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1、2 0 0 7 年 第 1 7 卷 第 4 期 塑 料 包 装一 、 P V D C 的 性 能聚 偏 二 氯 乙 烯 是 偏 二 氧 乙 烯 的 均 聚 物 。它 无 毒 、 无 味 、 透 明 ; 机 械 强 度 大 , 韧 性 好 ; 耐油 和 有 机 溶 剂 ; 热 收 缩 性 与 自 黏 性 好 ; 还 具 有自 熄 性 、 保 味 性 以 及 优 异 的 防 潮 、 防 霉 等 性能 , 同 时 具 有 优 良 的 印 刷 和 热 封 性 能 。 聚 偏 二氯 乙 烯 对 氧 、 水 均 具 有 良 好 的 阻 隔 性 , 是 阻湿 、 阻 气 皆 优 的 高 阻 隔 性 能 材
2、料 。 但 因 机 械 加工 性 差 , 热 稳 定 性 差 , 其 成 薄 膜 性 及 单 独 成 薄膜 强 度 差 , 成 本 高 。P V D C 作 为 具 有 高 阻 隔 的 热 成 型 密 封 软包 装 材 料 , 可 广 泛 用 于 食 品 、 加 工 肉 类 产 品 、日 用 品 、 化 妆 品 、 化 工 产 品 、 农 药 、 军 工 产 品 密封 软 包 装 , 以 及 满 足 充 气 或 抽 真 空 、 热 成 型 等各 种 功 能 包 装 , 特 别 适 合 高 湿 环 境 下 的 高 阻湿 、 阻 氧 、 阻 油 、 保 香 等 各 种 阻 隔 应 用 。二 、 热
3、 成 型 的 市 场 及 多 层 共 挤 出 复合 薄 膜 的 应 用 现 状 分 析热 成 型 密 封 软 包 装 以 其 阻 隔 性 能 强 、 密封 性 好 、 耐 久 性 长 、 包 装 简 便 、 成 本 低 和 适 用范 围 广 等 为 特 色 , 已 成 为 一 种 广 为 市 场 接 受的 包 装 技 术 。 然 而 从 技 术 上 讲 其 功 能 、 性 能 和特 点 最 终 取 决 于 多 层 复 合 的 上 膜 和 下 膜 组 合包 装 材 料 的 特 殊 性 。现 有 技 术 中 , 多 层 共 挤 出 复 合 薄 膜 通 常由 多 层 不 同 功 能 的 材 料 通
4、过 共 挤 出 工 艺 复 合成 型 , 理 论 上 讲 其 不 论 在 功 能 上 还 是 结 构 上都 具 有 很 大 的 灵 活 性 , 而 且 产 品 可 以 根 据 不同 性 能 需 要 进 行 灵 活 的 设 计 和 搭 配 , 比 如 , 可以 采 用 P A 、 E V O H 、 P V D C 等 材 料 来 实 现 阻 氧 、保 持 香 味 等 功 能 ; 可 以 采 用 E V A 、 P E 、 P P 、P V D C 等 材 料 来 实 现 阻 水 等 功 能 ; 采 用 E V A 、P E 、 M P E 树 脂 来 实 现 热 封 功 能 ; 采 用 粘 合
5、 树 脂来 实 现 粘 合 功 能 。 然 而 , 要 想 真 正 开 发 一 种 性能 价 格 比 优 越 的 软 包 装 材 料 却 不 容 易 。 其 原因 主 要 表 现 在 以 下 几 方 面 :第 一 , 在 材 料 选 择 方 面 存 在 着 性 能 与 价格 之 间 的 矛 盾 , 即 通 常 高 阻 隔 、 深 拉 伸 、 强 度等 性 能 优 越 的 材 料 往 往 价 格 较 高 , 要 想 获 得价 廉 物 美 产 品 十 分 困 难 。 比 如 , P A ( 尼 龙 ) 是 一种 优 质 的 工 程 塑 料 , 它 在 热 成 型 、 深 拉 伸 以 及强 度 等
6、方 面 表 现 出 较 好 的 性 能 , 能 够 满 足 大部 分 场 合 的 要 求 , 但 其 价 格 昂 贵 , 几 乎 是 通 用塑 料 的 两 倍 。第 二 , 在 功 能 设 计 方 面 存 在 着 材 料 与 工艺 性 之 间 的 矛 盾 , 即 有 些 材 料 尽 管 具 有 优 异的 性 能 , 能 够 满 足 功 能 设 计 要 求 , 但 加 工 中 却碰 到 一 系 列 难 题 , 如 通 常 集 高 阻 隔 、 深 拉 伸 、贴 体 、 抗 刺 穿 、 耐 产 品 污 染 封 口 强 度 等 性 能 优越 的 功 能 与 一 体 的 材 料 采 用 共 挤 出 成
7、型 时 ,P V D C 多 层 共 挤 出 薄 膜 的 加 工 技 术 及 应 用高 学 文( 嘉 合 实 业 ( 苏 州 ) 有 限 公 司 )P V D C 薄 膜 技 术 发 展 及应 用 研 讨 会 专 辑 ( 二 )! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !3 3塑 料 包 装 2 0 0 7 年 第 1 7 卷 第 4 期因 材 料 加 工 条 件 的 差 异 在 结 构 选 用 材 料 时 受到 限 制 。 比 如 , P V D C ( 聚 偏 二 氯 乙 烯 ) 是 偏 二氯 乙 烯 与 氯 乙 烯 或 M A 的 共 聚 体
8、 , 它 具 有 较高 的 结 晶 性 和 极 佳 的 综 合 阻 隔 性 能 , 是 一 种阻 隔 性 高 、 韧 性 好 以 及 具 有 低 温 热 封 、 热 收 缩性 和 化 学 稳 定 性 的 包 装 材 料 。 其 最 大 的 特 点是 由 于 聚 合 物 中 不 含 亲 水 基 团 , 使 其 具 备 了很 好 的 水 蒸 气 阻 隔 性 能 , 而 对 气 体 的 阻 隔 性又 不 受 环 境 湿 度 的 影 响 。 但 是 它 的 缺 点 是 材质 太 柔 软 , 操 作 性 能 不 良 ; 结 晶 性 强 , 易 开 裂穿 孔 , 耐 老 化 性 差 , 尤 其 是 它 是
9、 一 种 典 型 的 热敏 性 树 脂 , 成 型 加 工 时 对 温 度 非 常 敏 感 , 极 易分 解 产 生 氯 气 和 氯 化 氢 气 体 , 因 此 , 要 将 聚 偏二 氯 乙 烯 热 敏 性 树 脂 与 其 它 高 温 熔 融 树 脂 材料 ( 例 如 尼 龙 树 脂 熔 体 温 度 可 达 3 0 0 ) 一 次复 合 成 型 是 非 常 困 难 的 。 。 相 比 之 下 , E V O H( 乙 烯 - 乙 烯 醇 共 聚 物 ) 尽 管 具 有 较 好 的 加 工性 能 和 阻 隔 性 能 , 但 其 最 大 的 缺 点 是 高 湿 度环 境 下 , 阻 隔 性 能 急
10、 剧 下 降 。第 三 , 在 产 品 设 计 方 面 存 在 着 结 构 与 工艺 之 间 的 矛 盾 , 即 在 多 层 共 挤 出 复 合 薄 膜 设计 中 , 非 对 称 结 构 与 对 称 结 构 相 比 显 然 具 有兼 顾 后 续 加 工 特 性 的 优 越 性 , 但 正 因 为 如 此 ,最 突 出 的 问 题 是 共 挤 出 成 型 过 程 中 极 容 易 产生 薄 膜 卷 曲 , 其 机 理 是 : 当 结 晶 树 脂 与 非 结 晶树 脂 形 成 的 非 对 称 性 结 构 , 在 同 一 温 度 、 压 力条 件 下 共 挤 出 成 型 过 程 中 , 由 于 材 料
11、 结 晶 温度 和 速 率 不 相 同 必 然 产 生 应 力 不 平 衡 , 从 而直 接 导 致 薄 膜 卷 曲 。 比 如 , 生 产 多 层 不 对 称 结构 产 品 时 , 由 于 外 层 尼 龙 与 内 层 聚 乙 烯 在 熔融 共 挤 出 的 冷 却 过 程 中 结 晶 温 度 和 结 晶 速 率不 同 , 即 尼 龙 的 结 晶 温 度 为 1 8 0 1 4 0 , 聚乙 烯 的 结 晶 温 度 为 1 2 0 8 0 , 因 此 尼 龙 先结 晶 并 收 缩 2 3 % 定 型 成 固 态 , 而 聚 乙 烯 后 结晶 凝 固 并 收 缩 2 3 % , 最 终 由 于 应
12、 力 作 用 使 复合 薄 膜 产 生 卷 曲 。 这 种 缺 陷 不 仅 给 薄 膜 的 收卷 带 来 困 难 , 而 且 直 接 影 响 复 合 薄 膜 将 来 的二 次 加 工 , 比 如 利 用 卷 曲 的 薄 膜 可 以 得 出 制袋 和 热 成 型 总 是 困 难 的 。三 、 P V D C - 聚 烯 烃 共 挤 出 热 成 型高 阻 隔 复 合 包 装 材 料 的 结 构 设 计对 于 多 层 共 挤 出 复 合 成 型 的 软 包 装 薄 膜材 料 而 言 , 要 想 针 对 一 类 被 包 装 物 设 计 开 发出 一 种 性 能 价 格 比 优 越 的 软 包 装 材
13、料 在 结 构设 计 时 , 必 须 以 改 善 或 解 决 以 上 矛 盾 为 目 的进 行 一 系 列 的 工 作 。 下 面 以 P V D C - 聚 烯 烃 共挤 出 热 成 型 高 阻 隔 复 合 包 装 材 料 的 结 构 设 计为 例 讨 论 一 下 结 构 设 计 的 特 点 。( 一 ) 二 次 加 工 的 基 本 要 求热 成 型 密 封 软 包 装 是 一 种 利 用 两 个 薄 膜通 过 对 下 膜 热 成 型 深 拉 伸 形 成 成 型 腔 , 然 后将 被 包 装 物 放 入 成 型 腔 内 , 最 后 通 过 抽 真 空或 充 气 将 上 膜 与 下 膜 四 周
14、 二 次 热 封 形 成 的 密封 个 包 装 。 其 中 , 上 膜 ( 盖 膜 ) 为 透 明 或 印 刷 有被 包 装 物 图 文 信 息 的 多 层 复 合 薄 膜 , 作 为 包装 的 展 示 面 ; 下 膜 ( 底 膜 ) 是 适 于 热 成 型 深 拉伸 和 进 行 二 次 热 封 的 多 层 复 合 薄 膜 , 作 为 包装 的 成 型 面 。上 膜 和 下 膜 由 P V D C 作 为 具 有 高 阻 隔 的热 成 型 包 装 材 料 主 要 由 多 层 流 延 或 多 层 吹 塑共 挤 出 加 工 而 成 , 其 特 点 : 一 是 产 品 具 有 高 阻氧 、 阻 水
15、汽 性 能 以 及 抗 穿 刺 能 力 , 在 封 口 处 有较 强 的 抗 油 脂 、 抗 污 染 能 力 , 可 以 避 免 封 口 污染 造 成 的 漏 气 。 二 是 产 品 具 有 极 佳 的 贴 体 性能 和 优 异 的 热 成 型 性 和 壁 厚 分 布 , 而 且 表 面外 观 也 很 好 , 可 以 满 足 充 气 , 抽 真 空 、 热 成 型等 各 种 功 能 包 装 , 特 别 是 在 高 湿 环 境 下 仍 具有 高 阻 湿 、 阻 氧 的 性 能 。3 42 0 0 7 年 第 1 7 卷 第 4 期 塑 料 包 装( 二 ) P V D C - 聚 烯 烃 共 挤
16、 出 热 成 型 高 阻隔 复 合 包 装 材 料 的 结 构P V D C - 聚 烯 烃 共 挤 出 热 成 型 高 阻 隔 复 合包 装 材 料 , 由 上 膜 和 下 膜 两 部 分 组 成 , 其 中 ,上 膜 为 透 明 或 印 刷 有 被 包 装 物 图 文 信 息 的 多层 薄 膜 , 作 为 包 装 的 展 示 面 ; 下 膜 是 适 于 热 成型 、 真 空 表 面 包 装 或 充 气 包 装 并 进 行 二 次 热封 的 多 层 薄 膜 , 作 为 包 装 的 成 型 面 :第 一 部 分 : 上 膜( 1 ) 上 膜 为 七 层 或 七 层 以 上 薄 膜 , 其 基 本结 构 为 :B O P P / P E - T I E - P V D C - T I E - P P - P E( 2 ) 工 艺P E - T I E - P V D C - T I E - P E 采 用 多 层 流 延 或多 层 吹 膜 共 挤 出 成 型 ,
