小，而薄膜表面能又取决于薄膜材料本身的分子结构。多数塑料薄膜如聚烯烃薄膜(LDPE、HDPE、LLDPE、PP)属非极性聚合物，其表面自由能小，表面湿张力较低，一般为30达因/厘米左右。理论上讲，若物体的表面张力低于33达因/厘米，普通的油墨或粘合剂就无法附着牢固，因此必须对其表面处理。聚酯类(PET、PBT、PEN、PETG)是属于极性高分子，其表面自由能较高，表面湿张力在40达因/厘米以上。但是对于高速彩色印刷或为增加真空镀铝层与BOPET薄膜表面之间的结合力，也还需要对BOPET薄膜进行表面处理，以进一步提高其表面湿张力。塑料薄膜表面处理的方法有：电晕处理法、化学处
23、理法、机械打毛法、涂层法等，其中最常采用的是电晕处理法。电晕处理法的基本原理是：通过在金属电极与电晕处理辊(一般为耐高温、耐臭氧、高绝缘的硅橡胶辊)之间施加高频、高压电源，使之产生放电，于是使空气电离并形成大量臭氧。同时，高能量电火花冲击薄膜表面。在它们的共同作用下，使塑料薄膜表面产生活化、表面能增加。通过电晕处理可使聚烯烃薄膜的湿张力提高到38达因/厘米；可使聚酯薄膜的表面湿张力达到52-56达因/厘米以上。电晕处理塑料薄膜表面湿张力的大小与施加于电极上的电压高低、电极与电晕处理辊之间的距离等因素有关。当然，电晕处理应当适度，并非电晕处理强度越高越好。这里值得注意的是塑料薄膜与电晕处理辊之间
24、应避免夹入空气，否则有可能使薄膜的反面也被电晕处理了。反面电晕造成的后果是：1有可能产生油墨印刷的反粘现象；2在镀铝时会发生镀铝层转移，在涂胶时会发生涂胶层转移。防止薄膜反面电晕的主要措施是要调节好电晕处理辊前的橡胶压紧辊的压力，压紧辊两端压力既要一致且压力大小又要合适。另外，电晕辊和压紧辊必须进行严格的动静平衡试验，径向跳动要求小于0.05毫米，目的是保证塑料薄膜平整地进入电晕辊、防止夹入空气，从而避免发生反面电晕的现象。塑料薄膜的特性比较常用的塑料薄膜有聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯、聚酯薄膜（PET）、聚丙烯（PP）、尼龙等。 各种塑料薄膜性能不同，印刷的难易程度也不同，作
25、为包装材料的用途也不同。聚乙烯薄膜是一种无色，无味、无臭、半透明的无毒性的绝缘材料，大量用作包装袋；食品袋，还可制作各种容器。它是惰性材料，所以比较难印刷，必须经处理后，才能印出比较好的效果。聚氯乙烯簿膜的耐光性、耐老化性比较好且具有比较好的耐撕裂性能，能透气，是一种洁净、无色、透明的薄膜，一般加入增塑剂，它可溶于丙酮，环已酮等溶剂。因此，可以用聚氯乙烯类树脂制的油墨印刷。适用于包装袋、书皮等。聚苯乙烯薄膜是柔软而坚韧的薄膜，干净，无色而透明，不含增塑剂时，膜层永远柔软，耐冷冻，存放不老化，印刷时采用氧化聚合的合成连结料油墨，可使印迹牢度较好。聚酯薄膜是无色、透明、耐湿、不透气、柔软、强度大、
26、耐酸碱油酯和溶剂、对高低温均不怕的材料，经电火花处理后，对油墨有比较好的表面牢度。用于包装和复合材料。聚丙烯薄膜有良好的光泽和很好的透明度，耐热酸碱、耐溶剂、耐摩擦、耐撕裂、能透气，低于160时不能热封。尼龙薄膜的强度比聚乙烯薄膜大，无味、无毒、不透细菌、耐油、耐酯、耐沸水及大部分溶剂，一般用于荷重、耐磨的包装，以及蒸煮包装（食品的再热），它不需表面处理即可印刷。聚乙烯分子上基本不带极性基团，是一种非极性印高分于，聚丙烯分子中，每个结构单元上都含有一甲基，这分种弱极性基团，基本上也属于非极性高分子，因此，它们对油墨的亲和性都比较差，所以在印刷前在印刷前要经过处理后才能得到满意的印件。处理方法大多是通过氧化，使之增加极性，使表面结构发生变化。具体的处理方法有放电（俗称电晕、电火花）法、火焰法、紫外线辐射法、酸（硫酸、铬酸）处理法等几种。而以放电法比较简单而普及。