塑料包装薄膜的性能与检测

塑料包装薄膜的性能与检测作者：常州钟恒新材料有限公司 冯树铭根据塑料包装薄膜的种类和用途的不同，应用过程中对其性能的要求也各异。但总的来说，主要集中在两个方面：薄膜的外观与尺寸以及薄膜的内在性能，包括物理机械性能、光学性能、热性能和阻隔性能等。本文主要从这两个方面阐述塑料包装薄膜目前较为常用的检测方法。 外观与尺寸 塑料薄膜的外观主要包括薄膜清洁度、平整度和色相等。清洁度是指薄膜中不应有杂质、异点和油污等；平整度是指膜卷表面应平整光洁、无皱折、无暴筋和凹坑，并且保证膜卷端面齐整等；色相是指薄膜无色差，色泽均匀。 对于外观的检测，通常是在自然光线或日光灯下，采用肉眼目测法进行观测。软塑包装用膜对外观要求较农用薄膜高，一般不允许有外来杂质、油污和褶皱等缺陷。 塑料薄膜的尺寸主要是指塑料薄膜的厚度，其次是指薄膜的宽度和长度。由于塑料薄膜都是成卷生产和供应的，其长度一般在数千米甚至上万米，常用的方法是通过计数器测量得到，而宽度则可直接用卷尺测量。 图1 高阻隔型塑料包装薄膜塑料薄膜的厚度可按照CB/T6672-2001“塑料薄膜和薄片厚度测定-机械测量法”进行测量。试验室常采用立式光学仪或其他高精度接触式测厚仪对薄膜进行离线测量，测量精度为0.1m。在高速、连续化的薄膜生产线上，一般采用-射线和近红外线等测厚仪进行非接触式测量。这类测厚仪不仅测量精度高、响应速度快，而且还能自动反馈厚度信息，不断修正厚度的偏差。 图2 通用阻隔型塑料包装薄膜物理机械性能 物理机械性能的检测侧重于拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量这3个方面。拉伸强度是塑料薄膜最重要的力学性能，它表示薄膜在单位截面面积上所承受的拉力。聚酯薄膜（BOPET）的拉伸强度最高，一般可达200MPa以上，是聚乙烯薄膜（PE）的9倍。 断裂伸长率用来表征薄膜的韧性，它表示在承受一定的载荷下，一定长度的薄膜发生断裂时，其单位截面的长度减去薄膜原长后与原长的比值。BOPET薄膜的断裂伸长率约为100%。 弹性模量是指在薄膜的弹性形变范围内，其纵向应力与纵向应变之比，也称杨氏模量。BOPET薄膜的弹性模量一般在4000MPa以上。 一般，可使用量程为500N的拉力试验机对上述力学性能进行测试。塑料薄膜的拉伸强度和断裂伸长率的测试方法可按照GB/T13022-91“塑料薄膜拉伸性能试验方法”进行测量。具体的试验过程是：选择10条长为150mm，宽150.1mm的长条形试样，保持夹具的间距为100mm，并设定拉力机的拉伸速度为10010mm/min，分别从纵向和横向对试样进行测试。根据测试得到的拉伸强度和断裂伸长率的数据，可计算出薄膜的弹性模量。 光学性能 一般，塑料包装材料对塑料薄膜的光学性能，如雾度、透光率和光泽度等有较高的要求。 雾度是指透过透明薄膜而偏离入射光方向的散射光通量与投射光通量之比，一般用百分比表示。雾度用来表征透明材料的透明程度，不仅与薄膜材料的固有特性（如结晶度和取向度）有关，也与所用的添加剂（包括添加剂的种类、粒径大小和用量等），以及成型加工过程和环境有关。BOPET薄膜的雾度一般在1.53.5之间。透光率表示薄膜光通量的大小。BOPET薄膜的透光率在80%90%以上。 图3 聚烯烃包装薄膜光泽度是指薄膜表面平整、光滑的程度，可通过薄膜对光线的反射能力来测定。薄膜表面（从微观上来看）越平整，对光线的镜面反射能力越强，光泽度就越高，反之，光泽度越低。 雾度和透光率可用球面雾度仪进行测量，量程为0%100%。光泽度的测定则用光泽度仪进行测量，对于高光泽度的材料，光泽度仪选用的折射角度为20；对于中高光泽度材料（如BOPET薄膜等），设备选用的折射角度为45；而对于中等光泽度材料，折射角度为60。BOPET薄膜的光泽度在130%以上。 热性能 热收缩率用于表征塑料薄膜的热稳定性。薄膜的热收缩率常用热缩试验仪进行测定。测试时，取5片面积为120mm120mm的正方形试样，在试样纵横向的中间画一个互相垂直的100mm100mm标线。将试样平放在1501的烘箱内恒温30min，取出后冷至室温，分别测量标线长度的变化情况，从而计算出试样的热收缩率。一般，BOPET薄膜的纵向热收缩率为1.5%3.0%，横向热收缩率基本为0以下。 表面性能 薄膜的表面粗糙度的大小将直接影响薄膜的收卷性能。一般，用摩擦系数来表征表面粗糙度。 摩擦系数分为动摩擦系数和静摩擦系数两种。静摩擦系数是指两块相互接触的薄膜在相对移动开始时，其接触表面所受的最大阻力与垂直施加于两个接触表面上的法向力之比。动摩擦系数是指两接触表面以一定的相对速度移动时，接触表面所受的阻力与法向力的比值。摩擦系数可按GB/T100006“塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法”的规定进行测定。测试仪器为摩擦系数试验仪。BOPET薄膜的摩擦系数一般控制在0.4左右。 彩色印刷与真空镀铝是塑料包装薄膜应用最广泛的两大领域，它们对薄膜的表面湿张力要求很高。表面湿张力是指薄膜表面自由能的大小，而表面自由能主要取决于薄膜材料自身的分子结构。聚烯烃是油墨印刷的常用材料，它属非极性高分子材料，其表面自由能较低，即湿张力很小，因此必须对其进行表面处理。为了适应高速印刷的需要，即使是作为极性高分子材料的聚酯同样需要进行电晕处理，以进一步提高其表面湿张力。 表面湿张力可按照GB/T14216“塑料薄膜和片润湿张力试验方法”的规定进行测定。首先，配制不同标值的达因水，用棉签蘸取任一标值的达因水，涂布于平放的塑料薄膜表面。如果薄膜在2s内不收缩，可再使用标值较高的达因水重复测试。若在2s内发生收缩，则表示所使用的达因水的标值就是该薄膜的表面湿张力。另外，也可使用市场销售的达因笔（有38、40、42和46等几种规格），直接在塑料薄膜表面划写，通过观察薄膜的收缩情况，来测定其表面湿张力，原理与达因水的测量原理相同。 阻隔性能 塑料包装薄膜的阻隔性能可直接影响被包装物的保质期或货架期。一般，塑料薄膜的阻隔性与塑料材料的化学结构有关，有高阻隔、中阻隔和低阻隔之分。目前，比较常用的提高薄膜的阻隔性能的方法是多层复合、真空镀铝和纳米改性等。 对于阻隔性能的高低，主要用氧气透过率和水汽透过率这两个指数来判断。一般，包装用双向拉伸聚酯薄膜的透氧系数要达到2.2510-15（cm3cm）/（cm2sPa），透湿量要达到55g/（m224h）（厚度为0.012mm）。 氧气透过率可按照GB/T1038-2000“塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法”的规定进行测定。试验所用的仪器是压差试验仪，由低压腔和高压腔组成。测试时，将薄膜试样贴于高压腔与低压腔之间。待两腔密闭后，用真空泵抽真空，然后向高压腔内充1个大气压的试验气体。通过测量低压腔的压力增量，即可计算出气体的透过率。 水汽透过率则是按照GB/T1037-2000“塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法”的规定进行测定。试验要求的环境温度为231，相对湿度为902%。实验时，在试样两侧保持一定的水蒸气压差，通过测量透过试样的水蒸气量，计算出水蒸气透过量和水蒸气透过系数。(end) 废旧橡胶再生利用 发布日期：2010-4-1 15:04:10被浏览：445 次废旧橡胶的回收利用主要有两种方法：通过机械方法将废旧轮胎粉碎或研磨成微粒，即所谓的胶粒和胶粉；通过脱硫技术破坏硫化胶化学网状结构制成所谓的再生橡胶。本文简单介绍一下胶粉的生产技术。 1.胶粉的制造方法 废橡胶的预加工。废旧橡胶制品中一般都会有纤维和金属等非橡胶骨架材料，加之橡胶制品种类繁多所以在废旧橡胶粉碎前都要进行预先加工处理，其中包括分拣、去除、切割、清洗等加工。对废旧橡胶还要进行检验、分类，对不同类别、不同来源的废橡胶及其制品按要求分类，最理想是采用回收管理循环方法，根据废胶来源有目的地进行处理。对于废轮胎这类体积较大的制品，则要除去胎圈，亦有采用胎面分离机将胎面与胎体分开。胶鞋主要回收鞋底，内胎则要除去气门咀等。 经过分拣和除去非橡胶成分的废橡胶，由于长短不一，厚薄不均，不能直接进行粉碎，必须对废橡胶切割。国外对轮胎普遍采用整胎切块机切成25mmx25mm不等胶块。大的胶块则重新返回切割机上再次切割，废橡胶特别是轮胎、胶鞋类制品，由于长期与地面接触，夹杂着很多泥沙等杂质，则应先采用转桶洗涤机进行清洗，以保证胶粉的质量。 冷冻粉碎法。低温冷冻粉碎法的基本原理是：橡胶等高分子产材料处在玻璃化温度(Tg)以下时，它本身脆化，此时受机械作用很容易被粉碎成粉末状物质，硫化胶粉即按此原理制成的。 冷冻粉碎工艺有两种：一种是低温冷冻粉碎工艺。另一种是低温和常温并用粉碎工艺。前者是利用液氮为制冷介质使废橡胶深冷后用锤式粉碎机或辊筒粉碎机进行低温粉碎。微细橡胶粉生产线即是采用后一种方法进行生产的。利用液氮深冷技术把废旧轮胎加工成80目以上的微细橡胶粉，其生产过程中的温度、速度、过载均为闭环连锁微机控制，对环境无污染。该生产线的生产全过程均采用以压缩空气为动力的送料器和封闭式管道输送，除废旧轮胎投入和产品包装时与空气接触外，全线均为封闭状态。另外，由于采用冷冻法生产，无高温气味，所以不产生二次污染。并通过微细胶粉和粗粉的热交换过程达到了充分利用能源、降低能耗即降低产品成本的目的。 常温粉碎法。废橡胶经过预加工后进行常温粉碎，一般分粗碎和细碎。目前中国的再生胶工厂中常采用两种粉碎方式，一种是粗碎和细碎在同一台设备上完成；另一种是粗碎和细碎在两台不同的设备上完成。前者适合于小型工厂的生产厂生产。 粗碎和细碎同时进行的方式：进行该操作的两个辊筒其中一个表面带有沟槽，另一个表面无沟槽，即为沟光辊机。首先通过输送带将洗涤后的胶块送入两辊筒间进行破胶，然后将破碎后的胶块和胶粉落入设备底部的往复筛中过筛，达到粒度要求的从筛网落下，通过输送器入仓；未达到要求的胶块，通过翻料再进入沟光辊机中继续进行破碎。 粗碎和细碎在两台设备上进行的方式：粗碎在两只辊筒表面都带有沟槽的沟辊机上进行，粗碎过的胶块大小一般在6-8mm。然后进入光辊细碎机上进行细碎，其粒度一般为0.8-1.0mm(26-32目)。胶粉工厂粉碎设备与传统的再生胶粉碎设备不同，都是专用的废橡胶破碎机、中碎机、细碎机。 2.胶粉的活化与改性 所谓活化胶粉是为了提高胶粉配合物的性能而对其表面进行化学处理的胶粉。胶粉的活化改性方法很多，大致分为：接枝方法；互穿聚合物网络(IPN)法；表面降解再生法；低聚物改性法；调整硫化体系；其他活化方法。例如，饱和量硫化促进剂处理法。这种方法是采用2-3份的硫化促进剂对420m(40目)的胶粉进行机械处理制得，通过处理的胶粉其表面均匀地附着一层硫化促进剂，从而使胶粉与基质胶料界面处的交联键增加，使整个胶料配合物硫化后成为一个均匀的交联物，这种胶粉应用于轮胎，虽然其静态性能略有下降，但是其动态性能提高。 液体高分子材料加硫化剂处理法。这种方法是采用12份左右的液体不饱和可硫化的高分子材料与硫化剂共混，然后对胶粉进行机械处理制得。可采用的液体高分子材料有液体丁腈橡胶、液体丁苯橡胶、液体乙丙橡胶等，至于采用哪种液体高分子材料可根据胶粉种类和用途而定。通过处理的胶粉，能使其与基质胶料很好地交联，并根据所用的液体高分子种类而赋予其耐油、耐臭氧等特性。根据应用试验，在物理性能不超过允许的范围内，可高比例掺用(40%-80%)。 3.胶粉的应用 胶粉的应用概括起来可分为两大领域：一是直接成型或与新橡胶并用做成产品，这属于橡胶工业范畴；二是在非橡胶工业的广阔领域中应用。现在全球范围内越来越多的厂商采用胶粉替代原生材料，不仅有益于环境保护，而且更重要的是因为使用胶粉能够有效的降低成本、提高性能，得到其它材料得不到的效果。它可以作为橡胶、填料及复合材料被广泛的用于轮胎、胶管、胶带、胶鞋、橡胶工业制品、电线、电缆及建筑物材料等。胶粉还可以和塑料并用，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨脂等，以提高性能，降低成本。 用胶粉对沥青进行改性铺设公路应用也很广。用胶粉改性沥青铺设的公路在很多发达国家入加拿大、美国、比利时、法国、荷兰等国均有应用。中国也有些省市入江西、湖北、广州、北京等地，相继铺设了实验路段。实践证明，用胶粉改性的沥青铺设的公路可以减少路面龟裂和软化，路面不易结冰和打滑，提高了行驶安全性，还可以提高路面寿命，比一般的沥青路面的使用寿命至少提高了一倍。南京天竹科技实业有限公司专业生产绿色环保木材胶粘剂公司简介产品介绍产品目录木材结构胶(特级)木材结构胶木材集成胶多层板胶高级乳胶木材指接胶贴面胶装饰板胶复合地板胶防火板胶装饰贴面胶PVC复合胶使用手册常见问题联系方法English南京天竹科技实业有限公司 产品介绍水基聚氨酯木材胶粘剂水基聚氨酯木材胶是一种新型的木材工业用胶，它是以水基聚合物为主剂，以改性多异氰酸酯为交联剂组成的双组份胶粘剂。本产品的突出特点是胶合强度高、耐水性、耐热性和耐老化性优异，它以水为分散介质，使用安全方便，不污染环境。传统的木材胶如脲醛胶、酚醛胶因含有毒物甲醛，污染环境，危害人体健康，使用受到很大限制。目前广泛使用的聚醋酸乙烯乳液（白乳胶）虽无毒无害，但其耐水性差，制品因温度和湿度变化，易发生蠕变破坏，长期使用后胶缝易开裂，难于满足更高的应用要求。 南京天竹科技实业有限公司开发了新一代胶粘剂水基聚氨酯木材胶，它完全克服了以上缺点，不含甲醛等毒害物，彻底解决了传统木材胶（如脲醛胶）引起的甲醛公害问题，胶接的木制品无明显的胶缝，耐水性优异，长期使用不开裂(参见SR-100性能测试)。其品种多样，性能全面，各项技术指标均达到国外同类胶的水平，而价格比较便宜，深受用户欢迎。本产品适用于各种阔叶材、针叶材的胶接，用于生产集成材、高档家具、高级胶合板、装饰板和其他木制品。本产品还可用于木材与水泥、金属、塑料及多孔材料的粘接和复合，常用于室内装饰，如在水泥面上直接铺装木地板和塑料地板、墙围等。本产品基本特点如下：初粘力大，固化速度快，胶合强度高。耐水性、耐热性和耐老化性优异。不含甲醛、苯、甲苯、二甲苯等毒害物，胶层固化后无毒无害。以水为分散介质，使用安全、方便。产品呈中性，对木材无污染。可常温固化，也可加热固化。环保证书SR-100SR-100(30Kg包装)SR-100(30Kg包装)使用SR-100拼接的集成材使用SR-100木材结构胶拼接的集成材使用SR-100木材结构胶制作的实木家具用复合地板胶拼合的地板SR-40木材指接胶示意图仓库察看 产品目录Copyright Skybamboo 1999-2007. 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