一、软包装之薄膜的定义
在国家包装通用术语(GB—83)中,软包装的定义为:软包装是指在充填或取出内装物后,容器形状可发生变化的包装。用纸、铝箔、纤维、塑料薄膜以及它们的复合物所制成的各种袋、盒、套、包封等均为软包装。一般将厚度在0.25mm以下的片状塑料称为薄膜。塑料薄膜透明、柔韧,具有良好的耐水性、防潮性和阻气性、机械强度较好,化学性质稳定,耐油脂,易于印刷精美图文,可以热封制袋。它能满足各种物品的包装要求,是用于包装易存、易放的方便食品,生活用品,超级市场的小包装商品的理想材料。
以塑料薄膜为主的软包装印刷在包装印刷中占有重要地位。据统计,从年以来,世界上一些先进国家的塑料包装占整个包装印刷的32.5%~44%。
一般来说,因为单一薄膜材料对内装物的保护性不够理想,所以多采用将两种以上的薄膜复合为一层的复合薄膜,以满足食品保鲜、无菌包装技术的要求。复合薄膜的外层材料多选用不易划伤、磨毛,光学性能优良,印刷性能良好的材科,如:纸、玻璃纸、拉伸聚丙烯、聚酯等;中间层是阻隔性聚合物,如:铝箔、蒸镀铝、聚俯二氮乙烯电里层材料多选用无毒、无味的聚乙烯等热塑性树脂。
二、塑料阻透性技术介绍
1、塑料的阻透性?
塑料制品(容器、薄膜)对小分子气体、液体、水蒸汽及气味的屏蔽能力。
2、透过系数?
塑料阻透能力大小的指标。
定义:
一定厚度(1mm)的塑料制品,在一定的压力(1Mpa),一定的温度(23度),一定的湿度(65%)下,单位时间(1day=24小时),单位面积(1m2),通过小分子物质(O2、CO2、H2O)的体积或重量。表示为(cm3)、(g)
对于气体:
单位为cm3,mm/m2,d,mpa;
对于液体:
单位为g,mm/m2,d,mpa;
3、常用中高阻透性塑料的透过系数:
4、名词解释
EVOH:(EVAL)乙烯-乙烯醇共聚物
PA6—:聚酰胺(尼龙)
MXD6:芳香尼龙,间苯二甲胺和己二酸的偏聚物
PVDC:聚偏二氯乙烯
PAN:聚丙烯晴
PEN:聚萘二甲酸乙二醇脂
PET:聚对苯二甲酸乙二醇脂
PP:聚丙烯
PE:聚乙烯
PS:苯乙烯
HDPE:高密度聚乙烯
LDPE低密度聚乙烯
LLDPE线性低密度聚乙烯
MLLDPE:茂金属线性低密度聚乙烯
IONOMER:离子键聚合物
EVA:乙烯-乙酸乙烯脂共聚物
TIE:钛,树脂粘合剂
AC:聚乙烯亚胺AC:乙醇:水=1:6:3
PU:聚氨脂PU:固化剂:丙酮=7:1:45
PVA:聚乙烯醇
其中:高阻透材料:EVOH、PVDC、PAN、MXD6;
中阻透材料:PA、PEN、PET
5、塑料阻透方式?
层状共混成型阻透和复合成型阻透两种
层状共混为BOPA、BOPET等;
复合成型阻透又分为:
干式复合阻透和熔融共挤复合阻透
干式复合阻透典型为纸、CPP、BOPP、PET、铝铂、或镀铝膜的经层压后复合成型,如奶包装屋顶盒、枕型袋等,
共挤复合阻透为多种塑料材料熔融共挤复合而成。
6、多层复合材料的阻透性公式:
1/P=T1/P1+T2/P2+T3/P3。。。。。。
式中:T1、T2-----各复合层厚度
P1、P2-----各透过系数
P:复合材料的总透过系数,层数越多、越厚,阻透性好,总的阻透性好。
7、多层共挤出复合的方式?
1]、一般性树脂与一般性树脂复合------适应于阻透性不强的酱油、醋等包装。
常用的树脂有:
LDPE、HDPE、LLDPE、PP、PS、PVC等。
2]、一般性树脂与中等阻透树脂的复合****
外层为一般性树脂,内层为中等阻透性树脂,3层—7层复合阻透。
LLDPE,LDPE,HDPE,PP,PS,PVC,+PA,PET、EVA等
3]、中等性阻透树脂与中等性阻透树脂的复合*****
MXD6,PA6,PEN,PET,EVA,PA,相容性好不需要黏结树脂,通常为2-3层结构的复合成型。
4]、一般性树脂与高阻透树脂的复合成型********
一般外层为:LDPE,HDPE,PP,PS,LLDPE,等
内层为:EVOH,MXD6,PVDC等,需要加黏结树脂。
5]、中等阻透性树脂与高阻透性树脂的复合成型
中等树脂为:PET,PA,EVA等
高阻透树脂:EVOH,MXD6,PVDC,PAN等不需要加黏结树脂。
8、国内外较普遍的阻透复合方式?
国外:PE//TIE//EVOH//TIE//PE
PE(EVA)//TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PE
国内:PP/TIE/PA/TIE/PP,
LLDPE/TIE/PA/TIE/LDPE,
MLLDPE/TIE/EVOH/TIE/MLLDPE,
MLLDPE/TIE/PA/TIE/MLLDPE等等。
10、中、高阻隔复合材料的标准?
高阻隔标准:O2透过量为5ml/m2,d以下,透湿量为2g/m2,d以下。
中高阻透复合材料为
O2:5-10ml/m2,d
H2O:10g/m2,d。
11、无菌包装的物理性能和机械性能指标
1]、O2透过率为≤1ml
2]、拉伸强度为≥30Mpa
3]、断裂伸张率为≥40
4]、剥离力为≥1
5]、热合强度为≥40
6]、光线透过率为≤0.4
7]、袋的耐压性能如表:
8]、袋的跌落性能如表:
三、复合包装材料
在包装工业发展的基础上,物品的包装也得到相应的发展。从简单纸包装,到单层塑料薄膜包装,发展到复合材料的广泛使用。复合膜能使包装内含物具有保湿、保香、美观、保鲜、避光、防渗透、延长货架期等特点,因而得到迅猛发展。
复合材料是两种或两种以上材料,经过一次或多次复合工艺而组合在一起,从而构成一定功能的复合材料。一般可分为基层、功能层和热封层。基层主要起美观、印刷、阻湿等作用。如BOPP、BOPET、BOPA、MT、KOP、KPET等;功能层主要起阻隔、避光等作用,如VMPET、AL、EVOH、PVDC等;热封层与包装物品直接接触,起适应性、耐渗透性、良好的热封性,以及透明性、开日性等功能,如LDPE、LLDPE、MLLDPE、CPP、VMCPP、EVA、EAA、E-MAA、EMA、EBA等。以下就复合软包装材料的内层材料开发、发展与现状作一点简述。
LDPE、LLDPE树脂和膜
我国的复合膜是从七十年代末起步的,从八十年代初期至中期,我国开始引进一些挤出机、吹膜机和印刷机,生产简单的二层或册层复合材料。如挤出复合的BOPP/PE、纸/PE、pp/PE;干式复合的BOPP/PE、PET/PE、BOPP/AL/PE、PET/AL/PE等,其中LDPE树脂和膜中,常共混一定比例的LLDPE,以增强其强度和挺度。主要应用在方便面、饼干、榨菜等食品的包装。一般涂布级的LDPE树脂有;IC7A、L、19N、等;吹膜级的LDPE树脂有:Q、Q、F-6、等;LLDPE树脂有:w、F、FD21H等。
CPP膜、CPE膜八十年代末至九十年代初期,随着新一代软包装设备和流延设备的引进,包装内含物的范围进一步扩大,一些膨化食品、麦片等包装袋的透明度要求较高,而煮沸、高温杀菌产品又相继的问市,对包装材料的要求也相应提高,以LDPE和LLDPE为主的内层材料已不能满足上述产品的要求。用流延法生产的具有良好热封性。耐油性、透明性、保香性以及特殊的低湿热封性和高温蒸煮性的CPP在包装上得到广泛使用。在此基础上开发的镀铝CPP,因其金属光泽、美观、阻隔的性能也迅速而大量使用。以及用流延法生产的CPE膜,因其单向易撕性、低温热封、透明度好也正进一步得到使用。
MLLDPE树脂
随着包装市场的不断发展和变化,对包装的特种要求也愈来愈多。美国的DOW化学公司用茂金属催化法聚合生产了茂金属聚乙烯MLLDPE。如APFINITY、POP、、、等树脂。接着美国的埃克森。日本的三井、美国的菲利浦也相继生产的MLLDPE。如埃克森的EX-CEEDD60、D65、三井石化的E-VOLVESP、SP、菲利浦的MPACTD、D等。由于MLLDPE与LDPE、LLDPE具有良好的共混性和易加工性,可在吹膜或流延加工中混合MLLDPE,混合比可由20%至70%。此类膜具有良好的拉伸强度、抗冲击强度、良好的透明性以及较好的低温热封性和抗污染性,以其作内层的复合材料广泛使用于冷冻、冷藏食品、洗发水、油、醋、酱油、洗涤剂等。能解决上述产品在包装生产、运输过程中的包装速度、破包、漏包、渗透等。
盖膜内层材料
果冻、果汁、酸奶、果奶、汤汁等液体包装杯。瓶,其主要材料是HDPE。PP、PS等。此包装的盖膜,既要考虑保质期限,又要考虑盖膜与杯子间的热封强度,还要考虑消费者使用方便——易撕性。达到这特殊性,内层材料只能与杯日形成界面粘合强度,而不能完全渗透、熔合在一起。一般用改性的EVA树脂。如美国杜邦APPEEL。日本东洋的TOPCOL-、法国LOTRYL20MA08、日本HIRO.DINE的WT等。其结构可以为:PET/PE/HM、BOPA/PE/HM、PET/VMPET/PE/HM、PET/AL/PE/HM、纸/PE/AL/PE/HM。对于要求盖膜与底杯盖牢、不撕开,一般要求底杯的材质与盖膜内层材料一致,以便二种材料热封时,完全熔合。如HDPE杯,其盖膜内层材料为:LDPE或EAA;PP杯,其盖膜的内层为CPP膜;PET瓶,我们已找到一种经过涂布改性的PET膜作热封层,封盖装农药PET瓶,取得了满意的结果。
共挤膜
以单层LDPE或LDPE与其它树脂共混生产的薄膜,性能单一,无法满足现代物品发展对包装的要求,因此用共挤吹膜或共挤流延设备生产的共挤膜,其综合性能提高。如膜的机械强度、热封性能、热封温度、阻隔性、开口性、抗污染性等综合性能提高,而其加工成本又降低,得到广泛使用。如H层共挤吹膜的热熔胶膜:PE/HM,电缆膜PE/EAA、MLLDPE的低温热封膜、EVA的盖膜以及抗静电膜、滑爽膜。H层共挤流延的共挤CPP、无改性PP/可热封PP等。三层,五层结构的尼龙共挤膜、五层、七层的EVOH、PVDC高阻隔膜也在不断发展、广泛使用。
复合软包装材料内层膜的发展,从LDPE、LLDPE、CPP、MLLDPE,发展到现在的共挤膜的大量使用,基本实现包装功能化、个性化,满足了包装内含物保质、加工性能、运输、贮存条件。随着新材料的不断推出,内层膜生产技术和设备的提高,复合软包装材料内层膜必将得到飞速发展,并推动食品。 其他 随着社会的进步,人类需求不断增长,各种功能性和环保性的包装薄膜不断出现。例如环保安全、降解彻底、又有良好的热封性能的水溶性聚乙烯醇薄膜,除了作为单层包装材料外,作为内层膜的应用也正在开发。