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各种材料的弹性模量是多少,软包装行业常用包

来源:http://www.paisapatin.com 作者:云顶国际 时间:2019-11-05 01:07

有QQ好友询问:咱们软包装用的pe.cpp.pet.opp.pa等各种材料的弹性模量是多少?

包装薄膜材料的功能性质,直接带动了复合软包装材料的功能性发展,下面就几种常用包装材料的功能性质作一下概要的介绍。

凹版印刷在对于软包装印刷基材印刷时,要注意到薄膜的表面张力、热收缩性、表面平滑度、形变、耐高温性和溶剂对薄膜的溶解性等特性。这些特性的控制的好与否是影响薄膜印刷质量好坏的一个重要因素。 下面是几种薄膜的印刷适性: 1.BOPP 对于最普通的软包装印刷基材,要注意表面张力、热收缩性及表面平滑度,不可有细微凹坑,否则影响浅网部分,印刷张力和压印力适中,干燥温度低于80℃。 2.BOPET 因PET通常较薄,为12m,易起皱折,印刷时需要较大的张力,对油墨有一定的选择性,最好使用专用油墨,用一般印刷油墨易剥离,薄膜静电大,易发生堵版、起毛以及刮刀痕现象。另外,印刷时车间湿度大是有一定好处的,能够耐较高干燥温度。 3.BOPA BOPA薄膜的最大特点是易吸湿变形,在印刷时要抓住这一关键点。 .BOPA吸湿后尺寸变化,因此应拆包及用,用剩的薄膜立即密封防潮包装。 .生产中可空穿一至二色预热除湿,温度为60~90℃。 .在环境相对温度大于85%时最好不要印刷尼龙薄膜。 .印好的BOPA应立即转下道工序复合,如国不能立即复合要密封包装,存放时间一般不超过24小时,最好存放复合热化室。 .印刷张力、印刷压力适当。 4.K涂覆膜 K涂层膜印刷要点:因为K图层膜无论是辊涂式还是喷涂式,其厚薄均匀度都不是很好,表面不平整,而且PVDC刚而脆,在印刷时印刷张力和印刷压力不能太大,套印难度大,油墨转移性较差,印刷浅网版时易起花点,需采用较高硬度的压辊进行印刷。另外,对溶剂有选择性,使用溶剂不当时可能会将图层溶下来,印刷膜溶剂残留量较大,且易粘连,因此干燥和冷却要特别注意。 5.消光膜 消光膜的印刷可采用OPP的工艺在其光面里进行里印,但因其表面的消光层不能承受高温,需要控制干燥温度。 6.珠光膜 珠光膜采用表印油墨进行表印,并且尽量选用透明性好的表印油墨。热收缩膜印刷时要采用很低的干燥温度,要选择专用的热收缩油墨,如果PVC热收缩膜还要考虑溶剂对薄膜的溶解性。 7.CPP、CPE 未拉伸的PP、PE薄膜印刷时张力很小,套印难度较大,图案设计时要充分考虑其印刷的变形量。 关键词:软包印刷基材

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所谓弹性模量,是以在一定比例限度范围内拉伸应力和拉伸变形之比来表示。
实际应用时,多以F-2、F-5来表示2%或5%伸长时的应力。

1.常用包装材料:PE薄膜材料

图片 1

在GB∕T13022-1991中7.3规定:作应力-应变曲线,从曲线的初始直线部分计算拉伸弹和模量,以E表示,E=δ∕ξ,式中δ-应力,MPa;ξ-应变。

热封性PE材料,已由单层吹塑薄膜发展为多层共挤出薄膜,这样内、中、外层的配方可以进行差异化设计,不同类型聚乙烯树脂的共混配方设计可制得不同起封温度、不同热封温度范围、不同的抗封口污染性、不同热粘强度、不同抗静电效果等,满足具体的产品包装要求、功能性质各异的PE薄膜材料。
近年来,还发展了双向拉伸聚乙烯薄膜,提高了聚乙烯薄膜的拉伸强度,且具有较高的热封强度。

聚丙烯是在催化剂作用下从石油高温裂化后的气体中聚合而制得的,根据成膜加工方法的不同可得到性能不同的薄膜,常用的主要有通用型BOPP、亚光BOPP、珠光薄膜、热封型BOPP、流延CPP、吹塑IPP等。
这几类薄膜的印刷、制袋性能如下。

我们在检测各种薄膜的拉伸强度时,都能得到试样的拉伸形变图,如下图示:

2.常用包装材料:CPP薄膜材料

1、通用型BOPP薄膜

图片 2

CPP材料常用于BOPP//CPP这种防潮轻包装结构中,但不同CPP树脂配方也可制得不同功能性质的薄膜,如改善了耐低温性、耐高温蒸煮、较低封合温度、高耐穿刺强度、耐腐蚀性等功能性质各异的热封性材料。
近年来,行业内还研制了CPP消光薄膜,增加了单层CPP薄膜包装袋的视觉展示效果。

BOPP薄膜是在加工时使无定形部分或部分结晶的薄膜在软化点以上纵横方向分别被拉伸,使薄膜表面积增大、厚度减薄、光泽度和透明度得到大幅度提高。
同时,由于拉伸分子定向,其机械强度、气密性、防潮阻隔性、耐寒性等方面都有较大提高。

从上图中我们可见,在初始拉伸阶段,拉伸应力与形变化呈直线段,从这段应力与应变的关系可以计算试样的弹性模量。

3.常用包装材料:BOPP薄膜材料

BOPP薄膜的特性:拉伸强度高、弹性模量高,但抗撕强度低;刚性好,有突出的延伸性和抗弯曲疲劳性能;耐热、耐寒性较高,使用温度可高达120℃,BOPP耐寒性也比一般PP膜要高;表面光泽度高,透明性好,适宜作为各种包装材料;BOPP化学稳定性好,除强酸,如发烟硫酸、硝酸对它有腐蚀作用外,不溶于其他溶剂,只部分烃类对其有溶胀作用;阻水性极佳,是阻湿防潮最佳材料之一,吸水率<0.01%;印刷性差,因此印刷前必须进行表面电晕处理,处理后印刷效果好;静电高,应用于生产薄膜的树脂中需加入抗静电剂。

而我们通常检测的薄膜断裂拉伸强度以及断裂伸长率,对于张力的设定而言不具有任何参考性,印刷复合时加载在薄膜上的应力必须控制在薄膜产生弹性变形的范围内,否则就是薄膜不可逆的拉伸变形,将产生严重的尺寸变化。

轻包装复合膜最常用的是普通BOPP光膜和BOPP消光膜,也有BOPP热封膜、BOPP珠光膜。
BOPP最大特点是拉伸强度高,优异的水蒸气阻隔性能,广泛用于防潮轻包装的面层印刷材料。
BOPP消光薄膜具有类似于纸张的消光装饰效果。
BOPP热封膜可用作单层包装材料使用,例如用于包裹糖果的内包装用。
BOPP珠光膜多用于冰糕包装的热封层材料,可省去白墨印刷,其密度低,2~3N/15mm的封合强度使包装袋易于开启取出内容物。
另外,如BOPP防雾膜、全息OPP镭射膜、PP合成纸、可降解BOPP薄膜等BOPP系列功能性薄膜也在特定范围得到推广应用。

哑光BOPP的表层设计为消光层,使外观的质感似于纸张,手感舒适。
消光表层一般不用于热封,由于消光层的存在,与通用BOPP相比,有以下特点:消光表层能起到遮光作用,表面光泽度也大大降低;必要时消光层可作热封面;消光表层滑爽性好,因表面粗化具有防黏性,膜卷不易黏结;消光膜的拉伸强度比通用膜略低,热稳定性也叫普通BOPP稍差。

另外,薄膜张力设定还要考虑薄膜材料的受热稳定性,例如印刷干燥温度在50-80℃,复合干燥温度在55-90℃,复合热鼓温度在50-70℃等。
常用材料的热稳定性依次为PET、NY>BOPP>消光OPP>CPP>PE。

4.常用包装材料:PET薄膜材料

珠光薄膜适用PP为原料,添加CaCO3和珠光颜料、橡胶扥改性剂,混合后经双向拉伸而成。
由于在双向拉伸过程中,PP树脂分子受到拉伸,而CaCO3粒子之间被拉伸开了相互间的距离,从而形成了孔泡,所以珠光膜是一个微孔泡沫薄膜,密度在0.7g/cm³左右。
PP分子经双轴定向后失去了可热封性,但是作为橡胶等改性剂却仍有一定的热封性,但热封强度很低,易撕口,常用于冰淇淋、冰棒等的包装。

下面我们探讨一下常用材料的弹性模量及耐热性对张力设定的影响:

普通12μmPET光膜在复合软包装应用广泛,其复合产品的机械强度远高于BOPP双层复合产品,且阻氧能力较BOPP//PE复合膜降低20~30倍。
PET材料的耐热性很好,可制得平整度好的包装袋。
PET热收缩薄膜、消光PET薄膜、高阻隔聚酯薄膜、PET扭结膜、直线撕裂性PET薄膜等功能性产品也有应用。

双面热封膜:这种薄膜为ABC结构,A、C两面为热封层。
主要用作食品、纺织品、音像制品等包装材料。

作为表层基材,PET的弹性模量最高,其次是BOPP,再次是消光OPP,而BOPA在干燥条件时有良好的弹性模量,但受潮后挺度不足。
同时,PET膜的热稳定性最好,其次是BOPP,再次消光OPP,由于消光OPP膜的弹性模量相对较低,同时热稳定性又较差,印刷冷却收卷后的回缩率较大,在夏季印刷收卷后易容易出现反粘现象,所以印刷消光OPP时张力要调整得略小,干燥温度适当降低。

5.常用包装材料:尼龙薄膜

单面热封薄膜:这种薄膜为ABB结构,A层为热封层。
在B面上印刷图案后,与PE、BOPP及铝箔复合制成袋,用作食品、饮料、茶叶等高档包装材料。

2、热封层基材的弹性模量

双向拉伸尼龙薄膜以其高强度、高抗穿刺性、耐高温性、较好的阻氧性,广泛用于抽真空、水煮、蒸煮包装袋中。
多数1.7kg以上的大容量包装,为获得良好的耐跌落性能,也采用了BOPA//PE结构。

流延CPP聚丙烯薄膜,是一种无拉伸、非定向的聚丙烯薄膜。

在热封层基材中CPP的挺性是最好的,PE膜相对较差,如下表:

流延尼龙薄膜,在日本广泛用于冷冻食品的包装,其具有很好的耐低温性,减少了低温贮运过程中包装袋的破损率。

CPP薄膜的特点是透明度高、平整度好、耐高温性好、具有一定挺括度不失柔韧性、热封性好。
均聚CPP热封温度范围窄、脆性大,适宜作为单层包装膜,共聚CPP的性能均衡,适宜作为复合膜内层材料。
目前一般都是共挤CPP,可充分利用各种聚丙烯的特性进行组合,使得CPP的性能更加全面。

同时CPP的热稳定性远高于PE薄膜,因而LDPE薄膜的多色套印非常困难,需要配方调整提高其弹性模量及耐热稳定性。

另外,如尤龙吉可还开发了易粘合型、气体阻隔型、双面电晕等系列产品,拓展了标准型BOPA薄膜的应用范围。

IPP吹塑膜一般是采用下吹方式生产,PP在环形模口挤出吹胀后,由风环初步冷却后立即由水急冷定型,干燥后卷取,制成品为筒状薄膜,也可切开成为片膜。
吹塑IPP的透明度好、刚性好、制袋简单,但其厚度均匀性较差,薄膜平整度不够好。

对复合过程来说,最关键的是两贴合薄膜的张力匹配问题,也就是说复合后两层膜的回缩率要尽量一致,不然,轻则卷曲,重则产生遂道现象。
例如,消光OPP干复铝箔,铝箔可以认为是不收缩,而消光OPP薄膜在加载复合张力的情况下经过50-80℃的烘箱,由于其弹性模量及耐热性都较PET及普通OPP差,因而松掉张力后的回缩率也会大一些,一般消光膜复合时张力要小干燥温度也要低一些。

6.常用包装材料:镀铝薄膜

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

PE薄膜的弹性模量远小于CPP薄膜,且耐热性又差,作为内层膜贴合时如果张力偏大,那么贴合松掉张力后回缩率很大,通常干式复合的PE膜放卷张力控制原则是在走膜平整的情况下将张力放到最小。

真空镀铝是在薄膜(如PET、BOPP、CPP、PE、PVC等)的表面形成一层致密的铝层,从而极大地增加了薄膜对水蒸气、氧气、光线的阻隔能力,复合软包装中应用最多的是VMPET、VMCPP材料,VMPET用于三层复合、VMCPP用于两层复合。
OPP//VMPET//PE结构现在已成熟应用于榨菜、芽菜产品的抽真空水煮包装中,为克服普通镀铝产品铝层易迁移、不耐水煮的缺点,开发了带底涂型的VMPET产品,其水煮前后的剥离强度可达到1.5N/15mm以上,且铝层不出现迁移,增强了包装袋的整体阻隔性能。

文章转自

我们通常采用对下机膜划十字架的方法来检测复合张力匹配情况,但有时下机膜是平整的,但经过50-55℃的熟化后仍有明显的向PE膜一侧的卷曲现象,这是PE膜在熟化温度作用下产生的热收缩所致。
通过张力控制及降低熟化温度,有利于减轻PE复合膜的内卷现象,这也是无溶剂复合膜的平整度有明显改善的原因吧。

7.常用包装材料:铝箔

另外,挺性好的薄膜弹性模量大,如果其厚度增加,则挺性明显递增,相当于厚度的三次方。

软包装用铝箔一般为6.5μm或9μm厚度,铝箔是理论上的高阻隔性材料,透水、透氧、透光均为“0”,但实际上铝箔存在针孔及耐折耐针孔性差,存在一些实际阻隔包装效果不理想的情况。
铝箔材料应用的关键是避免其在加工、包装、运输过程中产生针孔,从而降低实际阻隔能力。
近年来,在铝箔材料的传统应用领域有被更经济的包装材料替代的趋势。

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

8.常用包装材料:涂布型高阻隔薄膜

主要是PVDC涂布薄膜、PVA涂布薄膜。

PVDC具有优良的阻氧性与防潮性,并具有优良的透明性,涂布型PVDC薄膜所使用的基膜主要是BOPP、BOPET、BOPA、CPP等,也可以是PE、PVC、玻璃纸等薄膜,在复合软包装中应用最多的是KOPP、KPET、KPA薄膜。

高皂化度的聚乙烯醇分子结构具有很高的规整性和高的极性,容易结晶,因而对氧气等非极性气体具有很高的阻隔性。
在干燥条件下,透氧系数仅6.2×10-17ml·cm/(cm2·S·cmHg),明显低于包装材料中常用的PVDC、PET、PE等树脂,PVDC、PET、PE的透氧系数分别为5.3×10-13、2.0×10-12、2.5×10-10ml·cm/(cm2·s·cmHg)。
PVA涂布薄膜已实现工业化生产。

9.常用包装材料:共挤出高阻隔薄膜

共挤出是将两种或两种以上的不同塑料,通过两台或两台以上的挤出机,分别使各种塑料熔融塑化后供入一副模头中,制备复合薄膜的一种成型方法。
共挤出阻隔性复合薄膜通常由阻隔性塑料、聚烯烃类塑料以及黏合性树脂三大类物料组合而成,阻隔性树脂主要有PA、EVOH、PVDC等。

以上仅是常见包装材料,实际上用到的至少还有氧化物蒸镀膜、PVC、PS、PEN、纸张等,而且同一树脂按不同的加工方法、不同的配方改性可制得不同功能性质的薄膜材料。
以不同的功能性薄膜的层合,就可通过干法复合、无溶剂复合、挤出复合等复合技术制作出满足不同内容物包装需求的功能性复合软包装材料。

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